第十七章 欧姆定律 教材分析课件(共188张ppt)2023-2024学年人教版物理九年级上学期

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名称 第十七章 欧姆定律 教材分析课件(共188张ppt)2023-2024学年人教版物理九年级上学期
格式 pptx
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-12-24 12:44:56

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文档简介

《欧姆定律》教材分析
课标分析
目标分析
学情分析
教材分析
01
02
03
04
05
06
课时建议
教学建议
欧姆
定律
01
课程标准分析(2022版)
标题
正文正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
正文
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}一级主题
二级主题
三级主题
能量
3.4 电磁能
3.4.2 知道电压、电流和电阻,探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
3.4.3会使用电流表和电压表。
实验
探究
4.1 测量类学生必做实验
4.1.9 用电流表和电压表测量电阻。
例9 用电流表、电压表、滑动变阻器等,测量小灯泡正常发光时的电阻。
4.2 探究类学生必做实验
4.2.12 探究电流与电压、电阻的关系。
例10 用定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表等,探究电流与电压、电阻的关系。
跨学科实践
5.1物理学与
日常生活
5.1.1 能发现日常生活中与物理学有关的问题提出解决方案。
例1 调查日常生活用品(如厨房用品)使用中的问题,并提出改进建议,能运用所学的知识论证自己所提建议的合理性。
5.1.2能运用所学知识分析日常生活中的安全问题,提出解决方案,践行安全与健康生活。
内容要求
学业要求
(1)物理观念:通过探究实验得出欧姆定律,领会电流、电压、电阻的内涵和相互联系;将实验探究方法(控制变量法、等效替代法等)及安全操作规范等运用于解决日常问题的意识,能根据所学知识解决现实中的简单问题。
(2)科学思维:知道科学探究会受到各种因素的影响,在实验中能关注主要因素,忽略次要因素;能根据实验数据通过归纳推理获得探究结论;有判断实验数据是否合理、有效的意识;能对实验进行反思、提出改进建议。
(3)科学探究:在实验中有发现问题、提出问题的意识;能根据实验目的设计实验方案,会正确使用已学实验器材收集数据,能遵守实验室规则,注意实验规范操作、安全操作;能对收集的数据进行整理,归纳总结,形成结论并做出解释;有合作交流的团队意识;能撰写实验报告,书面或口头表述科学探究的过程和结果。
(4)科学态度与责任:能初步体会物理研究是建立在观察和实验基础上的创造性工作;能通过实验得出结论,获得成就感和满足感,同时在实验过程中养成严谨认真、实事求是的科学态度。
教学提示
教学策略建议
在“能量”主题教学中,建议结合学生的认知特点,循序渐进地 引导学生学习相关内容,从能量守恒、能量转化和转移的方向性等角度,让学生了解环境保护、可持续发展的重要性,启发学生在力所能 及的范围内践行低碳生活。
1.灵活选用教学方式,帮助学生逐步形成能量观念。例如:通过 情境创设、实验探究等,引导学生认识电磁能。
教学提示
教学策略建议
2.重视探究教学,提高学生的科学探究能力。例如,通过探究电流与电压、电阻的关系等实验,引导学生明确实验目的,运用控制变量等方法制订简单的探究方案,学会分析和处理实验数据,正确表述科学探究的过程和结果,提高科学探究能力。
3.理论联系实际,提高学生分析问题、解决问题的能力。如:酒精检测仪、油箱油位显示仪等仪器原理学习与解释。
教学提示
教学策略建议
