资源简介

3.4 欧姆定律及其应用（第2课时）
教 案
一、基本信息
课题 3.4 欧姆定律及其应用
（第2课时）
欧姆定律公式与
伏安法测电阻 课型 规律应用课
+实验操作课
课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册
第3章 电路探秘
年级 八年级 教法 讲练结合+分组实验
（伏安法测电阻）+
变式拓展（安阻法/
伏阻法→不要求掌握
→作为思维拓展）；
强调同一性/同时性/
统一性三原则
教学重点 欧姆定律公式
I=U/R及其变形
U=IR / R=U/I的
含义；
三个公式的适用条件
（同一性/同时性/
统一性）；
伏安法测电阻的
实验原理与步骤；
滑动变阻器在伏安法
中的双重作用（保护
电路+多次测量取
平均值）；
安阻法和伏阻法的
基本思路（选讲→
思维拓展） 教学难点 R=U/I仅是计算式
而非决定式的透彻
理解——不能说
「R与U成正比/与I
成反比」→这句红线
要贯彻到期末；
「同一性+同时性」
在计算题中的运用→
学生容易张冠李戴→
拿不同电阻的I/U去
套公式；
安阻法和伏阻法的
等效替代思想→对
学生逻辑推理要求高
教具准备 电源（干电池组）；
待测定值电阻（5Ω
或10Ω）×（每两人
一份）；
电压表+电流表+滑动
变阻器+开关+导线；
PPT课件（欧姆像/
电路图/公式推导） 学具准备 课本、练习本、
计算器；
预习：回顾第1课时
实验结论→尝试用
一个公式把它们统一
起来→I=____
学情分析 第1课时学生已经通过
实验发现I与U成正比/
I与R成反比→本课
合二为一→I=U/R
是水到渠成。困难：
①R=U/I中「R与U/I
无关」→学生和U/I
=常数矛盾→需用
「计算式vs决定式」
来区分；②同时性→
开关/滑变变化导致
电路状态改变→I/U
都变了→要取同一
状态下的值→这个
动态思维学生第一次
接触；③安阻法和
伏阻法→需要跳转
视角→「电流表+已知
电阻=虚拟电压表」
→思维跳跃大→选讲
部分→不强求全掌握
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）掌握欧姆定律公式 I=U/R 及其物理含义。
（2）理解同一性、同时性、统一性三原则→正确使用欧姆定律。
2. 科学思维
（1）区分「计算式 R=U/I」与「决定式 R由材料/长度/截面积/温度决定」→避免逻辑错误。
（2）运用等效替代思想→理解安阻法和伏阻法的推理过程。
3. 探究实践
（1）动手完成伏安法测电阻实验→记录三组数据→计算电阻平均值。
（2）理解滑动变阻器在伏安法中的双重作用。
4. 态度责任
（1）了解欧姆定律的发现历程→体会科学家通过实验总结规律的坚持精神。
（2）感受「一个公式三种用途→求I/求U/求R」→公式不是死背而是活的工具。
三、教学重难点
教学重点：I=U/R公式与变形、三原则（同一性/同时性/统一性）、伏安法测电阻实验。
教学难点：R=U/I是「计算式」而非「决定式」的透彻理解、同时性原则在动态电路中的应用、安阻法/伏阻法的等效替代推理。
四、教学过程
（一）复习导入——从实验到定律（约3分钟）
图1 德国物理学家欧姆（G.S.Ohm）→1826年通过实验总结出欧姆定律
回顾第1课时两个实验结论：①R不变→I与U成正比（U/I=常数）；②U不变→I与R成反比（I×R≈常数）。
把这两个结论合并成一句话→就是欧姆定律：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。
德国物理学家欧姆（1787-1854）→经过十年实验研究→于1826年总结出这个电学基本定律。
（二）新知一：欧姆定律公式与变形（约8分钟）
1. 基本公式
欧姆定律公式：I = U / R。
I——通过导体的电流→单位：安培（A）。U——导体两端的电压→单位：伏特（V）。R——导体的电阻→单位：欧姆（Ω）。
2. 两个变形公式
公式 求什么 表达式 物理含义
I=U/R 电流I I=U/R 电流与电压成正比、与电阻成反比
U=IR 电压U U=I×R 电压=电流×电阻（计算式→不表示正比关系！）
R=U/I 电阻R R=U/I 电阻在数值上=U/I（计算式≠决定式！）
【极高频考点】R=U/I 只是电阻的「计算式」→不是「决定式」！电阻由材料/长度/横截面积/温度决定→与U和I无关。不能说「电阻跟电压成正比/跟电流成反比」！这在选择题中反复考查。
