资源简介

14.3 欧姆定律
一、教学目标
1. 知识与技能：
（1）理解欧姆定律及其变换式的物理意义。
（2）能运用欧姆定律计算有关问题。
（3）会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
（4）提高学生依据试验事实，分析、探索、归纳问题的能力，直到通过试验总结物理规律的研究方法。
2. 过程与方法：
（1）通过实验探究电流、电压、电阻的关系.学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法.
（2）通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程，学会科学探究的方法，培养初步的科学探究的能力.
3. 情感态度与价值观：
（1）通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探究真理的科学态度.
（2）在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神.
（3）在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识.
二、课时安排
2课时
三、教学重点
通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系.
四、教学难点
组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论.
五、教学过程
（一）导入新课
【思考】怎样才能使得灯泡发光程度变暗呢？
（二）讲授新课
1．电流、电压和电阻之间的关系
【实验探究】小灯泡和电池、开关组成串联电路
演示一：一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光
演示二：两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光
演示三：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光
仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。
【结论】一个灯泡，两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大。
同样的两节电池，2.5 V的灯比6.3 V的灯亮.电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大.
【想一想】能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢？
【思考】根据同学们对电阻、电压、电流的学习，你可以大胆地猜测一下它们之间可能的数量关系是什么？
【结论】电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小；也许其中的两个相除或相乘会等于第三个；电压不变时，电阻大，电流就小.电阻小，电流就大，可能电流乘以电阻能等于电压；同一个电灯泡，电压大时，电流就大，也可能电压除以电流等于电阻
【实验探究】探究电阻、电压、电流三者的关系。
【猜想与假设】1.电流和电阻成反比
2.电流和电压成正比
【实验设计】根据我们的猜测，现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，干电池的电压值也是已知的，每节1.5 V.把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，调节滑动变阻器，及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律。
实验器材：池组、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
实验的电路图如图：
根据测得的数据填写下表：
实验次数 电阻R（Ω） 电压U（V） 电流I（A）
1
2
3
4
5
6
【分析论证】分析实验得到的数据
1.第一、二、三次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至有一次完全相同。
2.第四、五、六次测量中，电阻的阻值不变，随着电池组节数的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，但每次都很接近电池组的电压.电流表的指示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同.每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。
【结论】电流I，电阻R，电压U的关系是：电阻越大，电流越小；电压越大，电流越大。
【评估】从实验的过程和结果看，尽管数据之间不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的。
实验过程中不太完美的是：
操作过程中读完数做记录时没有及时打开开关，可能会浪费电；在更换变阻器和电池组电池时，也没有打开开关，这也是不允许的。
在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就叫“控制变量”法。在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量，同学们也可以尝试用控制变量法来研究.这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究，可以为我们研究问题带来许多的方便.请同学们进行更充分地探讨、交流，完善自己的实验。
（2）欧姆定律
引入：综合同学们的探究实验，我们得到了什么结论？
【结论】电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
【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。.
这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的.为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。
公式：I=
式子中：I——电流——安培（A）U——电压——伏特（V）R——电阻——欧姆（Ω）
说明：电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。
对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。
（1）公式R= ，它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值.这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关.所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。
（2）公式U=IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积.但要注意，电压是电路中产生电流的原因.导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在.因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比。
【应用】接着我们看欧姆定律能解决什么问题.
解电学题的一般规则：要求在笔记本上画出图，标出量、写出数，训练基本的技能.
（1）根据题意画出电路图。
（2）在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。
（3）利用欧姆定律求解。
以教材例题1作为简单电路的解题指导。
解:I==0.25×10-3 A
0.25×10-3 A=0.25 mA
教材例题2作为公式变形应用的解题指导。
让学生画出图、标出量、写出数，把公式变形，由I=得到R=.然后将电流的单位变成安培，进行计算，同时一名学生板演，师生讲评。
例2：
解：由I=得到
R==15 Ω
这个未知电阻是15 Ω.
例题3、有一种指示灯，电阻为6.3 Ω，通过的电流为0.45 A时才正常发光.要使其正常发光，应加多大的电压？
注意：要求学生按解简单电学题目的一般规则解题.解题过程中注意物理量的单位不能丢掉，且单位必须是要求的国际单位，注意将公式变形后再代入数值。
3. 联系与应用：
（1）请同学们观察一只新灯泡上的铭牌.如下图
说明它表示什么意思呢？
说明灯泡上的220 V，表示这个灯泡正常工作的时候，它两端所需的电压是220 V。想一想还在什么地方还见过类似的标志呢？
【额定电压】用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压。
为什么用电器上都要标明这些额定电压值呢？请同学们利用刚学过的欧姆定律分析其原因。
电阻一般情况是不变的.根据欧姆定律，如果电压低，则电路中电流小，电器便不能正常工作;如果电压太高，则电路中电流会很大，有时还会损坏电器。所以我们要求用电器必须是在额定电压下工作。一般电器都附带有说明书，说明书中都会给你介绍电器的额定电压值。同学家中买回新电器使用时要先看说明书，这样才能工作得安全、放心。
（2）请同学们推测：如果一根导线的两端直接连接在电源的两极上，会出现什么后果？
根据欧姆定律，电源电压一定，导线的电阻很小，那电流一定会很大。 不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍，甚至更高，这样是很危险的.所以，绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端。
【短路】电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路。
【讨论】为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许？
电流表的电阻很小，直接连在电源两端组成闭路时，电路中的电流会很大，这样容易烧坏电流表，而电压表则不同.将电压表直接和电源相连时，不会烧坏电压表，电压表的电阻很大。
（三）重难点精讲
内能、热量概念的建立，改变物体内能的途径。
（四）归纳小结
1、在本节课中都有哪些收获
2、本节课不仅仅要了解汽化与液化的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。
六、板书设计
14.3欧姆定律
1、电流跟电压、电阻的关系：
（1）在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
（2）在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容、公式及物理意义。
3、欧姆定律的应用。
（1）应用欧姆定律进行简单电路的计算。
（2）对额定电压的理解。
（3）短路是电流过大的原因。
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
本节课对于知识掌握的要求不高，但是培养学生的生活常识是一个很好的题材，一定要利用这个机会教育学生，使学生认识到科学的重要性，提高学生的生活常识。

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