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第三节欧姆定律一、核心素养：通过《欧姆定律》的学习过程，培养学生的实验观察能力和动手能力；培养学生运用数学进行逻辑推理的能力；激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。二、教学目标：1、知道什么是电阻及电阻的单位。2、理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。3、知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。三、教学重点：1、欧姆定律的内容、表达式、适用条件2、利用欧姆定律分析、解决实际问题。四、教学难点：伏安特性曲线的物理意义。五、教学方法：探究、讲授、讨论、练习六、教学用具：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导体A、B（参考教材图2.3-1）、晶体二极管、投影片、多媒体辅助教学设备七、教学过程：（一）引入新课电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量，它们之间存在着联系吗？我们来看一下这“三兄弟的啰嗦事”（播放动漫视频激发学生兴趣）。配合同学交流图片引入（交流内容为：如果知道一个导体的电阻值，还知道加在他两端的电压，能不能计算出通过它的电流呢？—可以用控制变量法探究这三大物理量之间的关系）以此展示本节探究的核心方法—控制变量法。（二）进行新课1、欧姆定律在电子产品里面有各式各样的电阻，它们的阻值各不相同。请根据初中所学的知识，想一想如何测它们的阻值？（展示多样电阻图片，启发学生联想）教师引导学生回忆初中探究电压、电流、电阻关系的实验，让学生画出电路图。指出此种连接方法为电流表外接，滑动变阻器限流接法。今天我们通过另一种电路来探究这个问题。演示实验：投影教材图2.3-1（如图所示）指出测量电路（测导体A、B的电流、电压）指出分压电路(控制电路)：学生讨论此电路好处。教师点拨：此电路可以提供从零开始的连续变化的电压教师：请一位同学简述如何利用如图所示的实验电路来研究导体A中的电流跟导体两端的电压的关系?学生：合上电键S，改变滑动变阻器上滑片P的位置，使导体两端的电压分别为0、0.5V、1.0V、2.0V、2.5V，记下不同电压下电流表的读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。教师特别提醒学生注意：(1)接线顺序为“先串后并”，即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最后把电压表并联到小灯泡两端．(2)电表量程选择的原则是：在保证测量值不超过量程的情况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高．(3)闭合电建前检查电路，使滑动变阻器的滑片移到图中的最左端。师生互动用多媒体动态展示连线方式。教师：选出学生代表，到讲台上连线，并读取实验数据。将得到的实验数据填写在表格中。换用另一导体B，重复实验。［投影］实验数据如下教师：同学们如何分析在这次实验中得到的数据？学生：用图象法。在直角坐标系中，用纵轴表示电压U，用横轴表示电流I，根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。根据这些点是否在一条直线上，来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。教师：请同学们在学案上作U-I图线。学生：作图，如图所示。教师：这种描点作图的方法，是处理实验数据的一种基本方法，同学们一定要掌握。分析图象，我们可以得到哪些信息？学生：对于同一导体，U-I图象是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。这个比值可以写成：R=U/I。对于不同的导体，这个比值不同，说明这个比值只与导体自身的性质有关。这个比值反映了导体的属性。师生互动，得出电阻的概念：电压和电流的比值R=U/I，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。教师：将上式变形得I=U/R上式表明：I是U和R的函数，即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，这就是我们初中学过的欧姆定律。讨论：根据欧姆定律I=U/R得R=U/I，有人说导体的电阻R跟加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？为什么？学生：这种说法不对，因为电阻是导体本身的一种特性，所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。教师：电阻的单位有哪些？学生：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。常用的电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）：1kΩ=103Ω1MΩ=106Ω教师：1Ω的物理意义是什么？学生：如果在某段导体的两端加上1V的电压，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻就是1Ω。所以1Ω=1V/A教师：要注意欧姆定律的适用条件：纯电阻电路，如金属导体和电解液。对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用。2、导体的伏安特性教师：用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。如图所示，是金属导体的伏安特性曲线。学生讨论：在I—U曲线中，图线的斜率表示的物理意义是什么？总结：在I—U图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即k=1/U=1/R。图线的斜率越大，电阻越小。教师：伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。师生活动：用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路，改变电压和电流，画出晶体二极管的伏安特性曲线，右下图所示，可以看出图线不是直线。教师：伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。教师：介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立，从而对学生进行思想品德教育。实验录像展示1、描绘小灯泡的伏安特性曲线；2、描绘二极管的伏安特性曲线。总结课本二极管伏安特性曲线特点，指出二极管具有单向导电性。用多媒体动态演示给学生看。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。（总结课堂内容，培养学生概括总结能力。）［投影］例题例1：某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电量为48C，此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？解析：由题意知U=16V，t=30s，q=48C，电阻中的电流I=q/t=1.6A据欧姆定律I=U/R得，R=U/I=10Ωn=q/e=3.0×1020个故此电阻为10Ω，30s内有3.0×1020个电子通过它的横截面。［说明］使用欧姆定律计算时，要注意I、U、R的同一性（对同一个导体）。例2.图为两个导体的伏安特性曲线，求(1)两个导体的电阻之比R1︰R2；(2)若两个导体中的电流相等(不为零)，导体两端的电压之比U1︰U2；(3)若两个导体两端的电压相等(不为零)，导体中的电流之比I1︰I2。【答案】(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶3（强调规范）【拓展与提高】若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?解析：对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法：课堂训练：作业：书面完成本节“问题与练习”第2、3、4题；思考并回答第1、5题。七、反思总结学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。