教科版九年级上册1 欧姆定律教学设计

第5章  欧姆定律

第1节  欧姆定律

★【知识与技能】

1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律. 

2.理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算.

★【过程与方法】

1.通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力. 

2. 通过应用欧姆定律，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力.

3.通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力.

★【情感、态度与价值观】

1.使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法. 

2.通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家坚韧不拔，探求真理的伟大精神 和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情.

★【重点】理解、掌握欧姆定律的内容和表达式.

★【难点】运用欧姆定律进行的简单计算.

知识点一  探究电流与电压的关系

★ 【合作探究】

 1.测电阻两端电压，选择什么器材？

　答：电压表.

2.如何改变定值电阻两端电压？怎么操作？

答：通过移动电路中串联的滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压.

3.测通过电阻的电流，选择什么器材？

答：电流表.

4.实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？

　答：不变量是定值电阻的阻值.

5.滑动变阻器在实验中起到什么作用？

答：（1）限制电流，保护电路.（2）调节定值电阻两端的电压.

6.画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图.

答：.

★ 【教师点拨】

1.本实验运用到了控制变量法和图像法.

2.通过导体的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言的.
3.“电阻一定”是结论成立的前提条件；电压是电流大小的一种决定因素，结论的描述必须注意逻辑顺序，即“电流与电压成正比”的说法是正确的，而“电压与电流成正比”的说法则是错误的.  

3.本实验中多次测量的目的是使实验结论具有普遍性.

★ 【跟进训练】 

探究“电流跟电压的关系”实验.

（1）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将如图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑动变阻器接入电路的阻值最大，连线不得交叉）甲乙丙三组同学正确完成了探究实验，并根据实验数据在图丙坐标中画出了U-I图像.

（2）分析U-I图像，可得出本实验结论电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比．
（3）进一步分析U-I图像，甲乙丙三组同学所画图线不同的原因是定值电阻的阻值不同．

知识点二  探究电流与电阻的关系

★ 【合作探究】

1.在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？

答：通过更换不同阻值的定值电阻来改变电阻.

2.如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？

答：更换定值电阻后，通过调节滑动变阻器来保证定值电阻两端的电压不变.

3.滑动变阻器在实验中起到什么作用？

答：（1）限制电流，保护电路. （2）在定值电阻R阻值改变时，使电阻两端的电压保持一定.

4.画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图.

答：.

★ 【教师点拨】

1.本实验运用到了控制变量法和图像法.

2.“电压一定”是结论成立的前提条件.
3.电阻是导体本身的一种性质，在温度一定的条件下，导体的材料、长度、横截面积都不变时，导体的电阻是一个定值，与导体两端的电压及通过导体的电流无关.所以，不能错误地说成“电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比”.    

★ 【跟进训练】

小霞和小刚用如图甲所示的电路进行“探究电流与电阻关系”的实验，可供选择的定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω.

（1）在检查电路连接时，小霞发现有一处连接错误，请你在图甲所示的电路中将连接错误的导线找出来并打上“×”，然后用笔画线代替导线，将它改正到正确的位置上（导线不允许交叉）．

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 A （选填“A”或“B”）端．
（3）将阻值为5 Ω的定值电阻接入电路时，电流表的示数为0.48 A，电压表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 2.4  V；在将5 Ω电阻更换为10 Ω电阻时，应将滑动变阻器的滑片向 A   （选填“A”或“B”）端方向移动．
（4）通过实验，他们获得了下表所示的数据：

通过对表格中数据的分析，可以得出结论：在 电压 一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反  比．
（5）该实验采用的主要探究方法是 控制变量法 控制变量法（选填“等效替代法”“转换法”或“控制变量法”）；若小霞想利用该电路探究“电流与电压的关系”，则实验过程中应保持 电阻大小 不变．

知识点三 欧姆的发现

★ 【自主学习】

【阅读课本P74,完成以下问题】

1.欧姆定律的内容是：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.
2.欧姆定律的公式为：.其中U的单位为伏特（V），R的单位为欧姆（Ω），I的单位为安培（A）.

★ 【合作探究】

1.欧姆定律的物理意义是什么？
答：电阻一定时，导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍.电压一定时，导体的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一.

2.欧姆定律的使用范围是？

答：欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中的某一部分电路，并且是纯电阻电路.

3.欧姆定律的变形公式有哪些？其表示的意义是什么？

答：①,表示是导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积.因为电压是由电源提供的，所以不能说成电压与电流成正比.②，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.因为电阻是导体本身的一种性质，对给定的导体，其电阻是不变的（不考虑温度的影响），所以不能说成电阻与电压成正比，与电流成反比.

★ 【教师点拨】
1.欧姆定律的变形公式（，）并非欧姆定律的内容，切勿混淆.

2.纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路.电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，即电能除了转化为内能以外没有其他形式能的转化，如只含电灯、电烙铁、电熨斗、电炉等的电路，它们都是纯电阻电路，而含有电动机、电解槽的电路就不是纯电阻电路.
3.电流与电压和电阻之间有明确的因果关系，电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因，电阻是导体本身的一种性质，对电流有阻碍作用，明确三者的关系是对欧姆定律理解的关键.

★ 【跟进训练】

1.由欧姆定律可以导出公式，此式可以说明                    （　C　）

A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍

B．当电流强度增大2倍时，电阻R减小2倍

C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变

D．当电压为零时，电阻R也为零
知识点四  用欧姆定律进行计算

★ 【自主学习】

【阅读课本P74-75,完成以下问题】

1.对于一个导体，只要知道电流、电压、电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律求出第三个量.

★ 【合作探究】

1.运用欧姆定律解题的一般步骤是什么？
答：（1）根据题意画出电路图，分析电路中各个电阻的连接方式.（2）分析电表的测量对象，明确电表的测量值.（3）在电路图上标明已知量的符号、数值及未知量的符号.（4）找出等量关系，列出关系式，代入数据时统一单位，然后进行求解.

2.欧姆定律的应用有哪些？试列举一二.
答：（1）由欧姆定律的公式可知，在电源电压不变的情况下，可以通过改变电路中的电阻来改变电流，调节滑动变阻器改变电路中的电流就是这个道理.（2）由欧姆定律的变形公式可得到一种测量电阻的方法，即测量出未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流，应用此公式计算出电阻的大小.

★ 【教师点拨】

在利用欧姆定律进行计算时应注意以下几点：（1）同一性.I、U、R是对同一段电路而言，三者要一一对应.（2）同时性.公式中的三个物理量必须是同一时间的值，不可将前后不同过程中的I、U、R随意混用.（3）统一性.公式中的三个物理量，必须使用国际单位制中的单位.（4）要根据题意正确选择公式及公式的变形式.      

★ 【跟进训练】

1.如图所示的电路中，电键S从断开到闭合，电流表A两次示数之比为3：5；若将电阻R1、R2串联在电路中，则它们两端的电压之比为                   （　A　）

A．2：3            B．3：2

C．3：5            D．5：3
2.如图所示，R1=20Ω，R2=60Ω，当S断开时，电流表的示数为0.3A．求：
（1）电源电压U．
（2）当S闭合时，电流表的示数．
                      
解：（1）当S断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压：U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V.
（2）当S闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻R==15Ω，则干路电流表的示数I==0.4A．

完成本课对应训练

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