物理：沪科版九年级 第十四章探究电路(教案)

第十四章探究电路（学案）第一节电阻和变阻器学习目标1．知道什么是电阻及其单位，通过实验探究认识决定导体电阻大小的因素。2．了解滑动变阻器的基本结构和原理，会使用滑动变阻器改变电路中的电流。学时安排本节用2学时，第一学时认识电阻、探究影响电阻大小的因素，第二学时学习滑动变阻器的结构及连接方法。第一学时课前准备1．家庭实验⑴找两盏亮度（瓦数）不同的白炽灯泡，在灯泡熄灭时观察比较它们的灯丝粗细有何不同。⑵观察空调电源线与台灯电源线，比较二者有何区别。⑶找一些电线，观察导线芯是用哪些材料制成的（注意安全，不要观察连接在电路中的导线）。2．预习记录通过预习课文中“电阻”和“电阻的大小与哪些因素有关”两部分内容（64~66页），你学会了什么？有哪些疑问？请简要记录下来：合作探究一、认识电阻活动1：连接如图所示电路，闭合开关，观察比较小灯泡的亮度（两灯泡规格不同）。思考：1．两灯泡两端的电压相等吗？说明：此实验也可由教师演示，学生观察思考。2．通过它们的电流相等吗？请测量验证。3．电流是电荷定向移动形成的，请你想象一下：假如你是一粒自由电子，在你定向移动过程中，会不会受到阻碍？据此，你认为造成上述现象的原因是什么？4．阅读课本64页“电阻”部分内容，了解什么是电阻及其单位。二、探究影响电阻大小的因素活动2：结合“活动1”中的实验现象及分析，根据你课前在家中观察灯丝的不同、电源线的区别及导线的材料，你认为导体的电阻大小可能与哪些因素有关？有什么关系？活动3：探究导体电阻的大小与导体的横截面积、长短及材料是否有关1．讨论：⑴要研究导体电阻的大小与导体的横截面积是否有关，应保持、不变，改变，比较电阻是否相等。⑵研究导体电阻的大小与导体的长短是否有关，应如何实验？明确实验方法，理清实验思路。填一填⑴电阻：__________________________________，叫电阻。⑵单位：_____、___、______。⑵电路图中的符号：。⑶研究导体电阻的大小与导体材料是否有关，又该如何实验？2．选择实验器材提供的器材有：Ａ．电源Ｂ．导线Ｃ．开关Ｄ．小灯泡Ｅ．电流表Ｆ．电阻丝如下(注：a、b、c材料相同，d材料不同，a、c、d横截面积相同。)a[来源:学科网ZXXK]bcd所选器材是思考：所选器材在实验中起什么作用？如何比较电阻的大小？3．根据以上设计思路，画出实验电路图（电阻丝用表示）：4.连接电路，进行实验，并记录实验数据。次数1234电阻丝电流/A5．通过实验，你得到哪些结论？第二学时课前准备1．家庭实验调查家中哪些用电器可以调节工作状态？2．预习记录通过预习课文“变阻器”部分内容（66~67页），你学会了什么？有哪些疑问？请简要记录下来：合作探究三、认识滑动变阻器活动4：制作变阻器，改变灯泡亮度。提供器材：电池（电源）、开关、灯泡、一根电阻丝、若干导线。说明本节课可通过演示实验、双边活动引入，如：形成统一认识。填一填⑴导体电阻的大小与横截面积（选填“有关”或“无关”），导体的横截面积越大，电阻。⑵导体电阻的大小与导体长度，导体的长度越长，电阻。⑶导体电阻的大小与材料。请利用这些器材连接如图所示电路。1．如何改变灯泡亮度?2．灯泡亮度为什么会改变？3．讨论：这种自制的变阻器有什么缺点或者不足之处吗？如果有，如何改进？活动5：对照滑动变阻器实物，阅读课本66页“变阻器”的内容，认识滑动变阻器结构。思考讨论：若将下图中滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，仔细观察分析电流是怎样流经滑动变阻器的？请判断接入电路的是哪一部分电阻丝？若将滑片向右移动，接入电路的电阻丝长度如何变化？电阻大小如何变化？电流的大小如何变化？展示自制的油量表（或压力计、测风仪），或通过调节收音机的音量旋钮改变音量，让学生意识到：音量旋钮通过改变电阻，影响电流，从而调节音量。在学生观察实物、自学教材的基础上，可通过多媒体动画演示，使学生清楚认识连入电路的电阻，并模拟移动滑片，使学生自然认识到滑动变阻器的工作原四、使用滑动变阻器活动6：用滑动变阻器调节小灯泡的亮度1．滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，而接入电路时，如果只需接两个接线柱，你能想到哪些接法？