搜索
第十七章欧姆定律第1节电流与电压，电阻的关系（第1课时）一、知识目标1．通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系；2．使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流；3．会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。二、能力目标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。三、德育目标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。教学重点通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系教学难点组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论教学方法探究法、实验法、观察法教具准备干电池组、2.5V和6.3V小灯泡（带座）各一只、开关一只、导线若干学生3人一组：电源（电池组或学生电源）5Ω，10Ω，15Ω定值电阻各一个，滑动变阻器、电流表、电压表各一只，导线若干课时安排1课时教学过程一、引入新课［师］通过前面的学习，同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念，并学会了电流表和电压表的使用。今天请同学们先看老师的这组实验。［演示］小灯泡和电池、开关组成串联电路。演示一：一节干电池和2.5V小灯泡串联发光；演示二：两节干电池和2.5V小灯泡串联发光；演示三：两节干电池和6.3V的小灯泡串联发光。同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。［师］通过观察实验，根据上节课的学习，你能告诉大家什么？你还想知道些什么呢？［生］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，2.5V的灯比6.3V的灯亮。电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大。二、进行新课［师］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？［生］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。［师］同学们能有根据地推测、猜想非常好，你已经在科学研究的道路上迈出了正确的一步。接下来，同学们可以选择面前的仪器设备，想办法检验你的猜想是否正确。［探究］电阻上的电流跟电压的关系。［师］我们要探究电阻上电流跟电压的关系，必须要经历哪些过程呢？［生］首先要设计实验，然后进行实验和收集证据，再对实验数据进行分析和论证，得出一般的结论，最后进行评估和交流。［师］复习电流表，电压表使用（一）设计思想根据我们的猜测，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1.5V。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，换用不同阻值的定值电阻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。（二）实验电路根据实验思想，画出如下电路图：左边电路操作起来麻烦。每测一组数据，就得改变一次电源，就要重新连接一次电路，很容易出错。我们这样的连接虽然增加了一个滑动变阻器，多用了器材，但不用改变电源，利用滑动变阻器就可以方便地改变电阻两端的电压，还能提高测量效率。实验数据记录：（1）R一定（R=5Ω）I跟U的关系。记录，分析数据，作出曲线图。电压（V）123电流（A）0.20.40.6结论：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。（板书）（2）U一定（U=2V），I跟R的关系。记录，分析数据，作出曲线图。电阻（Ω）51020电流（A）0.40.20.1结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。（板书）我们把以上两个实验的结论综合起来即是欧姆定律。3、欧姆定律（1）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（板书）（2）公式：I=U/R。公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。（板书）（3）公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。说明：欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。（课后阅读信息窗关于欧姆研究欧姆定律的介绍）4、应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。要求：画好电路图。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。例题1：某同学用一只电流表与灯泡串联，测得灯泡正常发光时的电流是0.28A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220V，试计算灯丝正常发光时的电阻值？根据题意，在右面方框中画出电路图已知：U＝220V，I＝0.28A求：R。解：根据欧姆定律的变形式公式，代入数据，可得78628.0220AVIUR答：灯丝正常发光时的电阻值为786（以上的解答板书）三、巩固练习P90、第1题组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。①电路图及解题过程是否符合规范要求。②答题叙述要完整。“四、四解答”③解释R=U/I的意义：导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为电阻跟电压成正比，跟电流成反比。“因为电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流无关”。四、小结五、布置作业第1节探究――电流与电压，电阻的关系（第2课时）教学目标一、知识目标1．能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律；2．理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算；3．能根据串联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。二、能力目标1．通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力；2．通过利用欧姆定律的计算，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力；3．通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力。三、德育目标通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家坚韧不拔，探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。教学重点欧姆定律及其应用教学难点正确理解欧姆定律教学方法观察法、讨论法、讲练法教学过程一、引入新课［师］同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验，各组的探究结论，可以再讲讲吗？［生］电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。电流和电阻的乘积等于电压，电压除以电阻等于电流。二、进行新课1．欧姆定律［师］综合同学们的探究实验，我们得到了什么结论？［生］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。［师］这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系，因此我们可以得出。［板书］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．．．。用公式表示I=RU式中：I——电流——安培（A）U——电压——伏特（V）R——电阻——欧姆（Ω）［师］（要求同学阅读教材P20“！”明白欧姆定律公式中的单位要求）欧姆定律公式中的单位有什么要求呢？［生］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”。［生］如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培，一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。［师］有同学可能会想，原来欧姆定律这么简单啊，我一节课的实验，就发现了欧姆定律。真的像你想得那样简单吗？［生］一个定律的发现，经过了许多人的努力，包含着许多科学家的智慧。欧姆定律不是一下就能得到的，而是经过了许多次的改进实验，克服了许多的缺点才得出的。坚韧不拔地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求，人类一切文明进步的成果都是与科学家的发现和发明分不开的。我们要珍惜今天的良好环境和学习条件，努力学习，用同学们的努力去推动人类的进步。2．欧姆定律的应用［师］接着我们看欧姆定律能解决什么问题。［投影］例题1.以教材例题1作为简单电路的解题指导。根据题意，教师板书示范解电学题的一般规则：●根据题意画出电路图●在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号●利用欧姆定律求解要求学生在笔记本上画出图，标出量、写出数，训练学生基本的技能。教师板演利用欧姆定律求解，讲明解题的规范性，然后要求学生在笔记本上做此题。例1：解:I=10880V2203RU=0.25×10-3A0.25×10-3A=0.25mA［投影］例题2以教材例题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=RU得到R=IU，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=RU得到R=A32.0V8.4IU=15Ω这个未知电阻是15Ω.［投影］例题3有一种指示灯，电阻为6.3Ω，通过的电流为0.45A时才正常发光。要使其正常发光，应加多大的电压？以例题3作为另一种变形练习。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。解：由I=RU得到U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V要使灯正常发光，应加2.8V电压［师］同学们刚才的演算说明大家已能用欧姆定律解简单的电学应用题，通过解这些题你有什么收获吗？电流、电压、电阻的三个物理量中，只要知道其中的两个，就可以用欧姆定律求出第三个。欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。［师］同学们说得非常正确。欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体，也适用几个用电器组成的同一段电路。现在，大家总结一下三个题中分别是怎样应用欧姆定律的。第一题是直接利用欧姆定律I=RU的。第二题应用的是由欧姆定律I=RU得到的变形公式R=IU。第三题应用的是欧姆定律I=RU的另一个变形公式U=IR。［师］对R=IU，能否说导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比？对U=IR，能否说导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比？大家讨论。［生］不能这样说。导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与电流、电压无关。电压是电路中形成电流的原因，和电流、电压也没有关系。教师进一步引导学生明确，对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。公式R=IU，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。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。［师］同学们再来分析例题2，如果想知道某段导体的电阻，可以怎么做？你能从这个例子中得到什么启示吗？［生］可以由导体两端的电压和通过这段导体的电流，利用欧姆定律的变形公式R=IU来求解。［师］导体两端的电压和通过导体的电流是多少呢？［生］可以测出来.用电流表测出通过导体中的电流，用电压表测出导体两端的电压，就可以求出导体的电阻了。［师］大家认为可以吗？（同学们肯定，教师进一步明确）这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫“伏安法”。3．额定电压［师］请同学们观察一只新灯泡上的铭牌。如下图同学们谁能说明它表示什么意思呢？［生］家庭电路的电压是220V，这样的灯是在家里常用的，上面也有220V，是不是说这个灯泡的电压是220V？［师］同学们想得非常