2020-2021学年九年级物理全册 第17章 教学设计新人教版.pdf

1 第 1 节电流与电压和电阻的关系 人教新课标九年级物理全一册第十七章欧姆定律 课题 第 1 节电流与电压和电阻的关系 教学目标 1知识与技能(1)通过实验探究出电流与电压的关系；能说出在电阻一定时，电流与电压成正比关系。(2)通过实验探究出电流与电阻的关系，能说出电压一定时，电流与电阻的关系。体会控制变量法的应用。2过程与方法 进一步熟悉实验探究中常用的方法控制变量法,根据探究目的设计电路 3情感、态度与价值观(1)在实验探究中，学习科学家研究问题的方法，培养严谨的习惯和实事求是的态度(2)通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响，培养正确的科学价值观 教学重点 探究电流与电压、电阻的关系 教学难点 探究电流与电压、电阻的关系的过程 教学准备 电池组、变阻器、开关、导线若干、定值电阻、电压表、投影仪。教学方法 归纳总结、类比、实验 课时安排 1 课时 教学过程 备注 一、创设情境、引入新课 通过前面的学习和实验,同学们已经隐约感觉到电流、电压、电阻之间存在着一定的关系,那么这三者之间到底存在着怎样的关系呢?这里有三个研究它们之间关系的课题,请同学们分组讨论以下哪个课题有研究的必要,为什么?1.电流跟电压、电阻的关系;2.电压跟电流、电阻的关系;3.电阻跟电流、电压的关系.二、进行新课 2 探究一：探究电流与电压和电阻的关系（一）交流讨论 1、电流的大小与哪些因素有关？电压和电阻 2、实验时，要采取什么研究方法？（控制变量法，伏安法）3、需要哪些实验器材？在试验中将电阻换成小灯泡好不好，为什么？（二）进行实验 探究（一）电流与电压的关系 1、设计电路图链接实物电路 2、制定实验表格 当 R=5 实验次数/次 1 2 3 4 电阻两端电压 U/v 2.5 2.0 1.5 1.0 电阻中的电流 I/A 3 实验步骤（1）当 R=5 时，（更换 10 或 15 再次实验）调节滑动变阻器，使电阻两端电压 U=2.5V/2.0V/1.5V/1.0V时，观察电流表的示数 I=A,3 分别记录在表格中。注意事项：1、实验前开关要断开。2、滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。滑动变阻器在电路中主要起什么作用？（调节电阻两端电压的作用）4、分析与结论 图像如下:结论：当电阻一定时，电阻中的电流与电阻两端的电压成正比。探究（二）电流与电阻的关系 1、制定实验表格 当 U=2V时 实验次数/次 1 2 3 4 电阻 R/5 10 15 20 电阻中的电流 I/A 2、实验步骤（1）当 R=5 时，调节滑动变阻器，使电阻两端电压 U=2V时,记下电流表的示数 I1=A（2）当 R=10 时，调节滑动变阻器，使电阻两端电压 U=2V时,记下电流表的示数 I2=A（3）当 R=15 时，调节滑动变阻器，使电阻两端电压 U=2V时,记下电流表的示数 I3=A 提示：1、为了保证电阻两端电压一定，滑动变阻器怎样调节？4 第 2 节欧姆定律 2、可以更换电阻再实验 3、分析与结论 结论：当电阻两端电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比。三、巩固小结 通过本次课，学生已经对热机的效率有了一定的认识，师生共同回顾。1.电流与电压的关系 当电阻一定时，电阻中的电流与电阻两端的电压成正比。2.电流与电阻的关系 当电阻两端电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比 四、布置作业 完成课后学案题目 五、板书设计 第 1 节电流与电压和电阻的关系 一、电流与电压的关系 当电阻一定时，电阻中的电流与电阻两端的电压成正比。二、电流与电阻的关系 当电阻两端电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比 教学反思 人教新课标九年级物理全一册第十七章欧姆定律 5 课题 第 2 节欧姆定律 教学目标 3知识与技能(1)通过实验探究电流跟电压和电阻的关系，分析归纳出欧姆定律；理解欧姆定律的内容。(2)能运用欧姆定律进行简单的计算，解决一些简单的问题。4过程与方法 通过计算学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力。3情感、态度与价值观(3)在实验探究中，学习科学家研究问题的方法，培养严谨的习惯和实事求是的态度(4)通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响，培养正确的科学价值观 教学重点 欧姆定律的理解 教学难点 欧姆定律的计算 教学准备 电池组、变阻器、开关、导线若干、定值电阻、电压表、投影仪。教学方法 归纳总结、类比 课时安排 1 课时 教学过程 备注 四、创设情境、引入新课 知识回顾：电流与电压和电阻的关系 实验结论：当导体的电阻一定时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。当导体两端电压一定时，通过导体中的电流跟导体的电阻成反比。根据下面的“探究电流与电压的关系”的实验数据（R5），电流电压电阻在数值上有什么关系？