电流与电压和电阻的关系教学设计
教学课题
【课题】电流与电压和电阻的关系
【教材】人教版初中九年级物理教科书十七章第一节
【授课对象】初三第一学期学生
【课时安排】1课时（45分钟）
教学内容分析
电流与电压和电阻的关系是学生在对电学有了一定的认识，掌握了电流，电压和电阻等电学元件的概念，本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。教材从学生兴趣、认识规律和探究的方便出发，不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性，因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。通过经历此次探究活动，使学生认识电流、电压和电阻的关系外，为下一节顺理成章得得出欧姆定律，并继续学习电学更深入的知识做好铺垫。
学情分析
学生已经初步认识了电流、电压和电阻，对于三者之间的关系，还不了解，他们对本节实验探究课充满了好奇，充满了探究的渴望。学生对电流实验有了一定的基础，有一定的探究和合作能力，学生之前已经经历过完整的科学探究过程，因此本节课的教学思路和教学流程学生不会感到陌生。本节实验编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念和电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。本实验利用滑动变阻器来改变或稳定部分电路两端的电压，对学生动手能力有一定的要求；同时还要应用到控制变量法和图像法等研究方法，综合性强；是学生第一次同时使用电压表和电流表，教师要给予充分的指导，可将使用电压表和电流表，以及连接电路的注意事项通过课件展示出来，指导学生实验。
教学目标
（一）知识与技能
1. 学生学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过它的电流。
2. 能够回忆出滑动变阻器原理，并会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
3. 通过实验探究认识电流与电压和电阻之间的关系。
（二）过程与方法
1. 学生自主制定试验方案，通过实验探究总结归纳出电流与电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。
2. 学生尝试用图像法对实验数据进行分析处理。
3. 通过实验探究，使学生进一步熟悉掌握用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
（三）情感态度与价值观
1. 引导学生正确对待实验中的失误，实事求是，切忌弄虚作假，培养学生严谨的科学态度。
2. 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。
教学重难点
教学重点：
掌握实验原理，通过实验探究认识电流与电压和电阻之间的关系。
教学难点：
通过实验探究掌握控制变量法，学会图像法对实验数据进行分析处理并总结归纳出电流与电压、电阻的关系。
教学方法
本节课采用教师引导的探究与学生实验教学模式。首先以观察各用电器的电流大小还有自制实验电路（不同的电源连接小灯泡组装而成）引入影响电流大小的原因是什么，创设物理情景，激发学生的求知欲。在探究出影响电流大小的原因与电压和电阻有关之后，对于其三者之间的关系究竟是如何影响变化进行实验探究，学生运用控制变量法展开实验探究，在实验的过程中引导帮助学生理解并掌握实验原理，根据图像分析出总结出电流与电压和电阻之间的关系。
本节课主要采用了启发式教学法和科学探究法等教学方法，并运用多媒体辅助教学，化静为动。使学生通过亲自参与探究实验的全过程，学习科学探究的方法，使他们在创新精神和实践能力方面得到发展和提高。同时，通过教法与学法的有机结合，体现教师为主导，学生为主体的教学原则。
教学资源
理论资源：
人教版九年级物理教科书、教师用书
网络资源： 灯光秀视频、多媒体
