2024學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè) 第4章 探究電流 4.2電壓：電流產(chǎn)生的原因教案 （新版）教科版

2024學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)第4章探究電流4.2電壓：電流產(chǎn)生的原因教案（新版）教科版學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容2024學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)第4章探究電流，4.2節(jié)“電壓：電流產(chǎn)生的原因”。本節(jié)課將圍繞以下內(nèi)容展開：

1.電壓的概念及其單位；

2.電壓與電流的關(guān)系；

3.電壓的作用，即電流產(chǎn)生的原因；

4.實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量不同電壓下的電流；

5.案例分析：日常生活中的電壓和電流現(xiàn)象。

教學(xué)內(nèi)容與教科版教材緊密關(guān)聯(lián)，旨在幫助學(xué)生深入理解電壓的本質(zhì)及其在電路中的作用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)和案例分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)和分析結(jié)論的能力。

2.物理概念理解：深化學(xué)生對(duì)電壓、電流概念的理解，掌握電壓與電流的關(guān)系，提高對(duì)電路基本原理的認(rèn)識(shí)。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，提高邏輯思維和分析問題的能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神，關(guān)注電壓、電流在日常生活中的應(yīng)用和安全性。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-電壓的定義及其物理意義，強(qiáng)調(diào)電壓是推動(dòng)電荷移動(dòng)產(chǎn)生電流的原因。

-電壓與電流的關(guān)系，理解歐姆定律的基本原理。

-通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握測(cè)量電壓和電流的方法。

舉例：通過電路圖和實(shí)際操作，講解電壓如何作用于電路中的電荷，使學(xué)生理解電壓是電流產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解電壓與電流之間的定量關(guān)系，特別是不同電阻下電壓對(duì)電流的影響。

-實(shí)驗(yàn)操作中的安全規(guī)范和注意事項(xiàng)，確保學(xué)生在操作中既能學(xué)到知識(shí)，又不會(huì)發(fā)生意外。

-分析實(shí)際電路中電壓、電流的變化，將其與理論概念聯(lián)系起來。

舉例：解釋在串聯(lián)電路中，電壓分配的原理，幫助學(xué)生理解不同電阻元件上電壓的不同，以及如何計(jì)算總電壓與各個(gè)元件上的電壓。此外，指導(dǎo)學(xué)生正確使用電壓表和電流表，避免誤操作導(dǎo)致的安全問題。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生提前準(zhǔn)備好九年級(jí)物理上冊(cè)教材第4章相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備電壓、電流關(guān)系圖、電路圖以及電壓在生活中的應(yīng)用實(shí)例圖片，設(shè)計(jì)動(dòng)畫視頻展示電荷在電壓作用下的移動(dòng)過程。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備電壓表、電流表、電阻器、導(dǎo)線、電源等實(shí)驗(yàn)器材，并檢查其完整性和安全性。

4.教室布置：將教室劃分為理論講解區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作區(qū)，設(shè)置分組討論區(qū)，便于學(xué)生合作學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)應(yīng)配備足夠的電源插座和實(shí)驗(yàn)空間，確保學(xué)生能安全、方便地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)過程課前準(zhǔn)備：

同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流的基本概念，今天我們將進(jìn)一步探討電流產(chǎn)生的原因——電壓。請(qǐng)你們打開教材第4章第2節(jié)，同時(shí)我會(huì)把今天實(shí)驗(yàn)所需的器材發(fā)放給大家。

一、導(dǎo)入新課

首先，我想問大家一個(gè)問題：沒有電壓，電流能否在電路中形成？是的，沒有電壓，電荷就不會(huì)移動(dòng)，電流也就不會(huì)產(chǎn)生。那么，電壓究竟是什么呢？它又是如何產(chǎn)生電流的呢？這就是我們今天要探討的問題。

二、理論講解

1.電壓的概念及單位

電壓，也稱為電勢(shì)差，是指電場(chǎng)力對(duì)單位正電荷所做的功。電壓的單位是伏特（V）。電壓是推動(dòng)電荷移動(dòng)，形成電流的動(dòng)力。