五、进行新课 探究点一：欧姆定律 将电流跟电压、电阻三者之间的定量关系两个结论概括在一起，如何用简练而准确的语言表 6 达呢？学生讨论，得到完整的结论，教师复述这就是著名的欧姆定律。1、内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。这是德国物理学家欧姆在 19 世纪初经过大量的实验而归纳得出的。为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。2、公式：IRU 课件展示：欧姆的生平事迹。我们应该学习欧姆的什么精神？学生讨论：学习科学家献身科学，勇于探索真理的精神，激发学生学习的积极性。欧姆很坚强，遇到困难他也不放弃，别人不理解他也不害怕，我们也应该像科学家那样，努力学习。3、欧姆定律公式单位 I电流安培（A）U电压伏特（V）R电阻欧姆（）4、注意：欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。探究点二：欧姆定律的应用 1、用公式进行计算的一般步骤：（1）读题、审题（注意已知量的内容）；（2）根据题意画出电路图；（3）在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；（4）选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。2、欧姆定律的变形公式有 R=U/I，U=IR。提问：能否说电压与电流成正比呢？能否说电阻与电压成正比，与电流成反比呢？7 例题 1：一枚小灯泡接在 5 V 电源两端，灯丝电阻为 10，求：通过灯丝的电流？解：IRU 10V 50.5A 答：通过灯丝的电流为 0.5A。例题 2：如图所示，闭合开关后，电压表的示数为 6 V，电流表的示数为 0。3 A，求：电阻R的电阻是多少？解：RIUA 30V 6.20 答：电阻R的电阻为 20。六、巩固小结 通过本次课，学生已经对欧姆定律有了一定的认识，师生共同回顾。1.欧姆定律的内容、公式及物理意义。2.欧姆定律的应用。四、布置作业 完成课后学案题目 五、板书设计 A 8 第 3 节电阻的测量 第 2 节欧姆定律 一、欧姆定律的内容、公式及物理意义。IRU 二、欧姆定律的应用。教学反思 人教新课标九年级物理全一册第十七章欧姆定律 课题 第 3 节电阻的测量 9 教学目标 1知识与技能(1)知道用电流表和电压表测电阻的原理。(2)会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。(3)了解灯丝电阻的特性。2过程与方法 体验“伏安法”测量电阻的过程；能进行初步的相关电路分析、电路故障分析 3.情感、态度与价值观 在探究过程中，体验科学探究的步骤、科学探究的方法和态度。教学重点 测量电阻 教学难点 分析与实验相关的动态电路与电路故障 教学准备 干电池若干、灯座、小灯泡、电阻、开关、导线若干、电压表、电流表、多媒体 教学方法 观察法、实验法、归纳总结 课时安排 1 课时 教学过程 备注 七、创设情境、引入新课 问题引入：前面我们学过了电压，电流的测量，教师展示一未知电阻，怎样测出其电阻值？八、进行新课（一）伏安法测电阻 1提出问题：如何测量电阻的大小？2猜想或假设：用电压表和电流表测量分别测量出未知电阻的电压和电流，然后通过公式URI计算出电阻的阻值。R=U I 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值该式是用比值来定义导体的电阻的，是电阻的定义式，不是决定式，为我们提供了一种测量电阻的方法，叫伏安法测电阻。3设计实验：学生根据探究欧姆定律的实验进行设计，用电压表和电流表测量分别测量出未知电阻的电压和电流，然后通过公式URI计算出电阻的阻值。电路图为：10 实物图：4进行实验 1.滑动变阻器的作用是什么？通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；保护电路。2.怎样减小实验的误差？多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度。实验要求：1写出你的实验步骤及实验数据记录表格；2按电路图连接电路，并进行测量；3将测量的数据记录在自己设计的记录表中；4根据测得的数据，利用欧姆定律算出电阻值；5多测几组数据，看看测得的电阻值是否一样。讨论实验步骤：1.调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；2.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，分别读出电流表的示数 I、电压表的示数 U，并记录在表格中；11 3.根据公式URI计算出 R 的值，并记录在表格中。4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算 R 的值。教师强调注意事项：1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。2.连接电路时开关要断开，连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。