3. 欧姆定律三原则
（1）同一性：I、U、R必须是同一导体或同一段电路上的对应量→不能张冠李戴。
（2）同时性：同一电路→开关闭合/断开或滑片移动→电路状态改变→I/U都可能变→必须取同一时刻的值→不能拿开关闭合前的U和闭合后的I套公式。
（3）统一性：计算时→U的单位必须用V→I必须用A→R必须用Ω。如果题目给mA→先换算成A再代入。
【同一性举例】R 的电压U =3V→电流I =0.3A→求R =3V/0.3A=10Ω
错例：拿R 的电压（3V）除以R 的电流（0.2A）=15Ω →这是不同导体→违背同一性！
（三）新知二：欧姆定律的三类应用（约5分钟）
已知I、U、R中任意两个→用欧姆定律求第三个：
图2 三类计算→求I（已知U和R）/求U（已知I和R）/求R（已知U和I）
①求电流：已知U和R→I=U/R。例：2节干电池（3V）加在10Ω电阻上→I=3V/10Ω=0.3A。
②求电压：已知I和R→U=IR。例：0.5A电流通过4Ω电阻→U=0.5A×4Ω=2V。
③求电阻：已知U和I→R=U/I。这就是「伏安法测电阻」的原理！
【注意】U=IR不能说「电压跟电流成正比」→因为电压是原因→电流是结果→仍然不能因果颠倒！
（四）新知三：伏安法测电阻实验（约12分钟）
1. 实验原理
原理：R=U/I→用电压表测电阻两端电压U→用电流表测通过电阻的电流I→代入公式→算出R。
图3 伏安法实验器材→干电池+开关+电压表+电流表+滑动变阻器+待测电阻+导线
2. 实验步骤
①按电路图连接→开关断开→滑片滑到最大阻值处。
②检查电压表、电流表的量程和正负接线柱是否正确。
③闭合开关→记录一组U和I→填入数据表格。
④移动滑片→改变电阻两端电压→再记录两组（共三组）U和I。
⑤断开开关→整理仪器→计算每次的R=U/I→再求三次的平均值。
图4 伏安法测电阻数据记录表格→三次测量→取平均值
3. 数据记录与处理
实验序号 U/V I/A R/Ω R平均/Ω
1 1 0.2 5 5
2 2 0.4 5 5
3 3 0.6 5 5
4. 滑动变阻器的作用
作用一：保护电路（闭合开关前→滑片在最大阻值处→电流最小）。
作用二：改变待测电阻两端电压→从而改变电流→获得多组数据→计算平均值→减小误差（注意：这里多次测量的目的是减小误差→和第1课时探究实验中的「多次实验避免偶然性找普遍规律」不同！）。
【区分记忆】探究实验→多次实验→避免偶然性/找普遍规律。
伏安法测电阻→多次测量→取平均值→减小误差。
（五）新知四：安阻法和伏阻法（选讲→思维拓展）（约10分钟）
如果只有电流表或只有电压表→没有另一种表→怎么测未知电阻？→需要借助已知阻值的定值电阻R →利用「等效替代」思想。
1. 安阻法（只有电流表+已知R ）
图5 安阻法→R 和R 并联→已知R →测I 和I →算R
核心思想：R 和电流表组合→代替电压表→算出电压。
方法一（并联法）：R 和R 并联→U =U 。电流表测出通过R 的电流I →算出U =I R =U 。电流表再测出通过R 的电流I →则R =U /I =I R /I 。
图6 安阻法方法二（串联法）→利用电源电压不变→列出等式
方法二（串联法）：R 和R 串联→利用电源电压不变→列出方程求解。
2. 伏阻法（只有电压表+已知R ）
图7 伏阻法→R 和R 串联→已知R →测U 和U →算R
核心思想：R 和电压表组合→代替电流表→算出电流。
方法：R 和R 串联→I相等。电压表分别测出U 和U →则I=U /R →R =U /I=U ÷(U /R )=U R /U 。
【安阻法/伏阻法的本质】都是「缺一种表→用已知电阻+另一种表来代替」。安阻法→用R 把电流信号变成电压信号；伏阻法→用R 把电压信号变成电流信号。本质上都是在「补全」欧姆定律需要的三个量中的两个。
（六）典例精讲（约5分钟）
典例1——欧姆定律基本计算（并联电路）
图8 电源9V→R =10Ω→I=1.2A→求I 和R
电源电压9V→R =10Ω→干路电流I=1.2A。求：①电流表A 示数I ；②电阻R 的阻值。
解析：①R 两端电压=9V（并联→各支路电压=电源电压）→I =U/R =9V/10Ω=0.9A。②I =I-I =1.2A-0.9A=0.3A→R =U/I =9V/0.3A=30Ω。答案：0.9A、30Ω。