4.设计丰富的实践活动,提高学生的共通性素养。通过设计制作等活动,引导学生加深对节约能源与促进可持续发 展的认识,提高节能意识,践行低碳生活,促进其科学态度与责任感的养成。
教学提示
情境素材建议
“能量”主题内容跨度大,层次多,教学活动丰富。相关的情境 素材可来源于自然现象、物理实验、物理学史、日常生活和社会热点 等。
与能量转化和转移相关的素材:讨论和分析电风扇通电后扇叶转动、金属丝通电后发热等过程中能量的转化和转移情况。
02
教材分析
“欧姆定律”是初中电学的重要知识板块,是2022年版课标课程内容中一级主题“能量”下的二级主题“电磁能”中的重要组成部分。2022年版课标对“欧姆定律”提出的要求是:探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律,电阻的测量,欧姆定律在串、并联电路中的应用。

本章是第十五章电流与电路、第十六章电压和电阻这两章知识的延伸。电流、电压、电阻这三个概念的建立是探究电流与电压、电阻的关系的知识基础,正确规范使用电流表和电压表则是研究电流跟电压、电阻关系的技能基础。
欧姆定律是电学中的基本定律,它是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是学习电功率、家庭电路等后续章节的必备知识。本章具有承上启下的作用,是电学的重点之一。
本章地位和作用
教材特点
整章以欧姆定律为主线展开
欧姆定律
电流跟电压的关系
电流跟电阻的关系
欧姆定律在串联电路中的应用
欧姆定律在并联电路中的应用
用电压表和电流表测电阻
动态电路问题
电路故障问题
非常规测电阻
教材特点
突出三多:实验多、方法多、应用多
实验多:“探究电流与电压的关系”、“探究电流与电阻的关系”、 “测电阻”、“探究串并联电路电阻特点”;
方法多:控制变量法、图像法、等效替代法;
应用多:欧姆定律在串、并联电路中的应用、在生活中的应用、故障判断、变化电路分析等
以欧姆定律为主线,从欧姆定律的探索开始,到欧姆定律的应用结束,始终站在培养学生科学素养的角度安排教学内容。专题一:“欧姆定律”,通过探究活动,总结出电流与电压和电阻的关系。学生经历科学的探究过程,学习科学的探究方法,学会处理数据的能力。专题二:“测量电阻”,作为欧姆定律的一种应用,学生获得了一种测电阻的方法,体会到物理规律在生活实际中的应用。专题三:“等效电路”,通过讨论交流、观察思考,认识等效的含义。通过探究活动及理论推导,得出串、并联电路的等效电阻。总的来说,专题一有利于学生能力的培养,专题二、三,有利于学生在解决实际问题中对欧姆定律的理解,认识物理知识的科学价值,提高运用所学知识解决实际问题的能力。使学生在实验过程中获得新的发现,提出新的问题,促使学生把前后知识进行联系,完成知识的系统化。
教材特点
03
学情分析
能基于所学知识,
从事物的结构、功能
、变化及相互关系等
角度提 出可探究的科学问题和研究假设,制订比较完整的探究计划,设计控制 变量的实验方案
针对具体问题提出假设,基于交流情境提出观点,
建立证据与假设或观点
之间的联系;分析科
学实验中的变量控
制。
理解归纳推理和演绎推理的基本方法并用于解决真实情境中的简单问题。
科学思维
物理观念
不肓从,不 迷信权威,能以事实为依据作出独立判断。
科学探究
科学态度与责任
知道自然界存在多种形式的能,不同形式的能可以相 互转化。
知道利用技术与工程能提高生产效率和工作效率,
知道技术与工程 对科
学发展有促进作用。
善于有依据地质疑别人的观点,乐于尝试运用多种思 路和方法完成探究和实践,初步具有创新的兴趣。
学生已经学习了电路的基础知识,对电流、电压、电阻等基本物理量有一定的认识或理解,大多数学生能够正确的连接简单的串联电路和并联电路,对于电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法也有较好的掌握。能区分正比例函数、反比例函数图像。一少部分同学知道反比是指与其倒数成正比,并且图像是一条通过原点的直线。
处于该年龄段的青少年有着较强的好奇心和求知欲,思维方式逐步由形象思维向抽象思维发展。对于未知的电流、电压、电阻之间的关系、串并联电路中电流、电压、电阻特点有进一步的渴望,基于一年多的科学探究思维的培养,希望自己动手进行科学探究,体验发现新规律而带来的成功喜悦。
