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(共16张PPT)
一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
第十二章
欧姆定律
第2课时
新课引入
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
（1）
（2）
电压与电阻同时变化时
电流怎样变化?
内容讲解
（1）
（2）
联立以上两式得
在国际单位制（I（A）、U（V）、R（Ω））中，上式的比例系数为1，于是得
此即欧姆定律的数学式。
欧姆定律
数学式
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。
电压、电流和电阻三个物理量，知道其中任意两个
，就可以求出第三个。
欧姆定律
表述
意义
（1）电压是产生电流的原因。
（2）电阻是导体本身的一种性质，其大小仅由导体的材料、长度、横截面积决定，与加不加电压、通不通电流无关。
欧姆定律
对欧姆定律的理解
典题剖析
例1
如图所示，R1=5
Ω，R2=10
Ω，闭合开关，电流表示数为0.2
A，下列计算结果正确的是（　
　）
A．A表和V表示数均变小
B．A表示数变大，V表示数变小
C．A表示数变小，V表示数变大
D．A表和V表示数均变大
分析：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律求出两电阻两端的电压，根据串联电路中的电压特点求出电源的电压，根据电阻的串联求出电路中的总电阻。
典题剖析
例1
如图所示，R1=5
Ω，R2=10
Ω，闭合开关，电流表示数为0.2
A，下列计算结果正确的是（　
　）
A．A表和V表示数均变小
B．A表示数变大，V表示数变小
C．A表示数变小，V表示数变大
D．A表和V表示数均变大
典题剖析
解析：由电路图可知，两电阻串联，由欧姆定律，电阻R1、R2、电源两端的电压U1、U2、U分别为
U1=IR1=0.2
A×5
Ω=1
V
U2=IR2=0.2
A×10
Ω=2
V
U=I(R1+
R2)=0.2
A×(5
Ω+10
Ω)=3
V
故选项A、B错误，选项C正确。
由串联电路的特点得总电阻
R=R1+R2=5
Ω+10
Ω=15
Ω
故选项D不正确。
综上，本题选C。
例2
如图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。闭合开关S，则下列说法正确的是（　
　）
A．若环境温度升高，R的阻值变大
B．若环境温度升高，电压表示数变大
C．若环境温度降低，通过R电流变大
D．若环境温度降低，通过R0电流变大
分析：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。根据环境的温度可知热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化。
典题剖析
典题剖析
解析：
电压表的示数即R0两端的电压可表示为
于是可得，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值会减小，从而使得电压表的示数变大，故选项B正确。
例2
如图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。闭合开关S，则下列说法正确的是（　
　）
A．若环境温度升高，R的阻值变大
B．若环境温度升高，电压表示数变大
C．若环境温度降低，通过R电流变大
D．若环境温度降低，通过R0电流变大
典题剖析
解析：
同理，当环境温度降低时，热敏电阻的阻值变大，电路中的总电阻变大，电流变小，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R和R0的电流变小，故选项C、D不正确。
例2
如图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。闭合开关S，则下列说法正确的是（　
　）
A．若环境温度升高，R的阻值变大
B．若环境温度升高，电压表示数变大
C．若环境温度降低，通过R电流变大
D．若环境温度降低，通过R0电流变大
课堂小结一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
第2课时
教学目标
1．理解欧姆定律，并能应用欧姆定律进行相关计算。
2．从上节课的实验结论，推导出欧姆定律的数学表达式。
3．在应用欧姆定律解决问题的过程中，进一步加深对欧姆定律的理解。
4．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。
教学重难点
教学重点
应用欧姆定律解决问题。
教学难点
1．对欧姆定律的理解。
2．应用欧姆定律解决问题。
教学过程
新课引入
教师提问：我们上节课通过实验探究了电流与电压和电阻的关系。请同学们回答电流与电压有怎样的关系？
教师提问：电流与电阻的关系。
教师口述：我们上节课用控制变量法分别探究了在电阻一定时，电流与电压的关系，在电压一定时，电流与电阻的关系，但当电压和电阻同时变化时，电流将如何变化呢？
讲授新课
我们已经知道在电阻一定时，电流与电压成正比，即
在电压一定时，电流与电阻成反比，即
联立以上两式，可得
即电流与电压除以电阻的数值成正比，当这三者的单位都用国际单位时，其比例系数为1，即
设计思路：前一节课所得出的实验结论是用控制变量法得出的电流随某一个量的变化情况，在这里引导学生用数学的方法推导出当电压与电阻同时变化时，电流的变化情况。这样不仅思路严密，可以解决学生心中的疑惑，更重要的是能煅炼学生的数学推理能力。
