人教版九年级物理上册第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》电子教案.docx
- 文档编号:24047580
- 上传时间:2023-05-23
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:554.52KB
人教版九年级物理上册第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》电子教案.docx
《人教版九年级物理上册第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》电子教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版九年级物理上册第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》电子教案.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
人教版九年级物理上册第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》电子教案
第十七章欧姆定律
第1节电流与电压和电阻的关系
一、知识与技能
1.通过实验探究,认识影响电流大小的因素。
2.知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
3.培养学生依据实验事实,探索、分析推理、归纳得出物理规律的能力,以及利用物理规律解释同类物理现象的能力,使学生接受科学思维方法的训练。
4.培养学生的动手能力和创新精神。
二、过程与方法
1.通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析论证、评估等探究要素。
2.通过制订研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
3.初步掌握利用探究性实验研究物理问题,并归纳得出规律的一般研究方法。
三、情感态度与价值观
1.在数据收集的过程中形成实事求是的科学态度。
2.通过探究,揭示隐藏的物理规律,感受探索的乐趣。
3.在与小组成员合作完成实验的过程中,加强与他人的协同、合作能力。
1.引导学生发现电流与电压和电阻的关系。
2.电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计。
1.电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳并得出结论。
2.实验器材多,实验注意点多,动手能力要求较高。
3.出现故障的可能性较大,学生很难同步。
4.各组实验数据存在差异,与教师期待的数据略有出入。
电流表、电压表、导线、小灯泡、开关、电阻等。
问题导入:
师:
电压的作用是什么?
生:
电压是形成电流的必要条件。
师:
电阻表示什么?
生:
电阻表示导体对电流有阻碍作用。
师:
那么电流与电压、电阻有什么关系?
知识点1
实验:
电流跟电压的关系
教师引导:
电流可能与电压、电阻有关,刚才我们猜测他们之间可能存在什么关系?
生:
他们之间可能存在如下关系:
电压越大,电流越大。
师:
同学们如何才能知道我们的猜想是否正确?
生:
我们应该设法验证这个猜想。
师:
哪位同学说说应该怎样验证?
同学们先来验证“电压越大,电流越大”回忆我们以前所学过的“影响电阻大小的因素”内容,想一想在验证这个结论是需要注意什么?
生:
需要保持电阻不变,改变电阻两端的电压,找出电流与电压的关系。
师:
很好,这是一种什么方法?
生:
控制变量法。
师:
下面请大家分组先设计好方案。
等一会儿,我们先交流方案,再进行具体实验探究。
要求要有设计原理(方法)说明,实验电路图、实验步骤、实验数据表格。
(学生设计方案,教师巡视指导)
选择方案交流。
交流评价方案。
探究内容:
探究电流与电压之间的关系。
猜想和假设:
电流和电压成正比。
设计实验:
(1)设计思想:
把定值电阻连入电路,用电流表测出电路中的电流值,用电压表测出定值电阻两端的电压,通过改变滑动变阻器的阻值,来改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,进行多次测量,得出电压、电流关系的一般规律。
(2)实验电路:
根据实验思想,画出如下电路图:
(3)实验数据表格:
(4)实验器材:
根据实验思想及所画电路图,选择如下器材:
电池组、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
进行实验:
步骤一:
按设计好的电路图正确连接实验电路。
注意开关断开,滑动变阻器滑到最大阻值处。
步骤二:
保持定值电阻不变,改变滑动变阻器阻值,分别读取三次电流表、电压表的数值,将测量数据填入表中。
分析和论证:
分析由实验得到的数据,在图中作出图象,先确定纵坐标和横坐标的标度,再描点,然后用一条平滑曲线连接数据点,使数据点平均分布在线条的两侧。
第1、2、3次测量中,电阻的阻值不变,随着电压的改变,电压表指示数值几乎成倍地增大,电流表的示数也几乎成倍地增大,并且和电压增大的倍数相同,每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。
U-I图象是一个正比函数图象。
实验结论:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
知识点2实验探究电流与电阻的关系
教师引导:
我们已经知道电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
那么电流与电阻之间有什么关系?
生:
他们之间可能存在的关系是,电阻越大,电流越小。
师:
验证“电阻越大,电流越小”这个结论时需要注意什么?