04
教学目标分析
科学思维
物理观念
科学探究
科学态度与责任
1.在经历探究电流与电压、电阻的关系等实验中,进一步发展依据实验数据和数学工具进行科学归纳的能力。
2.通过实物图与电路图的相互转换,进一步提高运用电学模型分析和解决问题的能力。
3.通过等效电路、等效电阻等内容的学习,体会在物理研究中等效替代的思想方法。
1.观察生活或实验中的电现象,能发现问题,并提出可探究的科学问题。
2.在探究电流与电压、电阻的
关系等实验中,能用思维导图进行
变量分析和实验设计。
3.在探究实验过程中,能正确操作电学实验器材,收集、处理与分析实验数据,得出结论。
4.实验中,能主动表达自己的观点,听取他人的意见,发展合作交流能力。
1.通过欧姆定律的学习,体会物理学对社会发展的推动作用,增强科技改变生活的责任感。
2.在实验过程中,有保护人身安全、设备安全和节约用电的意识。
3.在探究实验中,形成严谨认真、实事求是的科学态度,树立合作分享的科学精神。
1.结合对电流、电压和电阻概念的认识,通过实验探究,归纳总结得出欧姆定律。
2.能够说出欧姆定律的内容和表达式,解释电流与电压、电阻的关系,了解欧姆定律的适用条件。
3.结合串并联电路的电流和电压特点,能够运用欧姆定律解决简单
的电学问题。
05
课时建议(共计11课时)
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 课题
课时
§17.1 电流与电压和电阻的关系
2
§17.2 欧姆定律
1
§17.3 电阻的测量
1
§17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
2
动态电路的分析与计算
2
电路故障分析
1
多种方法测电阻
1
章复习
1
06
教学建议
§17.1 电流与电压
和电阻的关系
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
具体内容
物理观念
1. 认识电压和电阻是影响电流大小的因素。
2. 能探究归纳电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
科学思维
1. 从物理学的因、果关系视角来认识决定导体中电流大小的本质及其内在规律。
2. 在归纳实验结论中和信息处理中,体会科学推理和论证的方法。
科学探究
1. 通过实验探究电流跟电压电阻的关系,让学生经历“提出问题”、“形成猜想与假设”、“设计实验与制定方案”、”获取与处理信息“、”得出结论并做出解释“、”交流、评估、反思“ 科学探究的全过程。
2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法----控制变量法。
3. 会观察、收集、分析实验中的数据,并尝试采用图像法分析实验数据。
科学态度与责任
在探究实验过程中,养成实事求是的科学态度;在与小组成员合作完成实验的过程中,提升自己与他人的协作能力。
教材分析:
本节内容由“探究电流跟电压的关系”、“探究电流跟电阻的关系”两部分组成。
本节课“探究电流与电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,教学中要让学生体验完整的科学探究过程,经历提出问题--形成猜想与假设--设计实验并制定方案--获取与处理信息--得出结论并给予解释--分析评估反思全过程。对学生而言,不仅是主动学习知识,更是要提高运用知识解决实际问题的能力。所以在教学中,在注重学生理论联系实际能力的同时,更要关注学生科学探究能力的提高。
重难点分析:
重点:体验完整的科学探究过程,运用“控制变
量”的实验方法设计并完成实验;
难点:利用图像进行线性数据分析,评估与交流
环节。
电路中的三兄弟
电压:形成电流的原因
电阻:导体对电流的阻碍作用
电流:电荷的定向移动
教学建议:
关于引入——提出问题:
方式一:概念复习引入
1.三个量谁影响谁?
2.I与R、U有什么定量关系吗?
