電流跟電壓、電阻的關(guān)系

教學目標 

知識目標
1.通過實驗使學生知道“電阻一定時，電流跟電壓成正比，電壓一定時，電流跟電阻成反比”.

2.使學生初步熟悉如何用電流表測同一只電阻的電流及其兩端電壓，會用與待測電阻串聯(lián)的滑動變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.

能力目標
1.使學生初步領(lǐng)會用控制變量法研究物理規(guī)律的思路.

2.進一步培養(yǎng)學生電路連接和有關(guān)電路的電學實驗操作能力及根據(jù)實驗結(jié)果分析、概括實驗結(jié)論的能力.

情感目標
1.培養(yǎng)學生學習物理的興趣和愿望.

2.培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和刻苦鉆研的精神.

教學建議

教材分析
在前三章的學習中已經(jīng)把電路中的三個基本物理量電流、電壓、電阻分別進行了學習，而本節(jié)是一節(jié)建立電流、電壓、電阻三者關(guān)系的課.采用控制變量法通過實驗得出當電阻不變時電流與電壓的關(guān)系，當電壓不變時電流與電阻的關(guān)系.使學生初步建立了電流、電壓、電阻的聯(lián)系.

教法建議
正確地進行數(shù)據(jù)分析得出電流與電壓和電阻的關(guān)系是重點，而做好實驗是難點也是關(guān)鍵，在學習過程中應根據(jù)實驗目的和研究方法認真完成實驗，在分析數(shù)據(jù)時，如分析電流與電壓的正比關(guān)系時，應先算出 、 ，再算出 、 ；分析電流與電阻成反比關(guān)系時，應先算出 ， ，再算出 、 ，在語言文字的表達上只能說成“當電阻一定時，電流與電壓成正比”而不能說成“當電阻一定時，電壓與電流成正比”同樣地“當電壓一定時，電流與電阻成反比”不能說成“電阻與電流成反比”.這是因為這樣才能正確地反映出：電壓是形成電流的原因；電阻是導體本身的屬性與電壓、電流無關(guān).在教學中，要培養(yǎng)學生的邏輯思維能力.

教學設計方案

引入新課

前面我們學習了電流的概念，電流不但有方向，還有強弱，即大小.那么導體中通過的電流大小與什么有關(guān)？由什么決定？今天我們就來討論這個問題.

問題1  電流產(chǎn)生的原因是什么？（電壓是產(chǎn)生電流的原因.）

老師進一步引導，這就是說，只有導體兩端存在電壓，導體中才會產(chǎn)生電流.沒有電壓導體中不會產(chǎn)生電流.

同學們從這一點可以猜想電流大小可能跟什么有關(guān)？

導體中電流大小與導體兩端的電壓大小可能有關(guān)，電壓大，電流可能大.

    問題2  什么叫電阻？（電阻是導體對電流的阻礙作用大小.）

    教師進一步啟發(fā)學生猜想，電阻大時，對電流的阻礙作用大，電流就不容易流過，對電流會產(chǎn)生影響，同學們從這一點可以猜想，電流大小還可能跟什么有關(guān)？

電流大小還可能跟電阻有關(guān).

    以上我們的這些猜想對不對？只有靠實驗來驗證.下面我們就用實驗的方法探索.

    這節(jié)課的教學目標 是

    （1）通過實驗使學生知道電阻一定時，導體中電流限電壓的定量關(guān)系，電壓一定時，

導體中的電流跟電壓的定量關(guān)系；電壓一定時，導體中的電流跟電阻關(guān)系.

    （2）使學生初步熟悉如何用電流表、電壓表測同一只電阻的電流及其兩端電壓，會用與待測電阻串聯(lián)的滑動變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.

    （3）使學生初步體會多變量問題的研究方法.

    （4）進一步培養(yǎng)學生電路連接和有關(guān)電路的電學實驗操作能力及根據(jù)實驗結(jié)果分析、概括實驗結(jié)論的能力.

電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗

    實驗一

（1）對照電路圖說明原理和實驗目的.

（2）邊示范連接電路邊介紹器材及其作用，說明操作中的注意事項.

（3）強調(diào)學生要觀察的現(xiàn)象：先后兩次實驗電流表示數(shù)及小燈泡亮度的差別.（4）學生分組實驗后，表述觀察到的現(xiàn)象，分析原因，概括小結(jié).

現(xiàn)象用兩節(jié)干電池時燈泡亮，電流表示數(shù)較大，分析要點

①用兩節(jié)干電池比一節(jié)干電池加在燈泡兩端的電壓大.

②兩次所用燈泡不變，其實質(zhì)是保持電阻不變.

③燈泡亮時，電流表示數(shù)大，即通過燈泡電流大.

小結(jié)  電阻一定時，導體兩端的電壓大，通過其電流也大.