【解题关键】①并联电路→各支路电压=电源电压→直接用I =U/R 。②干路电流=两支路电流之和→I +I =I。③代入欧姆定律求R 。三步走→每一步都要用在同一元件上→遵守同一性原则！
典例2——短路位置计算
图9 输电线短路→测出U=1.5V/I=30mA→求短路位置距离
甲乙两地相距20km→每米输电线电阻0.01Ω。短路后→测出U=1.5V→I=30mA→求短路位置距甲地的距离。
解析：两条线（去+回）→短路处到甲地的单线长度为L。两条输电线总长度=2L（去+回）→总电阻R=U/I=1.5V/0.03A=50Ω。每条线电阻=2L×0.01Ω/m=0.02L Ω→但注意：两条线（去线和回线）在短路点接通→电流路径电阻=2L×0.01Ω/Lm=0.02L Ω=50Ω→L=2500m=2.5km。答案：25Ω（单线）、2.5km。
（七）课堂小结（约2分钟）
一、欧姆定律：I=U/R（电流与电压成正比→与电阻成反比）。
二、变形公式：U=IR（计算式）→R=U/I（计算式→非决定式！电阻与U/I无关）。
三、三原则：同一性/同时性/统一性→计算题中反复强调。
四、伏安法测电阻：R=U/I→三组数据→取平均值减小误差。滑变：保护+多次测量。
五、安阻法/伏阻法（选讲）：本质=用已知电阻+一种表替代另一种表。
五、板书设计
§3.4 欧姆定律及其应用（第2课时）
欧姆定律公式与伏安法测电阻
一、欧姆定律（1826年，欧姆）
内容：导体中的电流→跟电压成正比→跟电阻成反比
公式：I = U/R （I单位A / U单位V / R单位Ω）
变形：
U = IR → 求电压（计算式）
R = U/I → 求电阻（计算式≠决定式！）
R由材料/长度/截面积/温度决定→与U、I无关！
二、三原则
①同一性：I/U/R必须属于同一导体（别张冠李戴）
②同时性：必须是同一时刻的值（别开关切换后混用）
③统一性：必须A/V/Ω单位统一（别拿mA→先转A）
三、伏安法测电阻
原理：R=U/I
步骤：连电路→测三组(U,I)→算每次R→取平均值
滑变作用：①保护电路 ②改变U/I→多次测量取平均值
多次测量目的：减小误差（vs 探究实验：找普遍规律）
四、安阻法与伏阻法（选讲→拓展）
安阻法(有A无V)：并联→U =I R =U →R =U /I
伏阻法(有V无A)：串联→I=U /R →R =U /I
本质：用已知R +一种表→替代另一种表
六、教学反思
1. 这节课是初中电学的「定海神针」——欧姆定律公式I=U/R一经建立→前面的串并联电流/电压规律和后面的电功率/焦耳定律都以此为基石。公式本身简单（三字母一除号）→但三原则（同一/同时/统一）每一条都有坑→要逐条举例→让学生切实体会违背原则会得出什么错误结果。
2. R=U/I是「计算式」而非「决定式」→这是贯穿到初三电学最高频的考点。学生会问：U/I=5→R不就是5吗？U变I也变但U/I始终=5→这不正说明R不变吗？对！要引导到这个结论：U/I=常数=定值电阻的阻值→但这不意味着R随U增大→而是U/I的比值恰好等于R的大小。建议用类比：你的体重=你的质量×g→但不能说你长了体重就长质量×g→公式右边决定了左边→但左边不决定右边。
3. 伏安法测电阻实验→学生动手环节→要注意几个操作细节：①电压表和电流表位置→电压表并联在R两端/电流表串联→有些学生会搞混→可以让他们在电路图上先标好；②滑动变阻器滑片→闭合前一定要放在最大阻值处→这是安全红线→每组检查一次；③三次数据→R=U/I→每次结果应该接近→如果某次偏差大→引导学生找原因（读数错误？接线松动？）。
4. 安阻法和伏阻法→课本要求不高→但中考偶尔拔高。教学中不要强求全部学生掌握→可以定位为「思维挑战题」→让学有余力的学生课后尝试推导→下次课请他们上讲台分享。核心是先讲清楚安阻法→学生理解了→伏阻法就是镜像对称→自然就通了。
5. 典例2（输电线短路位置）→是欧姆定律+生活应用的综合题→涉及「两条输电线」的去+回→电路思路容易卡。要画清楚等效电路图：短路点→电流从甲地出发→经一条线到短路点→经另一条线回甲地→经过的导线的总长度=2×距离。这个「2倍」学生经常忘→要在黑板上把去线和回线都画出来。
6. 公式记忆口诀：「I等U除以R→电压IR电流除→电阻UI去除一除→单位统一莫迷糊」。虽然不押韵→但把三个公式关系串起来→方便学生快速切换。

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