2.電壓與電流的關(guān)系

電壓與電流之間存在一種線性關(guān)系，這就是我們接下來要學(xué)習(xí)的歐姆定律。歐姆定律表達(dá)式為：I=V/R，其中I代表電流，V代表電壓，R代表電阻。

3.電壓的作用

電壓在電路中的作用是驅(qū)動(dòng)電荷移動(dòng)，從而產(chǎn)生電流。電壓的大小決定了電流的強(qiáng)弱。

三、實(shí)驗(yàn)探究

1.測(cè)量不同電壓下的電流

（1）請(qǐng)同學(xué)們分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組使用電壓表、電流表、電阻器、導(dǎo)線、電源等實(shí)驗(yàn)器材。

（2）按照電路圖連接電路，注意安全操作。

（3）改變電阻器阻值，測(cè)量不同電壓下的電流，記錄數(shù)據(jù)。

2.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

同學(xué)們，請(qǐng)觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？是的，電壓與電流成正比關(guān)系。當(dāng)電壓增大時(shí)，電流也增大；反之，電壓減小時(shí)，電流減小。

四、案例分析

現(xiàn)在，我們來看一個(gè)生活中的案例。家里的電器是如何工作的？它們工作時(shí)，電源提供了電壓，電流在電路中流動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)電器工作。如果電壓不穩(wěn)定，會(huì)對(duì)電器產(chǎn)生什么影響呢？是的，電壓過高或過低都會(huì)影響電器的正常工作。

五、總結(jié)與拓展

1.電壓是如何產(chǎn)生的？

2.如何計(jì)算電路中的電壓？

課后，請(qǐng)同學(xué)們完成教材第4章第2節(jié)的課后練習(xí)，鞏固今天所學(xué)的內(nèi)容。

六、課后反思教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：《物理的奧秘》中關(guān)于電壓和電流的章節(jié)，加深對(duì)電壓作用和電流產(chǎn)生的物理機(jī)制的理解。

-視頻資料：觀看科學(xué)教育視頻，如《探索發(fā)現(xiàn)》等節(jié)目中的電學(xué)專題，了解電壓和電流在實(shí)際應(yīng)用中的例子。

-實(shí)踐活動(dòng)：參觀電力設(shè)施，如變電站、發(fā)電廠，了解電壓在實(shí)際電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和管理。

-科普文章：收集有關(guān)電壓和電流在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的科普文章，了解電壓與電流對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性。

2.拓展建議：

-利用課余時(shí)間，通過圖書館或互聯(lián)網(wǎng)資源，深入了解電壓與電流的發(fā)現(xiàn)歷程，理解科學(xué)家們的研究方法和探索精神。

-嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電路圖，模擬不同電壓下的電流變化，通過實(shí)際操作加深對(duì)歐姆定律的理解。

-結(jié)合實(shí)際生活中的電器，觀察不同電壓對(duì)電器性能的影響，探討電壓穩(wěn)定性對(duì)電器使用壽命的影響。

-開展小組合作，討論電壓和電流在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用，如電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能電池等，了解其對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義。

-鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)，例如使用水果電池產(chǎn)生電壓，觀察是否能點(diǎn)亮小燈泡，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課的教學(xué)中，我嘗試通過實(shí)驗(yàn)探究和案例分析相結(jié)合的方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和掌握電壓與電流的關(guān)系。這種教學(xué)方法提高了學(xué)生的參與度和興趣，使他們?cè)趯?shí)際操作中深化了對(duì)物理概念的理解。

2.我還引入了生活實(shí)例，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與日常生活相聯(lián)系，增強(qiáng)了他們對(duì)電壓、電流在實(shí)際應(yīng)用中的認(rèn)識(shí)。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織方面，實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)時(shí)間安排不夠合理，導(dǎo)致部分學(xué)生未能充分理解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，影響了實(shí)驗(yàn)效果。

2.教學(xué)方法方面，對(duì)于歐姆定律的講解還不夠形象生動(dòng)，未能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得部分學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)掌握不夠牢固。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)時(shí)間安排不合理的問題，我將在今后的教學(xué)中，提前做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，合理分配實(shí)驗(yàn)時(shí)間，確保每位學(xué)生都能充分參與實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟。