3.连接好电路，在检查电路连接无误后要用开关试触，在确定电路完好后再闭合开关 S。4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。小组把测量数据记录到表格中：实验次数 电压/V 电流/A 电阻/电阻的平均值/1 2 3 5分析和论证：引导学生分析：同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么？你得出了什么样的结论？和你原来的猜想一致吗？让学生用自己的语言描述得到的结论。归纳总结：（1）当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变；（2）同时证明了导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小由材料、长度和横截面积决定，与电压和电流无关。（二）测量小灯泡的阻值 1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。2.测几组数据，根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻。3.比较计算出的几个数值，看看每次算出的电阻的大小相同吗？有什么变化规律吗？4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同，你如何解释？学生根据测量定值电阻的这一实验，画出实验电路图，并连接实物图，设计出数据表格 12 进行实验。实验次数 电压/V 电流/A 电阻/1 2 3 学生根据实验数据，交流讨论，分析小灯泡的阻值的大小，与定值电阻的阻值相对比，归纳出实验结论。归纳总结：灯丝的电阻是变化的，灯丝的电阻与温度有关，当灯丝的温度升高时，灯丝的电阻受温度的影响而增大。九、巩固小结 实验原理：URI 实验结论：1.当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变 2.灯丝的电阻是变化的，灯丝的电阻与温度有关，当灯丝的温度升高时，灯丝的电阻受温度的影响而增大。四、布置作业 完成动手动脑学物理题目。五、板书设计 第 3 节电阻的测量 一、实验原理：URI 二、电路图 13 第 4 节欧姆定律在串、并联电路中的应用 教学反思 人教新课标九年级物理全一册第十七章欧姆定律 课题 第 4 节欧姆定律在串、并联电路中的应用 14 教学目标 3知识与技能(1)理解欧姆定律的内容，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算；(2)能根据欧姆定律以及电路的特点，导出串、并联电路中电阻的关系。4过程与方法 通过教师分层引导，激发学生求知欲，培养学生自主学习能力，形成独立的解题思维。更好的掌握串、并联电路中各种电学公式的使用方法。4.情感、态度与价值观 在探究过程中，体验科学探究的步骤、科学探究的方法和态度。教学重点 欧姆定律的内容和公式 教学难点 理解欧姆定律的内容并弄清变形公式的含义 教学准备 干电池、灯座、小灯泡、电阻、开关、导线若干、电压表、电流表、滑动变阻器、多媒体 教学方法 观察法、实验法、归纳总结 课时安排 1 课时 教学过程 备注 十、创设情境、引入新课 问题引入：一条电路经过检查后发现有一个 200 欧姆的电阻烧坏了，需要更换，但身边只有 100 欧姆的电阻和几个 50 欧姆的电阻，能否利用其中某些电阻组合起来？使组合的电阻相当于一个 200 欧姆的电阻？这节课我们就为大家来分析这些问题。十一、进行新课（一）串联电路中电阻的规律 1.串联电路分析:因为 R1和 R2串联，因此通过它们的电流相同，设 R1两端电压为 U1，R2两端电压为 U2，则有 15 ，有：，综合以上推导，有：，因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系：，推论：串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。2.串联电路电压分配规律 通过串联电路电阻的规律，可以有推论：串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比（串联分压），推导如下：（二）并联电路中电阻的规律 1.并联电路分析：因为 R1和 R2并联，因此它们的电压相同，设通过 R1 的电流为 I1，通过 R2的电流为 I2，则有 16 有 综合以上推导，有 即，推论：并联电路中，总电阻比任何一个分电阻都小。2.通过并联电路电阻的规律，可以有推论：并联电路中，各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比（并联分流），推导如下：十二、巩固小结 1欧姆定律在串联电路中的应用：根据串联电路中电流、电压和电阻的关系，结合欧姆定律，综合计算。2欧姆定律在并联电路中的应用：根据并联电路中电流、电压和电阻的关系，结合欧姆定律，综合计算。四、布置作业 完成动手动脑学物理题目。五、板书设计 第 4 节欧姆定律在串、并联电路中的应用 一、欧姆定律在串联电路中的应用 二、欧姆定律在并联电路中的应用 17 教学反思 V