实验资源：同阻值的定值电阻或电阻箱、电流表、电压表、滑动变阻器、电源（可用学生电源）、开关、导线若干。
复习回顾结
复习回顾
结
束
探究电流与电压和电阻之间的具体关系
创设情境，引入新课
学生设计实验，教师指导帮助
教师给出实验装置，借用道具；学生进行观察
进行实验，记录数据
提出问题
引导学生进行猜想与假设
小结：
?知识
?练习
学生讨论影响电流大小的因素是电压和电阻
实验分析与结论
学生交流分享结论，验证结果是否正确，是否可改进实验装置
总结知识，帮助学生梳理清晰
课后练习，夯实基础
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习回顾
【提问】
形成电流的原因是什么？
什么是电阻？
【思考回答】
学生以举手的形式回答问题。
帮助学生回忆先前已掌握的概念，也可以对其不熟悉的内容进行回顾复习，加强新课所需的理论知识。
引入新课
引入新课
【创设情境】
展示灯光秀的图片或者视频。
【提问】
同学们有没有看过灯光秀呢？老师给大家准备了一段云南灯光展的视频，是不是非常的绚烂精彩？
那大家知道这些灯光为何会忽明忽暗的进行变化呢，究竟是怎么按照怎样的规律与原理变化呢？
【演示】
我刚听到有同学说是因为电流的大小发生了变化，没错，确实是因为此原因。那大家觉得电流的大小又与哪些因素有关呢？
把小灯泡和电流表串联，分别跟一节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象，大胆猜想电流的变化可能跟什么有关？请大家交流分享
【提问】
没错，这是一个很重要的结论，大家都同意生三的观点吗？
除了电压可能会影响电流的大小以外，还有什么因素会影响呢？
【总结】
通过刚才的探讨，大家都已经找到了影响电流大小的原因，分别是电压和电阻。
【互动回答】
生一：我猜是有开关控制了这个灯。
生二：我觉得他们可能改变了电流的大小。
【观察进行思考】
学生观察老师所提供的实验装置，并记录前后两次电流表的示数以及小灯泡亮度。
【讨论交流，回答问题】
生三：我发现当干电池的节数增多，电流表的示数增大，小灯泡也越亮。那么可能就是与电压有关。
【讨论交流，回答问题】
学生四：发现家里不同灯丝的灯泡，亮度也不一样。灯丝决定了电阻的大小，可能电流与电阻的大小有关。
通过新奇的事物引起学生的好奇心，让学生对于这节课产生兴趣，想要探究解决问题。
增强学生的观察能力，自己先进行以一定的探究观察。
按照分组合作交流，分享自己的观点，让学生做学习的主任。学生回答问题，也可以活跃课堂气氛。
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
新课教学
【提出问题】
这节课大家最想了解哪些内容呢？
这节课我们重点来探究这些问题。
猜想与假设
【启发】
在之前的探讨中我们把小灯泡和分别跟一节干电池和两节干电池组成电路，发现电压改变了电流大小。灯丝不同说明了电阻也影响了电流大小。
【猜想】
若电阻一定，电流与电压存在什么关系
若电压一定，电流与电阻存在什么关系？
设计实验
探究1.电流与电压的关系
【引导】
我们既然要探究电流与电压的关系，大家认为应该选取哪些实验器材呢？
【深入】
既然要获得电流与电压的关系，实验中就不能出现多个变量，我们要采取什么实验法呢？
【提问】
实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?帮助学生回顾滑线变阻器的原理。
【提问】
那大家能根据实验的原理画出电路图嘛吗？
进行实验记录数据
【电阻一定时，研究电流与电压的关系】
【表格设计】
=
u/v
I/A
【实验步骤】
1．电流表、电压表调节到零刻度，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端；
2．闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，将电压表示数电流表示数记录到表格中；
3．分别调节滑动变阻器在不同位置，仿照步骤2再做4实验，分别记录电压表示数U，电流表示数I.