這個實驗說明我們原來的猜想“電壓大，電流也大”是正確的.

實驗二

（1）觀察實驗電路，說明原理和實驗目的.

（2）提示學生應注意觀察.先后兩次實驗電流表示數(shù)和小燈泡亮度的差別.

（3）學生實驗后表述觀察到的現(xiàn)象，分析原因，概括總結(jié).

    現(xiàn)象  6.3V燈泡較暗，電流表示數(shù)較小.

    分析要點：

    ①6.3V燈泡的電阻比3.8V燈泡的電阻大.

    ②同一電池（電壓不變）

    ③6.3V燈暗→電阻大→電流小.

    小結(jié)  電壓一定時，導體的電阻大，通過其電流小.

這個實驗說明我們原來的猜想“電壓一定時，導體的電流和它的電阻有關(guān)，電阻大，電流小”是正確的.

總結(jié)  通過導體的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關(guān).

    我們對于一個物理現(xiàn)象的研究，不應滿足于“變大、變小”這種初步認識，還需要進一步探索研究，就是說要知道電流與電壓、電阻的定量關(guān)系.從上面實驗可知：電流受電壓、電阻兩個因素的影響，如果電壓、電阻同時變化，它們各自對電流的影響有互相加強或減弱的可能；也有互相抵消的可能，使我們無法判斷電流與電壓、電阻之間到底有什么關(guān)系.

    如何設計實驗呢？其實，一個量受幾個因素影響的問題，前面的學習已經(jīng)遇到過了，大家回憶一下研究電阻的方法，導體的電阻與哪些因素有關(guān)？我們是怎樣研究電阻與材料、長度、橫截面積關(guān)系的呢？

    同種材料、同長度的兩條導線電阻與粗細有關(guān)，同材料、同粗細的兩條導線與長度有關(guān)，同長度、同粗細的兩條導線電阻與材料有關(guān).

    這種同材料、同長度、同粗細的實質(zhì)就是有意將這些量固定，每次只研究電阻與其中一個量的關(guān)系.

    與這種作業(yè) 類似，我們?nèi)绾蝸硌芯侩娏飨揠妷�、電阻的關(guān)系呢？

    應該“固定電阻”單獨研究電流與電壓的關(guān)系或“固定電壓”單獨研究電流與電阻的關(guān)系.明確告訴學生這種把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變成多個單因素問題的研究方法是物理研究中極為有用的方法，下面我們遵循這個思路進行實驗探索

    1.電流跟電壓的關(guān)系

（1）讓學生分別畫出用電流表測電流、用電壓表測電壓的單個電路圖，然后合并，并根據(jù)實驗需要連入滑動變阻器，完成完整的電路圖（再說明每個元件的作用）

（2）學生動手實驗前由教師示范，邊演示邊講解注意事項

①按電路圖連接電路，先連接主干路，后連接支路.

②電路連接時，開關(guān)應斷開.

③滑動變阻器的電阻應調(diào)到最大位置.

④電路連接檢查無誤后，閉合開關(guān).

（3）教師示范后，學生實驗前，對學生提出具體要求

①使用10 的定值電阻，認清元件.

②調(diào)節(jié)滑動變阻器，使定值電阻R兩端的電壓成整數(shù)倍（如1V、2V、3V）.

③出示記錄表格，明確實驗后找學生填表.

（4）學生開始進行實驗，教師巡回指導，幫助學生糾正錯誤，排除故障.

（5）實驗完畢后，找兩組學生代表匯報實驗數(shù)據(jù)填入表內(nèi).

V    R（ ）    5             10      15

                 I（A）       第一組            

                                第二組      

引導學生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，讓學生總結(jié)電流與電阻關(guān)系

電壓一定時，導體中的電流跟電阻成反比.

教師強調(diào)

（1）實驗條件電壓一定

（2）要求學生記住結(jié)論.

（3）I、R的含義：I是通過R的電流，R是導體本身的電阻.

學生歸納實驗結(jié)論

電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比.

總結(jié)

    1.電流跟電壓的關(guān)系——電阻一定時，電流與電壓成正比.

    2.電流與電阻的關(guān)系——電壓一定時，電流與電阻成反比.

板書設計 

第八章  歐姆定律

1.電流跟電壓電阻的關(guān)系

一、電流跟電壓、電阻的定性關(guān)系

        物理規(guī)律的研究途徑

        1.猜想

        2.實驗驗證

二、電阻一定，電流跟電壓的關(guān)系

        1.實驗條件電阻一定

        2.實驗電路圖

        3.實驗數(shù)據(jù)表

        4.實驗結(jié)論  電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比.

三、電壓一定，電流跟電阻的關(guān)系

    1.實驗條件  電壓一定

    2.實驗電路圖（同上）

    3.實驗數(shù)據(jù)表

4.實驗結(jié)論    電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比.