2.針對(duì)教學(xué)方法方面的問題，我將嘗試運(yùn)用更多形象生動(dòng)的比喻和案例，讓學(xué)生更好地理解歐姆定律等抽象概念。同時(shí)，增加課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提問和思考，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.加強(qiáng)校企合作，邀請(qǐng)電力工程師走進(jìn)課堂，為學(xué)生講解電壓、電流在實(shí)際工程中的應(yīng)用，使學(xué)生在了解實(shí)際生產(chǎn)過程的同時(shí)，提高對(duì)物理知識(shí)的應(yīng)用能力。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-電壓的定義：電場(chǎng)力對(duì)單位正電荷所做的功

-電壓?jiǎn)挝唬悍兀╒）

-電壓與電流的關(guān)系：I=V/R（歐姆定律）

-電壓的作用：驅(qū)動(dòng)電荷移動(dòng)，產(chǎn)生電流

②關(guān)鍵詞：

-電壓

-電勢(shì)差

-歐姆定律

-實(shí)驗(yàn)探究

-電流

③核心句：

-"電壓是電流產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。"

-"電壓與電流成正比，電阻成反比。"

-"實(shí)驗(yàn)是理解物理概念的重要途徑。"

板書設(shè)計(jì)將采用以下形式：

-使用不同顏色的粉筆，突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵詞。

-通過箭頭和連接線，展示電壓、電流、電阻之間的關(guān)系。

-在歐姆定律公式旁邊，配以電路圖，直觀展示公式含義。

-在實(shí)驗(yàn)探究部分，列出實(shí)驗(yàn)步驟和重要觀察點(diǎn)，并用圖形表示實(shí)驗(yàn)器材。

-在板書下方，預(yù)留空間用于總結(jié)和提問，鼓勵(lì)學(xué)生互動(dòng)。

這樣的板書設(shè)計(jì)旨在使知識(shí)點(diǎn)一目了然，同時(shí)通過色彩和圖形的運(yùn)用，增加藝術(shù)性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。典型例題講解例題1：

一個(gè)電阻器的阻值為10Ω，當(dāng)它兩端電壓為5V時(shí)，通過它的電流是多少？

解答：

根據(jù)歐姆定律，I=V/R，其中V為電壓，R為電阻。

所以，I=5V/10Ω=0.5A。

例題2：

一個(gè)電路中，電壓為12V，電流為3A，求該電路的總電阻。

解答：

根據(jù)歐姆定律，R=V/I。

所以，R=12V/3A=4Ω。

例題3：

有兩個(gè)電阻器，阻值分別為R1=5Ω和R2=10Ω，它們串聯(lián)在電路中，電壓為15V，求通過兩個(gè)電阻器的電流。

解答：

由于電阻器串聯(lián)，總電阻R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω。

根據(jù)歐姆定律，I=V/R=15V/15Ω=1A。

因此，通過兩個(gè)電阻器的電流均為1A。

例題4：

有兩個(gè)電阻器，阻值分別為R1=5Ω和R2=10Ω，它們并聯(lián)在電路中，電壓為15V，求兩個(gè)電阻器上的電壓。

解答：

由于電阻器并聯(lián)，各電阻器上的電壓相同。

總電流I=V/R1+V/R2=15V/5Ω+15V/10Ω=3A+1.5A=4.5A。

所以，R1上的電壓為V1=I*R1=3A*5Ω=15V，R2上的電壓為V2=I*R2=1.5A*10Ω=15V。

例題5：

一個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為1Ω，外接一個(gè)電阻器，阻值為8Ω，求通過電阻器的電流。

解答：

總電阻R=內(nèi)阻+外阻=1Ω+8Ω=9Ω。

根據(jù)歐姆定律，I=V/R=9V/9Ω=1A。

因此，通過電阻器的電流為1A。

這些例題涵蓋了電壓、電流和電阻的基本計(jì)算，是理解和應(yīng)用歐姆定律的關(guān)鍵題型。通過這些例題的講解，學(xué)生可以更好地掌握物理概念，并學(xué)會(huì)解決實(shí)際電路問題。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成教材第4章第2節(jié)課后練習(xí)題，鞏固電壓、電流和電阻的關(guān)系。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單