教学建议:
关于引入——提出问题:
方式二:情景创设、导入新课
(对比实验,电源、电阻均不同,闭
合开关,电流表示数也不同)
引发质疑,学生讨论问题2
1.电路的中的电流、电压、电阻三者之间是否存在一定的关系呢?
2.三个量谁影响谁?
R2
R1
教学建议:
关于引入——提出问题:
方式三:视频引入--灯光秀(故宫灯光秀,激发
民族自豪感
引发质疑。
1.电路的中的电流、电压、电阻三者之间是否存在一定的关系呢?
2.三个量谁影响谁?
3.I与R、U有什么定量关系吗?
故宫灯光秀视频
教学建议:
设计并进行实验:
问题分解
根据研究的问题(I与U、R关系),确定实验方法——控制变量法,从而将问题分解成两个探究实验:
实验一:探究导体电流I与导体两端电压U的关系
实验二:探究导体电流I与导体电阻R的关系
实验一:探究导体电流I与导体两端电压U的
关系
建议学生小组讨论、设计出实验电路图和方案,进行展示交流
前期科学探究能力评价
如何测量:_____
自变量: ____
因变量:_____
控制变量: ___ 如何控制________
如何改变:_________
如何测量 :________
课本P75
S
R
A
S
R
A
V
S
R
A
V
RP
有学生认为一节电池1.5V,两节电池3V
对比分析
(换电池、更改学生电源电压、
滑动变阻器)
让学生实践检验,发现R两端电压与学生记忆的1.5V、3V并不一致,所以更换电池法需要电压表
滑动变阻器可以连续改变电压,获取多组数据
学生电源,实际测量与标度也不一定相符,也需要电压表测量电压
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}U/V





I/A
学生设计实验记录表格
建议:学生实验器材准备,至少准备R=5Ω,R=10Ω两种不同阻值电阻,各组选择任一电阻完成实验
根据电路图连实物图



实验步骤:
1.调节电流表、电压表的指针
到零刻度;断开开关,如图所示
连接电路,滑动变阻器阻值调最大;
2.试触后,闭合开关,调节滑动变阻器,观察并记录电压表、电流表示数U、I;
3.保持定值电阻不变,调节滑动变阻器阻值,改变定值电阻两端电压,再做五次实验,记录对应的电压表、电流表示数U、I;
4.断开开关,整理器材。
S
R
A
V
RP
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}U/V
0
1
1.4
1.5
1.7
2.2
2.4
I/A
0
0.1
0.14
0.16
0.18
0.22
0.24
R=10Ω
R=5Ω
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}U/V
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
2.6
I/A
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.53
数据分析与处理:
1.计算法:学生容易发现电压除以电流正好等于电阻,提示要找电流与电压的关系,注意因变量与自变量逻辑关系,可引导学生写出关系的表达式I=U/(10V/A),I=U/(5V/A)。
多组数据对比,寻找关系,引导学生说出电阻一定,电流与电压成正比。
2.图像法:
可以用EXCEL表格处理实验数据
交流与评估
实验数据的处理与理解
U/V
I/A
O
过数据点的折线
过数据点的光滑曲线
?
?
实验数据如图,怎么画?
O
过数据点的折线
过数据点的光滑曲线
?
?
