资源简介

17.1 电流与电压和电阻的关系
【学习目标】
1．通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系。
2．使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电流和电压。
3．会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
【教学重难点】
重点：通过实验探究电流、电压、电阻之间的联系。
难点：运用图象法分析得出电流跟电压、电阻的关系。
【教学方法】实验法、探究法、观察法、分析归纳法。
【教学过程】
（一）新课导入：
小灯泡和电池、开关组成串联电路。
演示一：一节干电池和2.5 V的小灯泡串联发光。
演示二：两节干电池和2.5 V的小灯泡串联发光。
演示三：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光。
同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。
教师引导学生根据灯泡亮度的变化分析电路中电流大小的变化，结合电路中的元件提出问题：通过导体的电流与导体两端电压有什么关系？
（二）新课讲授：
探究电流与电压的关系
1．提出问题：通过导体的电流跟电压有什么关系？
2．猜想与假设
学生通过自己掌握的电学知识，猜想电流大小与电压的定量关系。
3．设计实验
小组讨论分析问题，选择合适的器材设计探究方案，并画出电路图。
教师展示学生关于改变电阻两端的电压设计的电路图，学生以小组为单位分析讨论，选择合理的设计方案。
4．进行实验
学生以小组为单位进行实验，组内成员分工合作进行实验探究。
教师巡回指导，注意观察学生实验过程中出现的问题并及时指导。
(1)按如图所示的电路图连接实物图，此时开关应处于断开状态；(2)保持定值电阻R＝10 Ω不变，闭合开关S后，调节滑动变阻器R′，得到多组电压、电流数据；(3)在分析数据的基础上看看电流与电压有何关系。
5．分析与论证
引导学生分析实验数据，讨论交流得出电流与电压之间的关系。
教师板书：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
教师进一步提出问题，还可以用什么方法分析处理实验数据。
教师引导学生利用图象法分析实验数据。
6．评估与交流
小组交流讨论，综合比较不同的实验小组数据，得出实验结论是本实验的关键点之一，因此，教师需引导学生对整个实验操作过程、实验现象及实验结论做出客观的评价，分析实验过程中的得失。
探究电流与电阻的关系
1．提出问题：通过导体的电流跟导体的电阻有怎样的关系？
2．猜想与假设
学生根据自己掌握的电学知识猜想电流大小与电阻的定量关系。
3．设计实验
教师以提问的方式进行引导：
①控制哪些量改变哪些量？
②如何改变电阻？
③怎样才能控制电阻两端的电压不变？
学生分析讨论，根据讨论的结果确定设计方案。
4．进行实验
组内成员分工合作，进行实验，教师巡回指导，在实验过程中出现的问题教师进行及时指导。
(1)按如图所示的电路图连接实物电路。
(2)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压为适当值。
(3)更换不同电阻，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压保持不变，记录通过的电流值。
5．分析与论证
引导学生分析实验数据，得出电流与电阻之间的关系。
教师板书：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
教师引导学生利用图象法分析实验数据。
6．评估与交流
学生对自己的探究过程进行回顾、反思，思考实验设计是否科学合理，操作中会造成误差的因素有哪些，等等。通过评估，能使学生发现自己的不足，及时总结，不断提高。
（三）课堂练习：
1．在探究“电阻中的电流跟导体两端电压的关系”的实验中，滑动变阻器(　　)
A．应串联在电路中，起到改变导体两端电压的作用
B．应串联在电路中，起到改变导体电阻的作用
C．应并联在电路中，起到改变导体两端电压的作用
D．应并联在电路中，起到改变导体电阻的作用
【答案】A
2．用如图所示的电路研究电流与电压的关系时，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求的操作是(　　)
A．保持滑动变阻器R′的滑片位置不动
B．保持定值电阻R不变，调节R′滑片到不同的适当位置
C．保持R的电压不变
D．保持电路中的电流不变
【答案】B
3．通过探究电阻中的电流跟其两端电压的关系，得出的结论中正确的是(　　)
A．导体中的电流跟导体的电阻成反比
B．导体中的电流跟导体两端的电压成正比
C．在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
D．在电压一定时，导体的电阻跟导体中的电流成反比
【答案】C
4．探究电流与电压和电阻的关系。
如图所示为“探究电流和电压、电阻的关系”的实验电路图，请回答下列问题：
(1)探究电流和电压的关系时，应保持________不变。闭合开关后，向________(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片，可使电压表的示数增大。
(2)探究电流和电阻的关系时，也要移动滑片，其目的是____________。
【答案】(1)电阻 R　左　(2)保持电压表的示数不变，即保持R两端电压不变
【点拨】探究导体中的电流与导体两端的电压、电阻的关系时，必须利用控制变量法。
5．“电流与电压和电阻的关系”的简单应用。
两定值电阻甲、乙的电压与电流关系图象如图所示，现在将甲和乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是(　　)
A．甲的电阻是乙的电阻的两倍
B．甲的电压是乙的电压的两倍
C．流过甲的电流是流过乙的电流的两倍
D．流过乙的电流是流过甲的电流的两倍
【答案】C
【点拨】能够从坐标图象上提取有效信息，结合所学的物理知识进行分析是解答此类图象题的关键。
（4）课堂小结：
学生通过讨论交流，总结本节课的知识点和科学方法，明确学习目标。学生交流讨论做合理有效的整理。这节课我们学会了用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流，通过实验探究了流过导体的电流与导体的电阻和加在它两端的电压的关系。
（五）作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
17.1　电流与电压和电阻的关系
电流与电压的关系：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
电流与电阻的关系：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
【课后反思】
欧姆定律是初中物理电学部分最重要的一个知识点，掌握好该定律是学好电学知识的关键之一，电流与电压和电阻的关系就是其中最重要章节之一，进行实验是结论的得出过程。本节课主要是让学生自己做，自己得出结论，虽耗时较多，但是学生基本可以完成探究过程，得出结论。
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