资源简介

5.1欧姆定律
【学习目标】
1.通过实验探究，学会用控制变量法分析电流、电压、电阻的关系。
2.知道电流与电压和电阻的关系。
【教学重难点】
重点：利用实验探究电流与电压和电阻的关系
难点：运用欧姆定律计算有关问题
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：
相同的灯泡发亮程度不同，说明通过他们的电流不同，那么电流与什么因素有关呢？
新课讲授：
知识点1：探究电流与电压、电阻的关系
猜想与假设：电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也跟着增大呢？
实验方法：控制变量法
设计实验：控制电阻不变，改变定值电阻R两端的电压，记录电压和电流的数据。
滑动变阻器作用：①改变定值电阻两端的电压；②保护电路
图像：
实验步骤:
1.检查电路，确保连接无误；
2.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数成整数倍增加（如分别为1 V、1.5 V、2 V)，依次记下电流表的示数，把数据记录在表格中。
结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
猜想与假设：导体对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？
实验方法：控制变量法
设计实验：控制定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻大小，记录定值电阻和电流数据。
滑动变阻器作用：①控制定值电阻两端的电压不变；②保护电路
图像：
实验步骤:
1.检查电路，确保连接无误；
2.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为一定值（如3 V)，依次测量各电阻值时的电流表的示数，把数据记录在表格中。
结论：导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
知识点2：欧姆定律
通过实验探究我们已经知道：通过导体的电流与其两端电压成正比（定值电阻）；通过导体的电流与导体的电阻成反比（电压不变）。
想一想：上述结论是否具有普遍性？
德国物理学家“欧姆”在大量实验基础上，对大部分导体而言上述规律是成立的，这就是“欧姆定律”。
内容：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：（I—通过导体的电流，单位：A ；U—导体两端电压，单位：V； R—导体本身的电阻，单位：Ω）
3.物理意义：反映同一时刻、同一段电路中U、R是如何决定I的。
4.变形式：U=IR、
注意：①公式中物理量应针对同一时刻的同一电路中的同一导体，不同时刻、不同电路、不同导体的物理量不能随意混用。
②统一公式中物理量的单位。
③知道Ⅰ、U、R中的两个量，就可以求出另一个物理量。
I-U图像：
6.适用范围：纯电阻电路
计算步骤
1.读题、审题（注意已知量的内容）；
2.根据题意画出电路图；
3.在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；
4.选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。
课堂练习：
1．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
【解答】解：A.电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻的大小与通过导体的电流和导体两端的电压无关，故A错误；
BC.在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比，不是导体的电阻跟通过导体的电流成反比，故B错误，C正确；
D.通过导体的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比，故D错误。
故选：C。
2．由欧姆定律公式I＝变形得R＝，对此下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
C．导体的电阻由导体两端的电压与通过导体的电流的比值决定
D．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，与导体两端电压和通过的电流无关，故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．如图所示，电源电压不变，当开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。已知R1：R2＝2：1，则I1：I2＝　9：2　，U1：U2＝　3：2　。
【解答】解：当开关S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，
已知R1：R2＝2：1，则R1＝2R2，
设电源的电压为U，则此时电压表的示数U1＝U，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表示数I1＝+＝+＝，
当开关S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I2＝＝＝，
此时电压表示数：U2＝I2R1＝×2R2＝U，
所以，＝＝；
＝＝。
故答案为：9：2；3：2。
课堂小结：
欧姆定律
内容：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。（德国物理学家欧姆）
公式： I = R= U=IR
U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）
使用欧姆定律时需注意：R=不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。
作业布置：
【板书设计】
第1节欧姆定律
实验：探究电流跟电压、电阻的关系
1.探究电流与电压的关系电路图：
数据记录表格：
2.探究电流与电阻的关系电路图：
数据记录表格：
4.欧姆定律的内容：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。
5.欧姆定律公式：
6.应用公式及变形
【课后反思】
动态电路的分析
动态电路的分析主要分以下几种类型
1．在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
2．当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压如何变化。
（1）含滑动变阻器的串联电路：由于电源电压不变，按以下思路分析：
（2）含滑动变阻器的并联电路，由于电源电压不变，且并联电路中各个支路互相独立、互不影响，所以含定值电阻的支路各量都不变化，含滑动变阻器的支路，按以下思路分析：
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