过原点的拟合直线
实验结论:
在导体电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
实验一:探究导体电流I与导体两端电压U的
关系
实验结论一定加入控制变量
四、科普阅读题(共4分)请阅读《物理实验中的图像法》回答32题。
物理实验中的图像法物理实验中的图像法是一种整理、分析数据的有效方法,图像中的图线可直观、简洁地显示出因变量随着自变量变换的趋势或规律。如果想要将物理实数据绘制成图像,可以按照下面的步骤来进行。

第一步,建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴,通常用横轴代表自变量,纵轴代表因变量,在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位;然后,设定坐标分度值。为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上,而不要偏在一角或一边,坐标分度值可以不从零开始。在一组数据中,自变量与因变量均有最低值和最高值,分度时,可用低于最低值的某一整数值作起点,高于最高值的某一整数值作终点。
2018年中考阅读题
第二步,根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点。
第三步,绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线,而应依据数据点的整体分布趋势,描绘出一条直线或光滑曲线,让尽可能多的点在图线上,或让数据点比较均匀地分布在图线两旁,这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。
倒如,小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程,图22中的黑点是他根据记录的数据在坐标纸上描出的数据点,利用这些数据点绘制出了图22中的直线。利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的过程近似为匀速运动,还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度,进而用速度预测出他在某一段时间内步行的路程。
考核了描点作图的能力,提示教学中要对学生实验探究数据处理能力进行提升
实验二:探究导体电流I与导体电阻R的关系
如何测量:___________
自变量: ____
因变量:_____
控制变量: ___
如何改变:_________
如何测量 :________
S
R
A
S
R1
A
V
建议:通过学生操作,让学生意识到R变化时,R两端电压不等于电源电压,是变化的(根据班情灵活处理)
同一电池组(不可以)
学生电源(不一定可以)
建议学生小组讨论、设计出实验电路图和方案,进行展示交流
【实验】:
保持电池数量不变,更换电阻,观察路端电压
初高中衔接,全电路欧姆定律
稳压学生电源,更换电阻,观察路端电压
【实验】:
突出滑动变阻器的作用
S
R2
A
V
RP
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}R/Ω





I/A
实验步骤:
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;断开开关,如图所示连接电路,滑动变阻器阻值调最大;
2.试触后,闭合开关,调节滑动变阻器,观察并记录电阻R、电流表示数I;
3.改变电阻箱阻值,调节滑动变阻器阻值,使得电压表示数与上步相同,观察并记录电阻R、电流表示数I;
4.仿照上述步骤,重复实验四次,记录对应的数据
5.断开开关,整理器材。
注意调节方向,电阻阻值变大,滑动变阻器如何调节
U=3V
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.16
0.12
0.1
数据分析与处理:
1.计算法:学生容易发现乘积一定,和电压数正好相等,引导学生说出电压一定,电流与电阻成反比。
部分学生能说出与电阻的倒数成正比,若不能,可以进行引导分析。(建议视学生情况灵活把握)
2.图像法:
可以用EXCEL
表格处理实验数据
????=?????????????????
?
????=????.???????????????
?
实验二:探究导体电流I 与导体电阻R 的关系
实验结论:
在导体两端电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
实验结论一定加入控制变量
滑动变阻器在探究电流跟电压的关系时的主要作用是什么?
滑动变阻器在探究电流跟电阻关系时的主要作用是什么?
区别理解两个实验中滑动变阻器的作用
(1)保护电路;
(2)改变定值电阻两端
的电压
(1)保护电路;
(2)控制定值电阻两端
的电压不变
S
R
A
V
RW
(2021北京中考)22.小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图16所示的电路。实验中,他将定值电阻R接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:__________;(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材);(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法。