生:
需要保持电压不变,改变电阻的阻值,找出电流与电阻的关系。
师:
下面请大家分组设计好方案。
等一会儿,我们先交流方案,再进行具体的实验探究。
要求要有设计原理(方法)说明,实验电路图、实验步骤、实验数据表格。
(学生设计方案,教师巡视指导)
选择方案交流。
交流评价方案。
探究内容:
探究电流与电阻之间的关系
猜想和假设:
电流和电阻成反比
设计实验:
(1)设计思想:
把阻值不同的定值电阻连入电路,调节滑动变阻器的阻值,观察电压表示数,使定值电阻两端的电压不变,用电流表测出电路中的电流值,通过多次测量,得出电流与电阻关系的一般规律。
(2)实验电路:
根据实验思想,画出如下电路图:
(3)实验数据表格:
(4)实验器材:
根据实验思想及所画电路图,选择如下器材:
电池组、定值电阻若干、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
进行实验:
步骤一:
按设计好的电路图正确连接实验电路。
注意开关断开,滑动变阻器滑到最大阻值处。
步骤二:
分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路,合上开关,改变滑动变阻器阻值,使电压表的数值保持不变,读出此时的电流值,将测量数据填入表中。
分析和论证:
第1、2、3次测量中,当定值电阻两端电压不变,随着定值电阻阻值增大,电流表示数减小,每次电流乘电阻的值都近似等于电压的值。
实验结论:
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电阻成反比。
同学们一起来小结本节内容。
电流与电压和电阻的关系
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
完成本课时对应课后练习.
这节课我们学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流,通过实验探究了电流与电阻和电压的关系。
根据课程标准的要求,本节教材安排了二个比较完整的探究活动,它涵盖了探究的七个要素。
一方面培养学生严谨的科学态度,另一方面让学生通过对数据更深入的分析,得出电流和电压、电阻的关系,从而降低了探究的难度,培养了学生统筹兼顾的设计和规划能力,灵活分析问题、解决问题能力,培养他们的创新意识。
教师引导学生运用控制变量的方法直接研究电流和电阻的关系,这样既可以使学生对如何运用“控制变量”的方法研究电流与电压、电阻的关系有全面的认识,还可以使学生对于用滑动变阻器调节部分电路两端电压有个更深刻的认识,另外更能体会到通过对探究电流与电压的关系的数据进行更深入、灵活的分析,从而得出电流与电阻的关系。
组织好学生的探究活动是本节教学的关键,因为它既是实现体验型目标的需要,也是得出电流与电压、电阻的关系,进而得出欧姆定律的基础,还是学生学习科学的研究方法、培养科学态度、提高实践能力和创造能力的载体。
因此对于探究过程中实验设计、数据观察和记录、数据分析这几个难点,教师要根据学生的实际情况给以必要的引导。
实验后,通过认真的评估和交流,让学生在反思和交流中,加深对实验的认识,提高学生的综合能力。
类型一探究电流与电压的关系
例1用定值电阻做实验,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)如图17-1-4甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)闭合开关,向左移动变阻器滑片,电流表示数应变大(填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)调节滑动变阻器,把测量的数据填入下表,其中电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示,其值为2.5V。
(4)利用上述数据,画出导体中的电流随电压变化的图象。
答案:
(1)如图17-1-5所示(4)如图17-1-6所示
解析:
(1)因为滑片P位于滑动变阻器的最右端,要使滑动变阻器接入电路的电阻最大,则需要连接左下的接线柱。
(2)当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,在电源电压U不变的情况下,电路中的电流变大,故电流表的示数变大。
(3)由图乙可知,电压表选用的量程为0~3V,分度值为0.1V,由指针位置可知电压表的示数为2.5V。
(4)分别在坐标轴上标出(1.0,0.2)、(1.5,0.3)、(2.0,0.4)、(2.5,0.5)、(3.0,0.6)这几个坐标点,然后用平滑的曲线连接起来得到如图17-1-6所示的图象。
点拨:
实验探究题考查学生对本实验各个方面的掌握情况,从设计实验、进行实验、记录和分析实验数据、得出结论等方面都有可能考查到。
例如此题中:
(1)要使滑动变阻器接入电路的电阻最大,就要使电流流过电阻丝的长度最长,由此入手得出答案。
(2)分析电流表示数的变化,就要借助不变的电源电压,利用总电阻的变化分析电路中电流的变化。
(3)电压表读数时,首先要确定量程,认清分度值,然后再去读数。
(4)利用表格中的数据绘制图象,描点画出图线。
类型二探究电流与电阻的关系
例2现有下列器材:
蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
要求:
(1)请根据图17-1-7甲将图乙中未完成的电路连接起来。
(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记录于表格中。
请你利用表格中的数据,在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象。
