電流跟電壓、電阻的關(guān)系

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)
1.通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道“電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比，電壓一定時(shí)，電流跟電阻成反比”.

2.使學(xué)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(dòng)變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.

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

2.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生電路連接和有關(guān)電路的電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力.

情感目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愿望.

2.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的精神.

教學(xué)建議

教材分析
在前三章的學(xué)習(xí)中已經(jīng)把電路中的三個(gè)基本物理量電流、電壓、電阻分別進(jìn)行了學(xué)習(xí)，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(shí)驗(yàn)得出當(dāng)電阻不變時(shí)電流與電壓的關(guān)系，當(dāng)電壓不變時(shí)電流與電阻的關(guān)系.使學(xué)生初步建立了電流、電壓、電阻的聯(lián)系.

教法建議
正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出電流與電壓和電阻的關(guān)系是重點(diǎn)，而做好實(shí)驗(yàn)是難點(diǎn)也是關(guān)鍵，在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱芯糠椒ㄕJ(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)，在分析數(shù)據(jù)時(shí)，如分析電流與電壓的正比關(guān)系時(shí)，應(yīng)先算出 、 ，再算出 、 ；分析電流與電阻成反比關(guān)系時(shí)，應(yīng)先算出 ， ，再算出 、 ，在語言文字的表達(dá)上只能說成“當(dāng)電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比”而不能說成“當(dāng)電阻一定時(shí)，電壓與電流成正比”同樣地“當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比”不能說成“電阻與電流成反比”.這是因?yàn)檫@樣才能正確地反映出：電壓是形成電流的原因；電阻是導(dǎo)體本身的屬性與電壓、電流無關(guān).在教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

引入新課

前面我們學(xué)習(xí)了電流的概念，電流不但有方向，還有強(qiáng)弱，即大小.那么導(dǎo)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(gè)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(jìn)一步引導(dǎo)，這就是說，只有導(dǎo)體兩端存在電壓，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生電流.沒有電壓導(dǎo)體中不會產(chǎn)生電流.

同學(xué)們從這一點(diǎn)可以猜想電流大小可能跟什么有關(guān)？

導(dǎo)體中電流大小與導(dǎo)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(dǎo)體對電流的阻礙作用大小.）

教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生猜想，電阻大時(shí)，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(xué)們從這一點(diǎn)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證.下面我們就用實(shí)驗(yàn)的方法探索.

這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是

（1）通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中電流限電壓的定量關(guān)系，電壓一定時(shí)，

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

（2）使學(xué)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(dòng)變阻器調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓.

（3）使學(xué)生初步體會多變量問題的研究方法.

（4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生電路連接和有關(guān)電路的電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作能力及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力.

電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一

（1）對照電路圖說明原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

（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(xiàng).

（3）強(qiáng)調(diào)學(xué)生要觀察的現(xiàn)象：先后兩次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)及小燈泡亮度的差別.（4）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)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(shí)燈泡亮，電流表示數(shù)較大，分析要點(diǎn)

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(shí)質(zhì)是保持電阻不變.

③燈泡亮?xí)r，電流表示數(shù)大，即通過燈泡電流大.

小結(jié) 電阻一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓大，通過其電流也大.

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明我們原來的猜想“電壓大，電流也大”是正確的.

實(shí)驗(yàn)二

（1）觀察實(shí)驗(yàn)電路，說明原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

（2）提示學(xué)生應(yīng)注意觀察.先后兩次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)和小燈泡亮度的差別.

（3）學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(diǎn)：

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(shí)，導(dǎo)體的電阻大，通過其電流小.

這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明我們原來的猜想“電壓一定時(shí)，導(dǎo)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(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個(gè)因素有關(guān).

我們對于一個(gè)物理現(xiàn)象的研究，不應(yīng)滿足于“變大、變小”這種初步認(rèn)識，還需要進(jìn)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(shí)驗(yàn)可知：電流受電壓、電阻兩個(gè)因素的影響，如果電壓、電阻同時(shí)變化，它們各自對電流的影響有互相加強(qiáng)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)�？其�?shí)，一個(gè)量受幾個(gè)因素影響的問題，前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)遇到過了，大家回憶一下研究電阻的方法，導(dǎo)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(dǎo)線電阻與粗細(xì)有關(guān)，同材料、同粗細(xì)的兩條導(dǎo)線與長度有關(guān)，同長度、同粗細(xì)的兩條導(dǎo)線電阻與材料有關(guān).

這種同材料、同長度、同粗細(xì)的實(shí)質(zhì)就是有意將這些量固定，每次只研究電阻與其中一個(gè)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(yīng)該“固定電阻”單獨(dú)研究電流與電壓的關(guān)系或“固定電壓”單獨(dú)研究電流與電阻的關(guān)系.明確告訴學(xué)生這種把一個(gè)多因素的問題轉(zhuǎn)變成多個(gè)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(gè)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索

1.電流跟電壓的關(guān)系

（1）讓學(xué)生分別畫出用電流表測電流、用電壓表測電壓的單個(gè)電路圖，然后合并，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要連入滑動(dòng)變阻器，完成完整的電路圖（再說明每個(gè)元件的作用）

（2）學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前由教師示范，邊演示邊講解注意事項(xiàng)

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(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開.

③滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)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(xué)生實(shí)驗(yàn)前，對學(xué)生提出具體要求

①使用10 的定值電阻，認(rèn)清元件.

②調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)后找學(xué)生填表.

（4）學(xué)生開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，排除故障.

（5）實(shí)驗(yàn)完畢后，找兩組學(xué)生代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表內(nèi).

引導(dǎo)學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)變化規(guī)律，讓學(xué)生總結(jié)電流與電壓關(guān)系及其成立條件，最后找學(xué)生口頭表述.

結(jié)論在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟電壓成正比.

最后教師強(qiáng)調(diào)

（1）實(shí)驗(yàn)條件——電阻一定

（2）要求學(xué)生記住并準(zhǔn)確表述正確結(jié)論.

（3）U和I的含義 U是R兩端電壓，I是通過R的電流.

2.電流與電阻的關(guān)系

研究方法和電路圖同上

換用不同阻值的定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變組器，使電壓表讀數(shù)保持不變，將電阻值例應(yīng)的電流值填入下表.

（找兩組學(xué)生代表上黑板填實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

V R（ ） 5 10 15

I（A） 第一組

第二組

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

電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比.

教師強(qiáng)調(diào)

（1）實(shí)驗(yàn)條件電壓一定

（2）要求學(xué)生記住結(jié)論.

（3）I、R的含義：I是通過R的電流，R是導(dǎo)體本身的電阻.

學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論

電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)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(shí)，電流與電壓成正比.

2.電流與電阻的關(guān)系——電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比.

板書設(shè)計(jì)

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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

二、電阻一定，電流跟電壓的關(guān)系

1.實(shí)驗(yàn)條件電阻一定

2.實(shí)驗(yàn)電路圖

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)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(shí)驗(yàn)條件 電壓一定

2.實(shí)驗(yàn)電路圖（同上）

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比.