2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 17.1 電流與電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) （新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 17.1 電流與電壓和電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì) （新版）新人教版 　　【教材分析】 　　一、該節(jié)在教材中的地位與作用 　　本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”是一個(gè)完整的科學(xué)探究過程，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究，學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此這節(jié)課無論在知識(shí)學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力上都具有十分重要的作用。通過經(jīng)歷此次探究活動(dòng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系外，為下一節(jié)順理成章得得出歐姆定律，并繼續(xù)學(xué)習(xí)電學(xué)更深入的知識(shí)做好鋪墊。 　　二、教學(xué)目標(biāo)： 　　◆知識(shí)與技能 　?、偻ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系； ?、跁?huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流； 　　③會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。 　　◆過程和方法 　?、偻ㄟ^探究過程，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法； 　?、隗w會(huì)用“控制變量法”的研究方法研究物理規(guī)律的思路，學(xué)習(xí)用圖像研究物理問題； 　?、弁ㄟ^實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過程，提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。 　◆情感態(tài)度與價(jià)值觀 　?、僭谑占⑻幚頂?shù)據(jù)的過程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； 　?、谕ㄟ^探究，揭示物理規(guī)律，使學(xué)生獲得探索未知世界的樂趣； 　　③重視學(xué)生對(duì)物流規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識(shí)，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。 　　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 　　學(xué)情分析：學(xué)生之前已經(jīng)經(jīng)歷過完整的科學(xué)探究過程，因此本節(jié)課的教學(xué)思路和教學(xué)流程學(xué)生不會(huì)感到陌生。本實(shí)驗(yàn)中要同時(shí)應(yīng)用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器，并利用滑動(dòng)變阻器來改變或穩(wěn)定部分電路兩端的電壓，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力有一定的要求；同時(shí)還要應(yīng)用到控制變量法和圖像法等研究方法，綜合性強(qiáng)。 　　教學(xué)重點(diǎn)：通過經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。 　　教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用控制變量法開展實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論。 　　【教材教法】 　　根據(jù)新課程基本理念“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”，在本節(jié)課教學(xué)中，我們提出“提出問題──實(shí)驗(yàn)探究──交流評(píng)價(jià)”物理課堂教學(xué)模式，它是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和對(duì)身邊物理現(xiàn)象的已有觀察、對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的已有感性認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)和猜想，進(jìn)而自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)、交流評(píng)價(jià)最后歸納出物理概念和規(guī)律的一系列教學(xué)活動(dòng)，從而使學(xué)生把科學(xué)知識(shí)的獲得與思維能力的培養(yǎng)有機(jī)的結(jié)合起來，主動(dòng)獲得對(duì)科學(xué)的理解，達(dá)到獲取物理知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力的一種探究性教學(xué)模式。 　　教材雖只要求學(xué)生探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，但實(shí)際上卻包含兩個(gè)內(nèi)容：一是導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系；一是導(dǎo)體上的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系。對(duì)這兩方面可以只開展電力跟電壓關(guān)系的研究，但要使用不同的電阻多次測(cè)量，在對(duì)數(shù)據(jù)更深入地分析后，得出電流跟電阻的關(guān)系。這樣可以降低實(shí)驗(yàn)探究的難度，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。 　　本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次同時(shí)使用電壓表和電流表，教師要給予充分的指導(dǎo)，可將使用電壓表和電流表，以及連接電路的注意事項(xiàng)通過課件展示出來，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。 　　【教學(xué)程序】 　　一、復(fù)習(xí)提問：（約4分鐘） 　　電流是怎樣形成的？形成電流的原因是什么？什么是電阻？學(xué)生以舉手的形式回答問題。 　　