初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究：欧姆定律获奖教案

这是一份初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究：欧姆定律获奖教案，共14页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学用具，课时安排，教学过程，教学反思等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
①会通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
②理解欧姆定律，并能进行简单计算。
2、过程与方法
使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
3、情感、态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
【教学重点】
欧姆定律
【教学难点】
通过实验探究电流、电压和电阻的关系。来源：21·世纪·教育·网】
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
电源、导线、定值电阻、开关、电压表、电流表、滑动变阻器等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
提出问题：
电流与电压、电阻有怎样的关系？
以此引入新课
探究新知
实验探究：电流的大小与哪些因素有关
猜想一：当电路中的电阻一定时，电压越大，对电流的推动作用越大，电流 越大 。
猜想二：当电路中的电压一定时，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流 越小 。
设计实验与制定计划
电压、电阻都能影响电流的大小，所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。
实验器材

电源 电流表 滑动变阻器 开关 定值电阻 电源 电压表
设计电路图
开关控制整个电路，电流表测量电路中电流，电压表测量定值电阻两端的电压，滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。

播放探究电路中电流与电压和电阻的关系视频
连接实物图

注意：1.连接电路时开关应断开；
2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
进行实验
保持定值电阻5Ω不变，移动滑动变阻器，调节定值电阻两端的电压，观察电流表示数，记录表中。
表一：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
根据测量的数据画出I-U图

结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
进行实验
表二：保持电压不变时，研究电流随电阻的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
分析数据、作出图像
当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
得出结论
电流与电压和电阻的关系：
当电阻R一定时，电流I与电压U成正比。
当电压U一定时，电流I与电阻R成反比。
电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢？1-cn-jy.cm
电流与电压、电阻的定量关系
欧姆研究了同一段电路上电流与电压、电阻三者在数量上具体的关系 。

并在1827年将研究结果总结为：
一段导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比----欧姆定律。
数学表达式：
U：电压，单位：伏特，V
R：电阻，单位：欧姆，Ω
I：电流，单位：安培，A
物理量的对应性
U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。例如：

信息窗
欧姆是德国物理学家。主要贡献是以他名字命名的欧姆定律。现在看到的欧姆定律公式那么简单，欧姆当时却付出了艰辛的劳动。那时的实验条件很差，测量电流和电阻的仪器，都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神。

问题讨论：
“电流与电压成正比”：说明了是电流随电压的变化而正向变化。我们知道电压是形成电流的原因，所以不能说“电压与电流成正比”，否则会出现逻辑错误。
“电流与电阻成反比”：说明了是电流随电阻的变化而反向变化。我们知道电阻是导体的本质属性，与导体的电流无关，所以也不能说“电阻与电流成反比”
电压与电阻之间没有必然的联系。
1、导体电阻的大小在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值；
2、不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比；
3、电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面和温度有关，与电压和电流无关。
欧姆定律的应用
例题1：某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为96.8Ω。那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？
已知：U=220V，R=96.8Ω。
求：I
解：根据欧姆定律可得：
巩固练习
一个电褥子正常工作时的电阻是100Ω，电压是220V，求通过电阻的电流。
已知：U=220V，灯丝电阻R=100Ω。
求：I
解：根据欧姆定律，通过灯丝的电流：
电学计算题解题步骤：
1、根据题意画出电路图；
2、在电路图上标出相关的物理量（已知量、未知量）；
3、解答时写出：必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果（各物理量要统一用国际单位）。
例题2：某电热器在220V电压下工作时，测得通过它的电流为4.5A，根据这些信息，你能算出电热器的电阻值是多少？
已知：U=220V，I=4.5A。
求：R
解：根据欧姆定律可得：
巩固练习
如图所示，闭合开关后，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.5A，求电阻R的阻值。

已知：U=10V，I=0.5A。
求：R
解：根据欧姆定律，电阻R的阻值为：
这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。
例题3：如果已经测出通过一个10Ω的定值电阻的电流为100mA，你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗？
已知：R=10Ω，I=100mA=0.1A。
求：U
解：根据欧姆定律，定值电阻两端的电压为：
U=IR=0.1A×10Ω=1V
巩固练习：
一个电炉子工作时电热丝的电阻是22Ω，通过的电流是10A，求此时电炉子工作的电压。
解：依题意和根据得：
U＝IR＝10A×22Ω ＝220 V
交流与讨论
电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极，而电压表则可以，当时未说出这样规定的道理，学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的道理吗？
因电流表的内阻很小，由可知，当电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大，直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源，而电压表的内阻很大，接入电路时可以把电压表看作是断开的电路，电流很小不会烧坏电源。
三、课堂小结
1、电流与电压和电阻的关系：通过导体的电流，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：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。
3、公式：
4、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。
课堂练习
1、在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定
C．将5Ω的电阻换成10Ω时，应将滑片向左移
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
2、 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中，有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是（ ）
A．两个实验中，滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B．在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C．在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D．在探究电流与电阻的关系时，要控制电阻不变
3、关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在电流一定时，导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C．在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D．导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
4、．一定值电阻的两端加上10V电压时，通过的电流是2 A，则它的电阻是 Ω。若电阻的两端电压减小至2V时，它的电阻是 Ω，这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为 A的电流表。
作业布置
完成课后作业1—6题
板书设计
15.2 科学探究：欧姆定律
一、电流与电压和电阻的关系：
猜想：
实验设计：
实验电路：
进行实验：
结论：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
二、欧姆定律：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。
公式：
欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。
【教学反思】
欧姆定律（初中学习的是部分电路欧姆定律）作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。
欧姆定律这节课重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。 通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识打下了基础。
《科学探究：欧姆定律》教案
【教学目标】
知识与技能
①会通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
②理解欧姆定律，并能进行简单计算。
2、过程与方法
使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
3、情感、态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
【教学重点】
欧姆定律
【教学难点】
通过实验探究电流、电压和电阻的关系。来源：21·世纪·教育·网】
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
电源、导线、定值电阻、开关、电压表、电流表、滑动变阻器等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
提出问题：
电流与电压、电阻有怎样的关系？
以此引入新课
探究新知
实验探究：电流的大小与哪些因素有关
猜想一：当电路中的电阻一定时，电压越大，对电流的推动作用越大，电流 越大 。
猜想二：当电路中的电压一定时，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流 越小 。
设计实验与制定计划
电压、电阻都能影响电流的大小，所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。
实验器材

