苏科版初中物理九年级 14.3 欧姆定律 教案

《14.3 欧姆定律》教学设计
苏科版义务教育课程标准实验教科书 物理 9年级（上册）
课 型：（新课）
教学目标：
知识与能力：理解欧姆定律的内容和表达式、变形式
过程与方法：利用控制变量法通过实验探究电流、电压、电阻的关系
情感态度与价值观：介绍欧姆生平，培养学生钻研精神和坚强意志；在共同的探究活动中培养学生的协作意识
教材分析：
重点：理解欧姆定律的内容和表达式、变形式
难点：设计探究活动的实验电路
教学方法：讨论法、任务驱动法、自主学习法
学法指导：控制变量法、对比法
教学过程：
引入新课
【学生活动】观察小灯泡的铭牌，猜“2.5V 0.3A”的含义。
【老师】“2.5V 0.3A”指小灯泡正常发光时两端电压为2.5V，电流为0.3A。
【讨论】将这个小灯泡直接连接在2节干电池串联的电源上，灯泡能正常发光吗？应怎么办？
【小结】电源电压大于2.5V，小灯泡不能正常发光，串联电路有分压作用，可串联一个电阻分掉0.5V电压。
【老师】0.5V的电压加在多大的定值电阻两端，恰好通过0.3A的电流？即：电流、电压、电阻之间的定量关系是什么？
【老师】电压与电流、电阻有关吗？
【小结】电压是由电源提供的，与电流、电阻无关
【老师】电阻与电流、电压有关吗？
【小结】电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压无关，所以要探究电流、电压、电阻之间的定量关系，只能探究电流与电压、电阻的关系
进行新课
活动1：设计“探究电流与电压、电阻的关系”的实验方案
【猜一猜】电流与电压、电阻的定量关系？说出猜想的理由。
【学生讨论总结】同一个小灯泡，电池节数越多，灯泡越亮，表明电压越高，电流越大， 猜想：电流与电压成正比。
【学生讨论总结】上节课学习使用滑动变阻器时发现，接入电路的电阻越大，灯泡越暗，表明电流越小，猜想：电流与电阻成反比。
【议一议、填一填】用什么研究方法？（学生讨论后填写《学习活动卡》）
探究的课题 A.探究电流与_______的关系 B.探究电流与_______的关系
控制不变的量
要改变的量
观察的量
【画一画、议一议】从下列备选器材中任选元件设计实验，学生将设计的实验电路图画在《学习活动卡》上，用实物展台展示电路图并由学生说明设计理由。
探究的课题 A.探究电流与导体两端电压的关系 B.探究电流与导体电阻的关系
实验电路
【讨论】从学生设计出的电路图中挑选出有代表性的，如下图2—图5等，展示后，引导学生讨论：下列哪个电路图设计较好或不好，说明理由。
图2：小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，探究A课题时，无法控制电阻一定，应选定值电阻进行实验。
图3：改变电池节数虽能改变导体两端电压，但由于1节电池不一定总输出1.5V的电压（新电池或旧电池提供的电压不一定是1.5V），所以无法知道导体两端电压的具体数值，无法定量研究。
图4：改变电池节数能使导体两端电压成倍数变化，也能测出具体数值，可定量研究，但需不断改接电路，操作不便。
图5：移动滑片可方便地调节导体两端电压，能测出多组电压、电流值，可定量研究。
【讨论】图5中滑动变阻器的作用是什么？
【小结】①改变定值电阻两端电压，获得多组数据，便于寻找普遍规律。
②保护电路。
【议一议、填一填】图5能否探究课题B？（学生讨论后填写《学习活动卡》）
探究的课题 A.探究电流与导体两端电压的关系 B.探究电流与导体电阻的关系
操作要点 ____更换定值电阻，____调节滑片，使电压表示数_______。 ____更换定值电阻，____调节滑片，使电压表示数_______。
滑动变阻器的作用
活动2：根据图5连接实验电路
【讨论】打开“一号锦囊”：连接电路要注意的问题？
【小结】1.电源用3节干电池串联；
2.可沿着电流方向按顺序依次连接各元件，最后再并联电压表；
3.认清电流表、电压表及其“+、-”接线柱；
4.电流表量程选0~0.6A；
5.滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱；
6.电压表量程选0~3V；
7.每次实验前，都应使开关处于断开状态，都应把滑动变阻器阻值调至最大。