（這部分問題是學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識(shí)，大部分學(xué)生回答得很正確，即使有少數(shù)同學(xué)回答錯(cuò)誤也沒有關(guān)系，學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。） 　　二、新課引入：（約4分鐘） 　　1．同學(xué)們都使用過臺(tái)燈，當(dāng)我們調(diào)節(jié)臺(tái)燈旋鈕的時(shí)候，臺(tái)燈的亮度會(huì)發(fā)生改變，這是為什么？學(xué)生觀察并思考 　?。ㄟ@是生活中常見的現(xiàn)象，使學(xué)生感覺到物理來源于生活。） 　　2．演示：出示調(diào)光臺(tái)燈開開關(guān)，并轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，讓學(xué)生觀察臺(tái)燈亮度的變化。 　　3．提出問題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說明了通過燈泡的電流是怎樣變化？ 　　學(xué)生回答：電流逐漸變大（或變?。? 　　4．請(qǐng)同學(xué)們完成下列實(shí)驗(yàn)： 　　（1）把2．5V小燈泡和演示用電流表串聯(lián)，分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池組成電路。閉合開關(guān)，觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關(guān)？ 　　學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：串聯(lián)干電池時(shí)，燈泡較亮，電流較大。由此可猜想：所加電壓越高，電流會(huì)越大。 　?。?）分別把2．5V和6．3V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電流表組成電路。閉合開關(guān)，觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關(guān)？ 　　學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：6．3V小燈泡較暗，電流較小。燈泡不同，其電阻值一般不同。由此可猜想：導(dǎo)體電阻越大，電流就越小。 　　對(duì)于同學(xué)們的猜想不論對(duì)錯(cuò)，教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，但應(yīng)該注意：猜想不是瞎猜、亂猜。 　?。☉?yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上有根據(jù)，符合邏輯進(jìn)行猜想。所以在這里設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)猜想。） 　　實(shí)驗(yàn)告訴我們：通過導(dǎo)體的電流的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個(gè)因素有關(guān)。電流與電壓、電阻之間的有什么樣的定量關(guān)系呢？這就是我們這節(jié)課要探究的課題。（板書：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系） 　　三、實(shí)驗(yàn)探究（約25分鐘） 　　1．提出問題：電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系？ 　　2．猜想與假設(shè)： 　　分析導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過的電流就越大，猜測(cè)電流可能與電壓成正比；導(dǎo)體的電阻越小，通過的電流就越大，猜測(cè)電流可能與電阻成反比。 　　3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 　　猜想的正確與否需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。 　　（1）電流可能受電壓和電流兩個(gè)因素的影響，如果兩個(gè)因素同時(shí)變化（如在改變電壓的同時(shí)，也改變電阻），能否判斷流變化是誰引起的嗎？我們應(yīng)該用什么方法進(jìn)行探究？ 　?。▽W(xué)生思考后回答：不能；控制變量法。） 　　（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢？與我們之前學(xué)習(xí)的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)和相似？ 　　學(xué)生思考討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)方法：先讓電阻保持不變，改變電壓，觀察電流隨電壓變化的情況：保持電壓不變，改變電阻，觀察電流隨電阻變化的情況。與《探究決定電阻大小的因素》實(shí)驗(yàn)很相似。 　　（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn)，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，不要輕易否定學(xué)生的想法，在設(shè)計(jì)過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。） 　?。?）探究電阻一定時(shí)，電流跟電壓之間的關(guān)系。 　　A．請(qǐng)同學(xué)們討論，這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材？它們的作用各是什么？怎樣才能改變電阻兩端的電壓？畫出電路圖。 　　學(xué)生思考、討論，匯報(bào)所需的實(shí)驗(yàn)器材及它們的作用，畫出電路圖。并且簡單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過程。 　　B．教師分析歸納總結(jié)學(xué)生的改變電阻兩端電壓的方法和實(shí)驗(yàn)電路，提出的異議，引導(dǎo)學(xué)生確定最佳實(shí)驗(yàn)方案，板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。 　?。▽W(xué)生根據(jù)老師提出的異議，討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案，并修正器材、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作方法。） 　　4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 　　教師活動(dòng)：提醒學(xué)生注意以下幾個(gè)問題（課件展示） 　?、龠B接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。 　?、诨瑒?dòng)變阻器的滑片處于阻值 位置。 　?、圩⒁庹J(rèn)清電壓表、電流表的 接線柱。 　　④電壓表量程選 V，電流表量程選 A。 　?