真实课堂、把实验过程考出来;初高中衔接
考察滑动变阻器的作用
教学建议:
§17.2 欧姆定律
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
具体内容
物理观念
1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
2. 通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,养成解决电学问题的良好习惯。
3. 知道欧姆定律有一定的适用范围,知道纯电阻电路和电解质溶液满足欧姆定律。
科学思维
1. 通过已探究的电流与电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。
2. 利用电路图分析电学问题,提高模型应用的思维能力
科学态度与责任
通过对计算题的演算,养成严谨专注的学习习惯。
教材分析:
本节内容由“分析理解欧姆定律内容及表达式”和“欧姆定律简单计算”两部分组成。
通过完成上一节的实验任务,运用数学方法分析、处理实验数据得出电流与电压、电阻的关系即欧姆定律。再通过例题进行公式的简单运用。
这样安排既符合学生从易到难,从简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性、系统性。
重难点分析:
重点:理解欧姆定律的内容以及其表达式、变形式的意义。
难点:运用数学推理、图像的方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律;运用欧姆定律解决简单的实际问题。
欧姆生平
乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm),1787年出生于德国埃朗根,德国物理学家。欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比;以及在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。电阻的国际单位制“欧姆”以他的名字命名。
欧姆生平
乔治·欧姆的父亲约翰·欧姆是一位锁匠,但他自学成才,在许多科学领域都有很高的造诣。欧姆共有7个兄弟姐妹,但只有两个存活下来——弟弟马丁后来成为一位著名的数学家。约翰亲自教导两个儿子,给他们讲授数学、科学和哲学。
1805年,欧姆就读于埃朗根大学,他没有把主要精力放在学业上,而是花费大把时间跟朋友玩乐。欧姆的父母对此很生气,把他送到了瑞士一所学校担任数学教师。后来欧姆坚持自学,完成了学业,1811年获得埃朗根大学授予的博士学位,开始在埃朗根大学任教。
欧姆生平
1825年,欧姆发表第一篇论文。
1826年,欧姆先后发表了两篇论文。1827年,在《伽伐尼电路的数学论述》一书中提出了著名的欧姆定律。
当时,科学界对欧姆定律普遍热情不高。多年后在德国以外的国家,他的研究开始受到大众的广泛认可,美国物理学家约瑟夫·亨利认为,欧姆让我们对电路的理解更清晰、更深入。
——摘自《从阿基米德到霍金—科学定律及其背后的伟大智者》克里福德·A·皮克奥弗编著
欧姆定律的发现
欧姆定律是电学中又一条基本定律,发现于1826年。欧姆(G.S.Ohm)原是一名中学数学、物理教师。他是在傅里叶(J.B. J. Fourier)的热传导理论的启发下进行电学研究的。傅里叶假设导热杆中两点之间的热流量与这两点的温度差成正比,然后用数学方法建立了热传导定律。欧姆认为电流现象与此类似,猜想导线中两点之间电流也许正比于这两点的某种推动力之差。欧姆称之为电张力(electric tension)。这实际上是电势概念。

让学生体会科学的发展不是一蹴而就的,往往经历了很多的困难和波折,彰显科学家持之以恒、坚持不懈的探索精神。
为了证实自己的观念,欧姆下了很大功夫进行实验研究。开始欧姆所用电源是伏打电堆,由于这种电源不稳定,给欧姆的实验带来很大困难。1821年塞贝克(T.J.Seebeck)发明温差电偶。波根道夫(J.C.Poggendorff)建议欧姆采用温差电偶做电源,这才得到稳定的电源。
当时,电流强度的测量还是尚未解决的技术难题。1820年电流的磁效应刚刚发现,次年,施魏格(J.S.C.Schweiger)根据电流的磁效应做成最早的电流计,当时叫做倍加器,但是灵敏度很低。欧姆先是打算用电流的热效应,从热膨胀的效应来测量电流强度。后来,欧姆在施魏格倍加器的启发下,设计了一种电流扭秤。
欧姆定律的发现
欧姆取八根粗细相同,长度不同的板状铜丝,分别接入电路,测出每次的电流磁作用强度(实际上是与电流强度成比例关系的磁针偏转角度)。最后表示成:X=a/(b+x)
其中X相当于电流强度,a相当于电动势,b相当于除待测导体之外的回路电阻,x相当于待测导体电阻。
1826年,欧姆先后发表了两篇论文。次年,发表《用数学推导的伽伐尼电路》严格推导了电路定律。但当时欧姆的研究成果并没有得到德国科学界的重视。直到1841年,英国皇家学会才肯定欧姆的功绩,那一年,欧姆获得了英国皇家学会的科普勒奖。
——摘自《物理学史》(第2版) 郭奕玲 沈慧君编著
欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。1854年欧姆与世长辞。十年之后为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过1安培电流的电阻。
教学建议:
I∝U
I∝
R
1
I=k1U
I=
R
k2
确定比例系数!