电源 电流表 滑动变阻器 开关 定值电阻 电源 电压表
设计电路图
开关控制整个电路，电流表测量电路中电流，电压表测量定值电阻两端的电压，滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。

播放探究电路中电流与电压和电阻的关系视频
连接实物图

注意：1.连接电路时开关应断开；
2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
进行实验
保持定值电阻5Ω不变，移动滑动变阻器，调节定值电阻两端的电压，观察电流表示数，记录表中。
表一：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
根据测量的数据画出I-U图

结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
进行实验
表二：保持电压不变时，研究电流随电阻的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
分析数据、作出图像
当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
得出结论
电流与电压和电阻的关系：
当电阻R一定时，电流I与电压U成正比。
当电压U一定时，电流I与电阻R成反比。
电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢？1-cn-jy.cm
电流与电压、电阻的定量关系
欧姆研究了同一段电路上电流与电压、电阻三者在数量上具体的关系 。

并在1827年将研究结果总结为：
一段导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比----欧姆定律。
数学表达式：
U：电压，单位：伏特，V
R：电阻，单位：欧姆，Ω
I：电流，单位：安培，A
物理量的对应性
U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。例如：

信息窗
欧姆是德国物理学家。主要贡献是以他名字命名的欧姆定律。现在看到的欧姆定律公式那么简单，欧姆当时却付出了艰辛的劳动。那时的实验条件很差，测量电流和电阻的仪器，都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神。

问题讨论：
“电流与电压成正比”：说明了是电流随电压的变化而正向变化。我们知道电压是形成电流的原因，所以不能说“电压与电流成正比”，否则会出现逻辑错误。
“电流与电阻成反比”：说明了是电流随电阻的变化而反向变化。我们知道电阻是导体的本质属性，与导体的电流无关，所以也不能说“电阻与电流成反比”
电压与电阻之间没有必然的联系。
1、导体电阻的大小在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值；
2、不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比；
3、电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面和温度有关，与电压和电流无关。
欧姆定律的应用
例题1：某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为96.8Ω。那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？
已知：U=220V，R=96.8Ω。
求：I
解：根据欧姆定律可得：
巩固练习
一个电褥子正常工作时的电阻是100Ω，电压是220V，求通过电阻的电流。
已知：U=220V，灯丝电阻R=100Ω。
求：I
解：根据欧姆定律，通过灯丝的电流：
电学计算题解题步骤：
1、根据题意画出电路图；
2、在电路图上标出相关的物理量（已知量、未知量）；
3、解答时写出：必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果（各物理量要统一用国际单位）。
例题2：某电热器在220V电压下工作时，测得通过它的电流为4.5A，根据这些信息，你能算出电热器的电阻值是多少？
已知：U=220V，I=4.5A。
求：R
解：根据欧姆定律可得：
巩固练习
如图所示，闭合开关后，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.5A，求电阻R的阻值。

已知：U=10V，I=0.5A。
求：R
解：根据欧姆定律，电阻R的阻值为：
这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。
例题3：如果已经测出通过一个10Ω的定值电阻的电流为100mA，你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗？
已知：R=10Ω，I=100mA=0.1A。
求：U
解：根据欧姆定律，定值电阻两端的电压为：
U=IR=0.1A×10Ω=1V
巩固练习：
一个电炉子工作时电热丝的电阻是22Ω，通过的电流是10A，求此时电炉子工作的电压。
解：依题意和根据得：
U＝IR＝10A×22Ω ＝220 V
交流与讨论
电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极，而电压表则可以，当时未说出这样规定的道理，学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的道理吗？
因电流表的内阻很小，由可知，当电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大，直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源，而电压表的内阻很大，接入电路时可以把电压表看作是断开的电路，电流很小不会烧坏电源。
三、课堂小结
1、电流与电压和电阻的关系：通过导体的电流，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：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。
3、公式：
4、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。
课堂练习
1、在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定
C．将5Ω的电阻换成10Ω时，应将滑片向左移
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
2、 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中，有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是（ ）
A．两个实验中，滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B．在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C．在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D．在探究电流与电阻的关系时，要控制电阻不变
3、关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．在电流一定时，导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C．在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D．导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
4、．一定值电阻的两端加上10V电压时，通过的电流是2 A，则它的电阻是 Ω。若电阻的两端电压减小至2V时，它的电阻是 Ω，这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为 A的电流表。
作业布置
完成课后作业1—6题
板书设计
15.2 科学探究：欧姆定律
一、电流与电压和电阻的关系：
猜想：
实验设计：
实验电路：
进行实验：
结论：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
二、欧姆定律：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。
公式：
欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。
【教学反思】
欧姆定律（初中学习的是部分电路欧姆定律）作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。
欧姆定律这节课重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。 通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识打下了基础。