分析与结论
R=10
u/v
1
2
3
4
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
【发现】
电压增大时，电流也成比例增大。
【拓展提问】
同学们能否根据实验数据进行描点作图呢
【回答】
他们之间究竟存在了怎样的关系？电压和电阻究竟是如何影响了电流的大小的呢？
【假设】
我们发现，干电池节数越多，说明电压增大，灯泡也越亮，电流表示数也大了。而之前学过电阻的大小与材料有关所以我们假设：
若电阻一定，电压越大，电流越大；
若电压一定，电阻越大，电流越小。
【回答】
生一：测电流的大小需要电流表
生二：还有电压表，导线、小灯泡、开关、电源呢。
根据以往经验，判断出使用控制变量法。
【回答】
不变量是电阻，可以不更换电阻通过滑线变阻器来控制电阻两端的电压。所以我们还需要滑线变阻器。
【画电路图，连接实物】
【实物图】
（1）连接电路前电流表和电压表的调节。（2）连接电路过程中开关要断开。
（3）闭合开关前调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。
学生根据要求设计表格
【操作】
按实验步骤进行实验，进行实验测量、记录实验数据。
【分析实验数据】
交流，得出结论。
结论1：导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
【描点作图】
让学生对这节课的内容重点有大致的了解
锻炼学生的分析能力，引导学生积极猜想。
教师帮助引导学生自主完成实验器材的选择，让学生亲身经历。
学生掌握控制变量法的基本思想，并学会综合运用。
锻炼学生的实际动手与操作能力,掌握实际电路的组装原则。
进行规范实验操作的训练。
控制变量进行实验，规范实验操作、正确读取及记录数据。
培养学生科学严谨的态度，形成尊重事实的科学态度
培养学生通过实验数据得出实验结论的能力。
在锻炼学生画图能力的同时，也验证了我们的结论是正确的。
一、设计实验
探究2.电流与电阻系
【提问】
在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？滑动变阻器在实验中都起到什么作用？
二、进行实验记录数据
【电压一定时，研究电流与电阻关系】
【表格设计】
U=3ν
R/Ω
I /A
【实验步骤】
1．电流表、电压表调节到零刻度，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片移至阻值最大端；
2．闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，电压表示数为U，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记录到表格中；
3．断开开关，改变连入电路中定值电阻的阻值，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为U不变，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。
三、分析与结论
U=3ν
R/Ω
5
10
15
20
25
I /A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
【发现】
电阻增大时，电流也成比例减小。
【拓展提问】
同学们能否根据实验数据进行描点作图呢
【思考回答】
可以通过滑线变阻器控制电阻两端的电压不发生变化，更换电阻。
学生根据要求设计表格
【操作】
按实验步骤进行实验，进行实验测量、记录实验数据。
【分析实验数据】
交流，得出结论。
结论2：导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【描点作图】
培养学生科学严谨的态度，形成尊重事实的科学态度。
培养学生通过实验数据得出实验结论的能力。
锻炼学生画图能力的同时，也验证了我们的结论是正确的。
课堂小结
多媒体把本节课的主要内容以填空的形式打在大屏幕上。
交流，是否还有不懂得问题
学生填空回答
学生交流讨论
巩固新学知识，加深印象。
课后作业
完成课本后的练习题
完成发下来的试卷
学生完成之后第二天上交，并请学生来讲解题目。
强化为学生自己的知识，提高思维能力。
教学评价
《电流与电压和电阻的关系》教学评价
评价项目
评价标准
等级
得分
知识与技能
学生学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过它的电流。通过实验探究清楚认识电流与电压和电阻之间的关系。
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
、
学生不会使用实验器材，根据原理设计出实验方案