【学生活动】同桌俩人一组，连好就举手，看谁连得快！高手帮新手，限时4分钟。
活动3：利用所连电路进行实验，探究课题A
【讨论】打开“二号锦囊”：实验中还需注意的问题。
【小结】1.通电时间不能过长，读取数据后及时断开开关，好处是节约电能、避免通电时间过长，电阻发热使阻值增大给实验带来较大误差。
2.为寻找普遍规律，至少要测量3组数据；
3.手调节变阻器的滑片时一定要慢，眼睛同时关注电表示数，防止超过量程；
4.探究A课题时，选5Ω或10Ω的定值电阻做实验均可，一旦选定，不能更换；要仔细调节滑片，尽量使定值电阻两端的电压成整数倍变化，如0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V等。
【学生活动】将实验数据记录在97页表1中，并在98页图14-12中画出图像。同桌俩人一组，一人操作，一人记录并画出图像，限时3分钟。
【议一议、填一填】学生与老师共同分析得出：当导体电阻一定时，导体中电流与导体两端电压成正比。学生讨论后填写《学习活动卡》左侧部分。
探究的课题 A.探究电流与导体两端电压的关系 B.探究电流与导体电阻的关系
分结论
合结论
活动4：利用刚才所连电路进行实验，探究课题B
【讨论】实验中需注意的问题，出示“二号锦囊”。
【小结】探究B课题时，接入的定值电阻依次为5Ω、10Ω、20Ω，每次更换定值电阻后，要调节滑片使不同定值电阻两端电压都相等，这个电压值最好是整数，如2V。
【学生活动】将实验数据记录在97页表2中。同桌俩人一组，一人操作，一人记录，限时3分钟。
【展示】将学生记录的数据录入到Excel电子表格中，选中电阻、电流数据后，插入带平滑线和数据标记的散点图，自动生成I-R图像。如图6、图7：
【议一议、填一填】学生与老师共同分析得出：当导体两端电压一定时，导体中电流与导体电阻成反比。学生讨论后填写《学习活动卡》右侧部分。
探究的课题 A.探究电流与导体两端电压的关系 B.探究电流与导体电阻的关系
分结论
合结论
活动5：交流评估，得出结论
【讨论】实验中，有时电流与电压并不成正比，与电阻并不成反比，为什么？
【小结】定值电阻发热、标称阻值与实际不符、电表读数不准等会造成实验误差
【小结】将课题A、B的分结论合在一起，可得出：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比——欧姆定律。
表达式：学生讨论后填写《学习活动卡》合结论部分。
探究的课题 A.探究电流与导体两端电压的关系 B.探究电流与导体电阻的关系
分结论
合结论
【了解】《经历坎坷而终获成功的欧姆》
由于家贫，上大学期间曾中途辍学，依靠自己努力才完成学业。他研究电学时，还没有电压、电流、电阻的概念，更没有能精确测量它们的仪器。他通过研究发现了导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比的规律——电阻定律，心灵手巧的他用细长的金属丝制作了电阻，还研制出了电压比较稳定的温差电池和能精确测量电流的电流扭秤，经历了长达10年艰苦卓绝的探索，终于归纳出了今天我们所称的欧姆定律。为了心爱的科学事业，欧姆终身未婚。
欧姆定律是电路中电流遵循的基本“交通规则”，是最重要的电学规律之一。但是它刚被发表时，却招来不少讽刺，大学教授们看不起他这个中学教师。七八年之后，随着电学研究的深入，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。
【讨论】欧姆的事迹对你有什么启发？
活动6：牛刀小试
【练习】课本99页例题：家庭电路火线、零线间的电压是220V，一般认为通过心脏的电流达30mA、时间达15s以上，就会导致死亡。若图中人体电阻为1.5kΩ，请通过计算判断此人是否有生命危险？你有几种解法？
【小结】使用注意事项：单位国际化、同一性（角标）
题型 表达式 表达式意义
已知U、R求I I=U/R 电流决定式
已知U、I求R R=U/I 电阻计算式
已知I、R求U U=IR 电压计算式
【填一填】学生填写《学习活动卡》
欧姆定律表达式 注意事项
例题
变形式及意义
二、作业布置：
《课时作业本》14.3 第104—105页
三、板书设计：（使用课件：是）
图1
图2
图3
图4
图5
改变电池节数
图6
图7