设计思路：不能忽视比例系数为1的得出过程，应向学生详细地讲出，是因为选用了国际单位才使得系数简化为1。
上面这个式子就是欧姆定律的数学式。早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流与电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究。发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的。
欧姆定律的文字表述为：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。
数学式为
单位：国际单位。电压：V，电阻：Ω，电流：A。
意义：电压、电阻和电流这三个物理量知道了其中的任意两个，就可以求出第三个物理量来。
教师提问：将欧姆定律的数学式变形为R=，是不是就表明电阻与电压成正比与通过导体的电流成反比？与我们以前的学的电阻的决定因素是不是矛盾？
电压是产生电流的原因，电阻是导体本身的一种性质，其大小仅由导体的材料、长度、横截面积决定，与加不加电压、通不通电流无关。
典题剖析
例1
如图所示，R1=5
Ω，R2=10
Ω，闭合开关，电流表示数为0.2
A，下列计算结果正确的是（
）
A．R1两端电压为2
V
B．R2两端电压为1
V
C．电源两端电压为3
V
D．电路总电阻为20
Ω
答案：C
分析：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律求出两电阻两端的电压，根据串联电路中的电压特点求出电源的电压，根据电阻的串联求出电路中的总电阻。
解析：由电路图可知，两电阻串联，由欧姆定律，电阻R1、R2、电源两端的电压U1、U2、U分别为
U1=IR1=0.2
A×5
Ω=1
V
U2=IR2=0.2
A×10
Ω=2
V
U=I(R1+
R2)=0.2
A×(5
Ω+10
Ω)=3
V
故选项A、B错误，选项C正确。
由串联电路的特点得总电阻
R=R1+R2=5
Ω+10
Ω=15
Ω
故选项D不正确。
综上，本题选C。
例2
如图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。闭合开关S，则下列说法正确的是（
）
A．若环境温度升高，R的阻值变大
B．若环境温度升高，电压表示数变大
C．若环境温度降低，通过R电流变大
D．若环境温度降低，通过R0电流变大
答案：B
分析：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。根据环境的温度可知热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化。
解析：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。当环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，故选项A不正确。
电压表的示数即R0两端的电压可表示为
于是可得，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值会减小，从而使得电压表的示数变大，故选项B正确。
同理，当环境温度降低时，热敏电阻的阻值变大，电路中的总电阻变大，电流变小，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R和R0的电流变小，故选项C、D不正确。
综上，本题选B。
课堂小结(共20张PPT)
一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
第十二章
欧姆定律
第1课时
新课引入
新课引入
电压
电流
电阻
新课引入
电流跟电压、电阻的关系
电压跟电流、电阻的关系
电阻跟电流、电压的关系
哪个问题有探究意义？
讲授新课
电压是形成电流的原因-->
生活中有哪些能支持上面猜想的事例？
一、猜想与假设
猜想与假设
电流随电压的增大而增大
导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质-->
电流随电阻的增大而减小
多个原因同时影响一个结果，如何确定具体某一个原因对结果的影响？
控制变量法
所学过的课程，哪些课用到了这种方法？
二、设计实验
整体设计
（1）怎样测量电阻两端的电压U和通过定值电阻的电流I？
（2）怎样保持导体的电阻R不变？
（3）通过什么方法改变定值电阻两端的电压U？
可供参考的电路图
二、设计实验
探究电流与电压的关系
（1）怎样测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I？
（2）怎样保持加在导体两端的电压不变？
（3）怎样实现导体的电阻的改变？
可供参考的电路图
二、设计实验
探究电流与电阻的关系
表一
三、进行实验
探究电流与电阻的关系
（1）按所设计的电路图，将阻值为5
Ω的电阻接入电路。
（2）调节滑动变阻器使加在电阻两端的电压为5.0
V。
（3）记下此时的电流值。
（4）分别更换阻值为10
Ω、15
Ω、20
Ω、25
Ω、30
Ω的定值电阻接入电路，且每次更换电阻时均使加在定值电阻两端的电压为5.0
V。同时分别记下对应的电流值。
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
?