、蓍]合開關(guān)前，應(yīng) 電路，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 　?、迣?shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化（如1V、2V、3V），讀出每次加在R上的電壓值和電流值，并填入下列表格中。 表一 R =R1=30Ω 電壓U（V） 電流I（A） 表二 R =R2=20Ω 電壓U（V） 電流I（A） 表三 R =R2=10Ω 電壓U（V） 電流I（A） 　　（4）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，幫助困難學(xué)生。 　?。?）改變定值電阻阻值，按照上述步驟再測(cè)一組數(shù)據(jù)。（如果時(shí)間允許可以用多個(gè)定值電阻實(shí)驗(yàn)） 　　5．分析和論證 　　方案一： 　　選取阻值相同卻有不同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，便于橫向比較，得出電流與電壓的關(guān)系；選取阻值不同卻有相同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，便于縱向比較，得出電流與電阻的關(guān)系。 　　提出問題： 　　⑴電流與電壓這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？ 　　⑵分析表一（或表二），可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來的？ 　?、沁@個(gè)結(jié)論是建立在控制哪個(gè)物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？ 　　⑷有人得出這樣的結(jié)論“在電阻不變時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比”，你同意他的說法嗎？ 　?、蛇M(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析表一、表二和表三的同一列，可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來的？這個(gè)結(jié)論是建立在控制哪個(gè)物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？ 　?、孰娏髋c電阻這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？ 　?、擞腥说贸鲞@樣的結(jié)論“在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比”。這種說法正確嗎？ 　?。ㄍㄟ^分析上述問題，使學(xué)生明確物理量之間客觀的因果關(guān)系，并學(xué)會(huì)概括、表述這種因果關(guān)系；深刻理解正、反比的實(shí)際含義；明確物理規(guī)律成立的條件。） 　　結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 　　方案二： 　　利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。要求各組同學(xué)在得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，以電壓為縱坐標(biāo)、電流為橫坐標(biāo)，畫出同一定值電阻的U—I關(guān)系圖象。以電流為縱坐標(biāo)、電阻為橫坐標(biāo)，畫出同一電壓下的I—R關(guān)系圖象。選取不同定值電阻和不同固定電壓的幾組圖像集中展示，從圖像的相似性上說明規(guī)律的客觀性和普遍性。 　　提出問題： 　?、沤?jīng)過描點(diǎn)、連線后，分別得到的是一條什么線？ 　?、七@兩條線分別與數(shù)學(xué)上所學(xué)習(xí)的哪種函數(shù)圖像相同？ 　?、呛瘮?shù)中的y、x分別對(duì)應(yīng)圖像中的哪個(gè)物理量？ 　?、饶隳芾盟鶎W(xué)習(xí)的函數(shù)知識(shí)，分別得出圖像中的直線的函數(shù)表達(dá)式嗎？ 　　（學(xué)生將數(shù)學(xué)工具應(yīng)用到物理中得出兩個(gè)關(guān)系式，難度較大，教師要做好指導(dǎo)。特別是兩式中的常數(shù)項(xiàng)k值大小與物理量之間的關(guān)系。） 　　結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 　　6．評(píng)估： 　　要求學(xué)生對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧、反思，思考在探究過程中產(chǎn)生的一些問題： 　?、拍悴捎玫膶?shí)驗(yàn)方案，能方便地調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓嗎？ 　?、颇愕玫降膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都嚴(yán)格符合我們得出的結(jié)論嗎？不符合的原因是什么？ 　?、菍?shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因都有哪些？如何盡量減小誤差？ 　?、饶愣寂四男﹩栴}？還有哪些問題不清楚？ （通過學(xué)生交流和教師的點(diǎn)撥，使學(xué)生明確使用儀表中存在這一定的誤差，導(dǎo)線自身存在一定的電阻。但是，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整體上看，還是能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的。） 7．交流： 生生間和師生間的交流與合作貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中，包括個(gè)人想法的交流、實(shí)驗(yàn)方案的交流、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流、設(shè)計(jì)方案的合作、實(shí)驗(yàn)操作的合作等。為了激發(fā)學(xué)生的探究熱情，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予積極的評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，也可以相互交換探究報(bào)告，交流時(shí)不應(yīng)只是探究結(jié)論的交流，更重要的是探究過程的交流。 【板書】 7.1 探究電阻上的電流和電壓的關(guān)系 1、 問題：I與U的關(guān)系 1、問題：I 與R的關(guān)系 2、 猜想：成正比 2、猜想：成反比 3、 實(shí)驗(yàn)電路 （R不變，U變) 3、實(shí)驗(yàn)電路(U不變，R變 4、 記錄表格 4、記錄表格 5、結(jié)論 5、結(jié)論 當(dāng)電阻一定時(shí)，電流與 當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比 電壓成正比 V A 歐姆定律：I=U/R