分别在下图中画出连线。每种接法若滑片自左向右移动，接入电路中的电阻怎样变化?2．将滑动变阻器与灯泡串联接入电路，移动滑片，改变灯泡的亮度，将实验结果记入表格：接入电路的接线柱滑片P自左向右移动[来源:Zxxk.Com]电路中电阻的变化灯泡亮度变化理。提醒学生：连接电路时开关要断开，滑动变填一填⑴滑动变阻器的原理：实验室中常用的变阻器是通过改变_____来改变电阻的。⑵滑动变阻器在电路图中的符号为：_____________。3．总结滑动变阻器的连接方法。活动7：连接如图所示的电路，移动滑动变阻器的滑片，看利用滑动变阻器能不能改变灯泡两端的电压？把观察结果记录下来：阻器的阻值要调至最大。“活动7”既是对本节知识的拓展，也是为学生在下一节探究欧姆定律时顺利设计实验做铺垫，有利于突破下节课的一个难点。PV填一填滑动变阻器的作用：利用滑动变阻器可以改变电路中的__，也可以改变部分电路两端的。第二节科学探究：欧姆定律学习目标1．运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。2．理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单的计算。课前准备1．复习回忆⑴电压表的使用方法；⑵电流表的使用方法；⑶滑动变阻器的作用和接法。2．预习记录通过预习课文，你学会了什么？有哪些疑问？请简要记录下来：合作探究一、问题与猜想：活动1：前面我们学习了三个物理量——电流、电压、电阻。知道电压是产生电流的原因，而电阻对电流有阻碍作用。你认为电流大小与电压、电阻的大小有没有关系？如果有关，可能存在什么关系？二、实验探究活动2：探究电流大小跟电压的关系1．设计实验⑴思考：要研究电流大小与电压的关系，应保持哪个物理量说明不变？改变哪一物理量？需要测出哪些物理量并加以比较？⑵讨论：有哪些方法可改变定值电阻两端的电压和通过它的电流？尝试画出电路图。⑶交流：对同学们设计的各种方案进行比较、评价，你认为哪种设计更合理？说明理由。2．进行实验按照电路图连接电路，进行实验，并记录实验数据。3．分析实验数据，归纳电流与电压的关系。活动3：探究电流大小跟电阻的关系1．实验器材几只阻值不等的定值电阻（阻值已知，如5Ω、10Ω、15Ω等），电流表，电压表，滑动变阻器，电源，开关，导线若干。实验次数电阻/Ω电压/V电流/A1R=Ω23该过程学生可能会想到通过改变电池的节数来改变电压，也可能想到利用滑动变阻器改变电压、电流，教师应首先肯定、鼓励学生提出不同的设计方案，然后让学生比较、评价各种方案（教师点评），最后使学生知道：利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压操作方便，便于收集所需数据（为了便于找规律，我们一般让电压整数倍的变化。）填一填保持电阻不娈时，电流跟电压成关系。2．设计实验⑴探究电流大小跟电阻的关系，需要测量（收集）哪些物理量？应保持哪个物理量不变？改变哪一物理量？⑵怎样改变电阻？（且能知道电阻的大小）⑶如何保持定值电阻两端的电压不变？尝试画出电路图。⑷交流：与同学交流各自的设计方案，并对各种设计进行比较、评价，看哪种方案更合理。3．连接电路，进行实验，并记录实验数据。4．分析实验数据，归纳电流与电阻的关系。实验次数电压/V电阻/Ω电流/A1U=V23该过程学生可能会想到把几个阻值不同的定值电阻并联，也可能想到用滑动变阻器调节电压，通过学生对这些设计进行比较、评议，教师点评，使学生认识到：使用滑动变阻器进行实验，电路连接简单、操作方便等。填一填保持电压不娈时，电流跟电阻成关系。三、欧姆定律活动4：阅读课本71~72页“欧姆定律”部分内容，自学欧姆定律及其公式。活动5：1．探究电流跟电压、电阻的关系时，主要运用了哪些方法?2．写出欧姆定律的公式变形：3．若电路中有甲、乙两个电阻，甲的电压为2V，乙的电阻为10Ω。能用“2V除以10Ω”来计算电路中的电流吗？据此你认为利用欧姆定律进行计算时应注意什么问题？4．由欧姆定律公式变形可知R=IU。对于此变形公式，小明认为：“导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。”