?
?
?
?
?
表一(R=10
Ω)
三、进行实验
探究电流与电压的关系
（1）按所设计的电路图连接电路。
（2）调节滑动变阻器使加在电阻两端的电压为1.0
V。
（3）记下此时的电流值。
（4）分别将电压调至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0，并分别记下对应的电压值。
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I/A
分析表格1中的数据看有什么规律。
根据表格1中的数据，绘制电流-电压图象，看电流与电压之间有什么规律。
四、数据分析
在导体的电阻一定时，通过导体的电流与加在导体两端的电压与正比。
分析表格2中的数据看有什么规律。
根据表格1中的数据，绘制I-1/R电压图象，看电流与电阻之间有什么规律。
四、数据分析
当加在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与加在导体的电阻成反比。
典题剖析
典题剖析
例1
下列关于电流、电压和电阻的关系说法正确的是（
）
A．电压大的电路中电流一定大
B．电阻大的电路中电流一定小
C．导体中的电流与电压、电阻无关
D．导体中的电阻与电流、电压无关
D
典题剖析
例2
在探究“电流与电压关系“的实验中，每次实验中大小都应发生改变的是（
）
A．定值电阻两端的电压
B．滑动变阻器两端的电压
C．定值电阻和滑动变阻器两端电压之比
D．定值电阻的阻值
A
典题剖析
例3
在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图象，据图象分析，下列判断正确的是（　
　）
A
A．通过甲元件的电流与电压成正比
B．通过乙元件的电流与电压成正比
C．应选用乙元件做实验
D．实验中选用甲、乙元件是没有区别的
课堂小结一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系
第1课时
教学目标
1．通过实验探究，知道影响电流大小的因素，知道导体中的电流与电压和电阻的关系。
2．通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析论证、评估等科学探究的方法。
3．通过制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
4．初步掌握利用探究性实验研究物理问题，并归纳得出规律的一般研究方法。
5．通过探究，揭示隐藏的物理规律，感受探索的乐趣。
教学重难点
教学重点
1．探究电流与电压、电阻的关系的实验设计与实验过程。
2．电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计。
教学难点
探究电流与电压和电阻关系的实验设计、探究电流与电压和电阻关系的数据分析
教学过程
新课引入
教师口述：通过前面的学习和实验，同学们已经隐约感觉到电流、电压、电阻之间存在着一定的关系，那么这三者之间到底存在着怎样的关系呢？这里有三个研究它们之间关系的课题，请同学们分组讨论一下哪个课题有研究的必要，为什么？
1．电流跟电压、电阻的关系。
2．电压跟电流、电阻的关系。
3．电阻跟电流、电压的关系。
设计思路：通过该情景的创设达到三个目的，一是创设物理情景，激发学生的学习兴趣；二是培养学生科学选择研究课题的能力；三是回顾前面所学知识（①电压是形成电流的原因；②电阻是导体本身的一种属性，跟导体两端的电压及导体中的电流无关）。
讲授新课
一、猜想与假设
教师活动：结合前面所学的知识，电压是形成电流的原因，而导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质，采用谈话──讨论式的方法，引导学生猜测“电流跟电压、电阻的关系”。
导体两端的电压越大，导体中的电流越大；导体的电阻越大，导体中的电流越小。
设计思路：通过此环节，一是让学生明确猜想是经常用到的物理研究方法之一；二是让学生知道猜想是建立在大量的科学事实基础之上的，不是胡乱猜想，是有科学依据的。
二、设计实验
（一）探究方法
教师口述：由猜想知道导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关，那么如何研究电流跟电压、电阻的定量关系呢？
教师提问：①前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似？举例说明
②你所列举的实验中用到的物理研究方法是什么？
设计思路：这样做的目的有两个：一是通过分组讨论与交流培养学生合作学习的意识；二是由学生回顾前面所学的实验，讨论得出研究该实验的方法──控制变量法。