k1 =
U
I
k2 =IR
归纳数据,总结得出欧姆定律
U/V
0.5
0.8
1
1.4
1.7
2
I/A
0.1
0.16
0.2
0.28
0.34
0.4
R = _____Ω
5
k1 /(Ω-1)
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
规定:1Ω =1V/1A
U= 3 V
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
k2=IR

归纳数据,总结得出欧姆定律
学生层次好一点的可以数据分析得出欧姆定律
k1
k2 /(V)
3
3
3
3
3
3
U/V
0.5
0.8
1
1.4
1.7
2
I/A
0.1
0.16
0.2
0.28
0.34
0.4
R = _____Ω
5
k1 /(Ω-1)
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
U= 3 V
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
k2 /(V)
3
3
3
3
3
3
k2 =IR
(1/R )
( U )
I=U/R
I=U/R
归纳数据,总结读出欧姆定律
k1
U/V
0.5
0.8
1
1.4
1.7
2
I/A
0.1
0.16
0.2
0.28
0.34
0.4
R = _____Ω
5
k1 /(Ω-1)
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
1/5
U= 3 V
R/Ω
5
10
15
20
25
30
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
k2 /(V)
3
3
3
3
3
3
b =IR
(1/R )
( U )
I=U/R
I=U/R
归纳数据,总结读出欧姆定律
k1
电路中的三兄弟
电压:形成电流的原因
电阻:导体对电流的阻碍作用
电流:电荷的定向移动
还记得他们之间的定量关系吗?
学生层次弱一点的
通过上一节的学习,我们已经知道:
结论1:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比。
结论2:当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比。


一、欧姆定律
欧姆:德国物理学家
1.欧姆定律的内容
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。
2.欧姆定律的数学表达式
电压
电阻
电流
一、欧姆定律
3.欧姆定律单位
在接下来的学习中,这个公式是一个常客
=
我的单位是A
我的单位是V
我的单位是Ω
4.适用范围
描述金属导电的实验定律
伏安特性曲线(I-U图)为线性的纯电阻器件满足欧姆定律
温度不变时,
二极管的伏安特性曲线
金属导体、电解质溶液满足欧姆定律
气体导电和半导体原件等、电动机的电路欧姆定律不适用
简单介绍给学生了解
定理的微观解释
设有一段金属导体,横截面积为S,长为L,在导体的两端加上电压U,则导体中的场强E=U/L.这时,一自由电子在电场力F=eE的作用下做定向移动。设电子的质量为m,则定向移动的加速度为 a=F/m=eE/m=U(e/mL)。
运动的自由电子要频繁地与金属正离子碰撞,使其定向移动受到破坏,限制了移动速率的增加。自由电子在碰撞后向各个方向弹射的机会相等,失去了之前定向移动的特性,又要从新开始做初速为0的定向加速运动。
自由电子相继两次碰撞的间隔有长有短,设平均时间为t,则自由电子在下次碰撞前的定向移动速率vt=at,那么在时间t内的平均速率 v=at/2。结合之前推出的a=U(e/mL),得自由电子的平均移动速率为 v=U(et/2mL)。
代入电流的微观表达式I=neSv,得
I=U(ne2st/2mL)
对于一定的金属材料,在一定的温度下,t是个确定的数值(10-14~10s),也就是说,对于一段金属导体,
ne2st/2mL是个常量。
因此,导体中的电流强度I与两端的电压U成正比。导体两端的电压与导体中的电流强度的比值(2mL/ne2st)就是这段导体的电阻。由此看出,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,与1/ne2t成正比。1/ne2t由导体的特性决定。因此,在一定温度时,导体的电阻是R=ρL/S。ρ是导体的电阻率。对于一定温度与相同的导体,电阻率一定。
5.具体应用
公式:
变形公式:
U = I R
二、欧姆定律的应用
注意:
欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R 之间的关系
I1
I1 =
U1
R1
I2 =
U2
R2
I2
UL = IL RL
5.具体应用
二、欧姆定律的应用
I
=
___
R
U
U=IR
主要用于已知电压和电流求电阻.