学生在教师的指导下能够制定实验方案进行探究，但对于三者之间的关系认识不够
学生通过交流讨论能够设计出实验方案，对于三者的关系有一定的了解
熟练掌握各项实验器材，设计出实验方案，对于电流与电压和电阻的关系认识清晰
熟练掌握各项实验器材，对电路连接掌握到位，细节处理较好根据原理设计出实验方案，对于实验结论了如指掌。
过程与方法
通过实验探究，使学生进一步熟悉掌握用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
不能对实验现象总结归纳，对电流与电压、电阻的关系认识不透彻，基础知识掌握不牢固。
通过老师指导归纳出电流与电压、电阻的关系，对于其三者之间的关系只会简单套用，完成简单的课后习题。
学生能够对于自主制定试验方案进行探究，对于实验现象能进行整理分析，通过实验总结出电流与电压、电阻的关系，完成课后布置相对中等的课后习题。
自主制定试验方案进行探究并进行改进，掌握如何用图像法对实验数据进行分析处理，归纳出电流与电压和电阻的关系，
对于该节的所有内容理解透彻灵活运用，学生熟悉用“控制变量法”来研究其他物理问题。掌握该实验方法的科学思想，养成科学严谨的态度。
情感态度与价值观
是否具有小组合作意识，有勇于探索、实事求是的科学精神
教师根究课堂实际情况进行打分，并且小组成员进行互评
板书设计
17.1电流与电压和电阻的关系
一、影响电流大小的因素
电压、电阻
二、实验探究
（1）电阻一定时，电流与电压的关系
1.实验方法：控制变量法
2.实验电路图
实验数据
=
u/v
I/A
实验结论
导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
（2）电压一定时，电流与电阻的关系
1. 实验数据
U=3ν
R/Ω
I /A
2. 实验结论
导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
教学反思
本节课主要研究了电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系。第十七章欧姆定律是电学的重要内容，而第一节电流与电压和电阻的关系是学习欧姆定律的基础。这是一节实验课，在本节的教学中我采用了探究式的教学方法，会使学生学习兴趣很浓，学习参与面广，以达到了预设教学目标。
本节课首先通过复习演示两个改变灯炮亮度的实验，分析原因，提出问题电流与电压电阻有什么定性的关系。这样容易激发学生兴趣和调动学生的积极性，在设计实验时，通过回忆“决定电阻大小因素”的实验入手，进一步引出用“控制变量法”来做这个实验。
在进行实验时，学生可能按电路图连接好电路，往往不知道怎样做实验了，因此教师要在巡视时及时指导，从而提高课堂效率。如探究电流与电压的关系时，可以指导学生改变电压从小到大，成倍增加，记下电流表的示数。怎样提高改变电压的范围，可以增大电源电压，同时可以用两个滑动变阻器串联，相当于增大了滑动变阻器的最大阻值等，培养学生的创新精神。
在分析论证得出结论时，与学生探讨数据处理的两种方法：1﹑对学生实验数据分析论证；2﹑利用图象法。让学生学会用数学工具来研究物理问题，使结论的得出更直观。如在分析电流与电压的关系时，得出电压与电流的比值不是绝对相等或者画出的图象不是绝对的在一条直线上，引导学生找原因测量时总是存在误差，不让学生害怕误差，而担心得不出结论，培养学生分析数据归纳结论的能力。
在评估交流时师生互动，引导学生相互交流，发挥主动性，对学生的表现给以积极评价，分析实验中的不足，及时总结提高。通过评估交流，能使学生自己发现不足，及时总结提高。
我认为课堂效率可以进一步提高，课前可先设计好导学案，让学生做好预习，提高课堂效率；需要调整，客观上来讲，由于学生动手能力较差，总害怕学生不会操作，因此比较注重实验设计，使得实验设计环节用的时间比较长，所以可能导致后面学生完成实验、得出结论比较匆忙，也没有当堂练习巩固时间。因此在教学时要学会放手，让学生成为课堂的主人；少数学生实验完成度不高，有的小组学生动手能力较差，实验时不知怎样下手，因此要按优生差生搭配先分好组，指导学生明确分工，加强同学间的协作，引导他们操作，完成实验，让一些动手能力差的学生也能体会到实验探究的乐趣。
通过本节课的教学，学生不仅了解了自己的成功失败之处，更亲自体验了设计探究的过程。传统式教法训练出来的学生，知识牢固，基础扎实，演绎能力和逻辑思维能力都比较强。但传统式教法有许多局限性:它虽然能为多数学生学习提供方便，但在培养学生的创新精神和创新能力方面有很大的不足。
总之，新课程标准要求我们要改变旧的思想，培养新的意识，只有具有全新思想的教师，才能培养出具有创造思维的学生，转变观念，这一节实验探究课教学内容多，而且实验设计﹑实验操作﹑结论归纳上都有一定的难度，老师只有精心设计，充分调动学生学习的积极性，才能高效发完成本节的教学任务。