（二）探究电流跟电压的关系
教师设问：设计探究电流与电压的关系的实验，应该考虑哪些问题？
学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
教师活动：请同学们设计实验，包含但不限于以下几个问题。
①怎样测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I？②怎样保持导体的电阻R不变？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U？
学生活动：学生设计实验。
教师活动：对部分学生的设计进行点评。
（三）探究电流与电阻的关系
教师设问：设计探究电流与电压的关系的实验，应该考虑哪些问题？
学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
教师活动：请同学们设计实验，包含但不限于以下几个问题。
（1）怎样测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I？
（2）怎样保持加在导体两端的电压不变？
（3）怎样实现导体的电阻的改变？
学生活动：学生设计实验。
教师活动：对部分学生的设计进行点评。
三、进行实验与收集数据
（一）探究电流跟电压的关系
师生活动：学生分组实验，教师作必要指导。
（1）按所设计的电路图连接电路。
（2）调节滑动变阻器使加在电阻两端的电压为1.0
V。
（3）记下此时的电流值。
（4）分别将电压调至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0，并分别记下对应的电压值。
表一
探究电流与电压的关系（R=10
Ω）
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I/A
（二）探究电流与电阻的关系
师生活动：学生分组实验，教师作必要指导。
（1）按所设计的电路图，将阻值为5
Ω的电阻接入电路。
（2）调节滑动变阻器使加在电阻两端的电压为5.0
V。
（3）记下此时的电流值。
（4）分别更换阻值为10
Ω、15
Ω、20
Ω、25
Ω、30
Ω的定值电阻接入电路，且每次更换电阻时均使加在定值电阻两端的电压为5.0
V。同时分别记下对应的电流值。
按：现实中没有相应阻值的定值电路，老师可通过电阻的串并联的方式实现。
表二
探究电流与电阻的关系（U=5
V）
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
四、分析与论证
教师设问：分析表1中的数据，看是否有规律。
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，并举手回答。
从表1中的数据可得出规律：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
师生活动：学生依据表1的数据绘制电流-电压图象。
教师活动：选个别学生的图象投影到屏幕上，与学生一起分析数据规律。
从图象中可以观地看出图象中的数据点大致在一条直线上。同时，由于电压是产生电流的原因，因此当电压为0时，电流也为0。因此，图象上所描出的数据点所在的直线是过原点的直线。因此，可以得出：导体的电阻一定时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比。
教师设问：分析表2中的数据，看是否有规律。
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，并举手回答。
从表1中的数据可得出规律：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
典题剖析
例1
下列关于电流、电压和电阻的关系说法正确的是（
）
A．电压大的电路中电流一定大
B．电阻大的电路中电流一定小
C．导体中的电流与电压、电阻无关
D．导体中的电阻与电流、电压无关
答案；D
例2
在探究“电流与电压关系“的实验中，每次实验中大小都应发生改变的是（
）
A．定值电阻两端的电压
B．滑动变阻器两端的电压
C．定值电阻和滑动变阻器两端电压之比
D．定值电阻的阻值
答案：A
例3
在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图象，据图象分析，下列判断正确的是（　
　）
A．通过甲元件的电流与电压成正比
B．通过乙元件的电流与电压成正比
C．应选用乙元件做实验
D．实验中选用甲、乙元件是没有区别的
答案：A
课堂小结

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