资源简介

15.2 科学探究：欧姆定律
教学目标
1.通过实验探究，认识影响电流大小的因素有电压和电阻，知道导体中的电流与电压、电阻的关系；
2.能运用欧姆定律进行简单的计算；
核心素养
实践创新
1.劳动创新：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.问题解决：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袖
教学重难点
会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流，会用滑动变阻器改变部分电路两端电压。
教学过程
一、导入新课
观察思考
电流与电压有关，电压降低，电流减小。
电流与电路的电阻有关，电路中电阻增大，电流减小。
二、新课讲解
科学探究：电流与电压和电阻的关系
问：采用什么实验方法？
控制变量法
1.控制导体的电阻相同，改变导体两端的电压，探究电流与电压的关系。
2.控制导体两端的电压相同，改变导体的电阻，探究电流与电阻的关系。
实验：探究电流与电压的关系
控制导体的电阻相同，探究电流与电压的关系。
问：实验时要测量哪些物理量？如何设计电路图？
思考：需要滑动变阻器的作用是？
问：请设计出记录数据的表格
表一：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化
次数 R/Ω U/V I/A
1 R= Ω
2
3
问：思考实验过程中注意哪些细节？
注意：
1.连接电路前先断开开关 ，并将滑动变阻器滑片移到最大阻值处
2.电流表和电压表要选择合适的量程和正确接线柱
思考3：如何对自己测量的数据进行处理？得出什么规律？
（1）图像
（2）结论：导体的电阻一定时时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）一组数据具有偶然性，应换不同的定值电阻进行多次实验
（4）滑动变阻器的作用：
①保护电路
②改变定值电阻两端的电压和电流
探究电流与电阻的关系
①设计实验
实验中控制不变的物理量是什么？
电压
怎样控制定值电阻两端的电压不变？
滑动变阻器
变化的物理量是什么？
定值电阻
测通过电阻的电流，选择什么器材？
电流表
测电阻两端的电压，选择什么器材？
电压表
Ⅰ.实验器材
电源、定值电阻多个（5Ω、10Ω、20Ω、50Ω 等）、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、导线等。
Ⅱ.实验电路图与实物连接图
Ⅲ. 实验注意事项：
连接电路时，开关应处于断开状态。
闭合开关前，使滑动变阻器接入电路阻值最大。
电流表与电压表通过试触选择合适的量程。
②进行实验
Ⅰ. 按电路图连接电路。
Ⅱ. 分别将5Ω、10Ω、20Ω、50Ω 的定值电阻连入电路中，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变（如U＝2V），分别读出电流表的示数，记录在下面的表格中。
Ⅲ. 把数据填入表格中。
电压U/V 2
电阻R/Ω 5 10 20 50
电流I/A 0.4 0.2 0.1 0.04
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。
③采用图象法分析
绘制I-R图象
结论：在电压不变时，电流随电阻变化曲线是反比例曲线，即电流与电阻是成反比的。
在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
欧姆定律
1.内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。
2.公式：
单位：I（A） U（V） R（Ω）
3.变换公式：
U=IR
欧姆定律
公式的扩展性
U=IR 主要用于已知电流和电阻求电压.
拓展：能否说电压与电流成正比呢？
主要用于已知电压和电流求电阻.
拓展：能否说电阻与电压成正比，与电流成反比呢？
导体的电阻是导体本身固有的一种性质，导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的，当电阻两端电压改变时，通过它的电流也成正比例改变，而电压与电流比值（即电阻）不变，是一个定值（可以看出电阻的大小等于电压与电流的比值），故电阻跟电压、电流无关，不存在正、反比的关系。所以R=U／I，只能用来计算电阻的大小，而不能用作电阻的定义式。
三、课堂小结
今天我们学了：欧姆定律：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

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