你同意他的看法吗？说明你的理由。“活动5”的目的是加深对欧姆定律的理解。填一填⑴欧姆定律：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成，跟这段导体的电阻成。⑵欧姆定律公式：。公式中各字母的单位分别是：。第三节“伏安法”测电阻学习目标1．根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻。2．通过亲自动手测算和分析讨论，探究灯丝的电阻跟温度的关系。课前准备1．复习回忆还记得测算物质密度的方法吗？用天平和量筒分别测出物体的和，根据公式可求出密度。这种间接测量物理量的方法在物理学中经常用到。还有哪些物理量是用间接法进行测量的？2．预习记录通过预习课文，你学会了什么？有哪些疑问？请简要记录下来：合作探究一、提出问题电流可以用电流表测量，电压可用电压表测量，那么怎样测量一只灯泡（或其他导体）的电阻？二、设计实验活动1：根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻：1．写出利用欧姆定律求电阻的公式：。根据此公式，要测算电阻先要测出哪些物理量？2．要测量上述物理量，需要哪些器材？3．观察实验用的小灯泡，其标示的电压值是多少？这个电压是该灯泡正常工作的电压，灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上，否则会烧坏灯泡。那么为了调控灯泡的电压，实验时还需要什么器材？说明4．请画出实验电路图。三、进行实验活动2：连接电路，测出灯泡在不同亮度时的电压值和电流值，将测量数据记入表中。实验次序U/VI/AR/Ω灯泡亮度1灯丝暗红2微弱发光3正常发光4四、分析与讨论活动3：根据表中实验数据求出每次的电阻值，并加以比较，看有什么发现。1．随着灯泡亮度增强，你测出的电阻（选填“不变”“变大”或“变小”）。2．如果几次电阻值不同，你认为主要原因是误差吗？请说明理由。你猜测是什么原因造成的？进行实验之前，可先让学生说说实验注意事项。填一填用表和表同时测出灯泡工作时的值和值，根据R=，就可以算出它的电阻。这种测量电阻的方法称为“伏安法”。3．让小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，分别用手摸一下灯泡，感受其温度如何变化。思考讨论：灯丝电阻跟其温度高低有什么关系？想一想：家用白炽灯往往在刚接通电路的瞬间被“闪”坏。你能说明原因吗？联系生活，丰富、加深学生的认识。填一填灯丝电阻的大小跟温度（选填“有关”或“无关”）。灯泡越亮，灯丝的温度越，电阻越。第四节电阻的串联和并联学习目标1．通过实验探究和理论推导，得出串联、并联电路总电阻跟分电阻的关系，体会两种研究方法在科学探究中的意义，树立理论与实践相统一的思想。2．会利用串联、并联电路的有关知识，解答和计算简单的电路问题。课前准备1．复习回忆串联电路和并联电路的电流各有什么关系？电压各有什么关系？2．预习记录通过预习课文，你学会了什么？有哪些疑问？请简要记录下来：合作探究一、认识串联、并联电路的总电阻活动1：利用“伏安法”分别测量两个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω)串联、并联的总电阻值。将实验数据记录在表格中。思考讨论：1．观察实验数据，总电阻一定等于两个分电阻“之和”吗？阅读教材76页“加油站”的内容，请谈谈你对串联（或并联）电路的“总电阻”的理解。次数电阻连接情况电压表示数电流表示数总阻值1R1、R2串联2R1、R2并联说明因为学生理解“并联总电阻”有一定难度，所以通过实验测量并联、串联总电阻，便于纠正“总”电阻就是“和”的错误认识，有助于学生正确理解“总电阻”的含义。2．分析实验数据，比较串、并联电路的总电阻与分电阻的大小。3．请利用“影响电阻大小的因素”来解释⑵中的结论。二、理论推导串联、并联电路的总电阻和分电阻的关系1．研究串联电路的总电阻和分电阻的关系活动2：⑴根据串联电路电压关系U＝U1＋U2、电流关系I＝I1＝I2和欧姆定律，推导出串联电路总电阻R与分电阻R1、R2的关系。⑵理论推导结果与“活动1”中的实验结论相符吗？此处可以根据各校学生