(3)在做完第一次实验后,接下来的操作:
断开开关,将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片滑到A(填“A”或“B”)端,然后闭合开关,移动滑片,使电压表示数为3V时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器(A)
A.50Ω1.0AB.50Ω0.5A
C.20Ω1.0AD.20Ω0.5A
答案:
(1)如图17-1-9所示
(2)电流随电阻变化的图象如图17-1-10所示
解析:
(1)连接实物电路时,将滑动变阻器连接到电路中,要“一上一下”选用两接线柱,接线柱B已经接入电路,则只需要将金属杆两端的其中一个接线柱接入电路中即可;电压表要并联在定值电阻两端,由实验数据可知,定值电阻两端的电压为3V,所以电压表的量程应选用0~3V量程。
(2)根据实验表格中的数据在坐标纸中进行描点,然后连线,即可得到电流随电阻变化的图象。
(3)为保护电路,在更换电阻后,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置,然后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数保持3V不变。
(4)电源电压为6V,定值电阻两端的电压保持3V不变,所以滑动变阻器两端的电压为3V,当电路中的最小电流为0.1A时,滑动变阻器连入电路的电阻阻值为30Ω,而当定值电阻的阻值为5Ω时,电路中的电流为0.6A,此时通过滑动变阻器的电流为0.6A,故滑动变阻器的最大阻值不小于30Ω,通过滑动变阻器的最大电流不小于0.6A,综合以上分析,应选A。
1.关于电流跟电压、电阻关系的正确说法是(C)
A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.在电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比
D.导体的电阻与该导体中的电流成反比,跟该导体两端的电压成正比
2.根据下列一组实验数据,可以得到的结论是(D)
A.导体电阻一定时,电压跟电流成正比
B.导体电阻一定时,电流跟电压成正比
C.电压一定时,电阻跟电流成反比
D.电压一定时,电流跟电阻成反比
解析:
由表中数据可知,导体两端的电压是2V(一定的),而导体中的电流是随着电阻的增大而减小,进一步定量分析,还可以发现导体中的电流与导体的电阻成反比。
综上分析选D。
3.在做“探究电流与电阻的关系”实验中,小翔连接了如图17-1-11所示的电路。
他先在电路的a、b间接入10Ω的电阻,移动变阻器的滑片,读出电压表与电流表的示数;记录数据后,改用15Ω电阻替换10Ω电阻,闭合开关,接下来他的实验操作应该是(A)
A.观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
B.观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
C.观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D.观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
解析:
将a、b两点间10Ω的电阻更换为15Ω的电阻时,闭合开关,电路总电阻变大,电路中的电流变小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻不变,根据电流和电压的关系可知,滑动变阻器两端的电压变小,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以ab两点间的电压变大,即电压表的示数变大,为保持a、b间的电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,减小电路中的电流,从而减小电压表的示数,即接下来他的实验操作应该是观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据,故选A。
4.小华同学在“探究电流跟电压、电阻的关系”时,根据某组实验数据,即某个定值电阻两端的电压和通过的电流数据,得到如图17-1-12所示的图象,下列结论与该图象相符的是(A)
A.电阻一定时,电流与电压成正比
B.电阻一定时,电压与电流成正比
C.电压一定时,电流与电阻成反比
D.电压一定时,电阻与电流成反比
解析:
由图象可以得出:
图象的横坐标表示电压,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电压的关系;图象是个正比例函数图象,因此说明电阻一定时,电流与电压成正比,即电流随电压的增大而增大。
故选A。
5.如图17-1-13甲是“探究电压一定时电流与电阻关系”的电路图。
(1)按电路图在图乙中连接实物图(电压表选用0~3V量程)。
(2)正确连接电路后,实验步骤如下:
①闭合开关,记录定值电阻的阻值及电流表示数;
②断开开关,换阻值不同的定值电阻;
③闭合开关,记录定值电阻的阻值及电流表示数;
重复②、③步骤。
按上述步骤操作,观察到更换阻值不同的定值电阻,电压表示数分别如图丙、丁、戊所示,图戊电压表的示数为2.5V。
根据各电压表显示的正确示数,指出实验的失误之处每次更换电阻后,未控制电阻两端电压相同。
答案:
(1)如图17-1-14所示
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电流与电压和电阻的关系 人教版 九年级 物理 上册 第十七 电流 电压 电阻 关系 电子 教案