__
R
=
I
U
主要用于已知电流和电阻求电压.
能否说电压与电流成正比?
能否说电阻与电压成正比,与电流成反比?
5.具体应用
理解:不能,因为电阻是导体本身的属性,与电压和电流没有关系,仅在数值上等于电压与电流的比值。
不能,注意二者的因果关系,电压是使电荷发生定向移动产生电流的原因
比值法定义物理量:
ρ=m/v 密度由物质本身决定
C=Q/(mΔt) 比热容由物质本身决定
q=Q/m 热值由燃料本身决定
R=U/I
电阻由材料本身决定,与U、I无关
例题1、一辆汽车的车灯接在12 V电源两端,灯丝电阻为30 Ω,求通过灯丝的电流。
U=12 V
I
R=30 Ω
解:
(1)画等效电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解I。
解题步骤
I=  =    = 0.4 A
U
R
12 V
30 Ω
二、欧姆定律的应用
5.具体应用
规范画图,标注,解题格式
二、欧姆定律的应用
例题2、如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,求电阻R 的阻值。
解:U=6V,I=0.3A。
根据欧姆定律可知
例题2提供了一种应用欧姆定律测量电阻的方法
5.具体应用
A
R2
S
R1
V
例题3、如图所示电路中,已知R2=8Ω,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,计算:
(1)R2两端的电压U2;
(2)电源电压U;
(3)电阻R1的阻值。
A
R2
S
R1
V
解:(1)串联时电流相等
I1=I2=0.5A
由I=U/R得:U2=I2R2
= 0.5A×8Ω=4V
例题3、如图所示电路中,已知R2=8Ω,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,计算:
(1)R2两端的电压U2;
A
R2
S
R1
V
(2)电源电压U =U1 +U2
= 6V + 4V =10V
例题3、如图所示电路中,已知R2=8Ω,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,计算:
(2)电源电压U;
A
R2
S
R1
V
(3)由I=U/R得:
R1=U1/I1=6V/0.5A
=12Ω
例题3、如图所示电路中,已知R2=8Ω,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,计算:
(3)电阻R1的阻值。
科学世界
把欧姆定律的应用与技术和社会联系起来
气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
科学世界:酒精浓度检测仪:
① 组织学生阅读
② 给出简化图
③ 简单分析
问题一:
酒精气体传感器是什么?(气敏电阻)
问题三:酒精气体浓度增加时,
酒精传感器的电阻如何改变?
电压表示数如何改变?
问题二:
检测仪的示数是
谁的示数?
(电压表示数)
可在欧姆定律这节让学生自主阅读,课下自己查找资料,进一步了解气敏电阻和酒精测试仪,如果用电流表是否也可以?
(2014北京中考13).我国法律规定,驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小林设计了一种酒精测试仪的电路,如图5所示。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,则下列判断中正确的是
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
图5
A
V
R
Q
气敏元件
S
题目源于教材,源于日常生活,理论联系实际,考察了学生分析问题、解决问题的能力。
如图是气体酒精浓度测试仪原理图,电源电压保持不变,R为定值电阻,R′是酒精气体传感器,其阻值随气体酒精浓度的增大而减小.若某次测试中电流表示数较大,则说明(?? )
A.气体的酒精浓度较大
B.气体的酒精浓度较小
C.酒精气体传感器R′的阻值较大
D.酒精气体传感器R′的阻值较小
AD
科学世界
A
R ′
S
R
1. 对于一段导体来说,关于R=U/I的物理意义,下列说法正确的是( )
A. 导体中电流越大,则电阻越小
B. 加在导体两端的电压越大,则电阻越大
C. 导体的电阻等于导体两端的电压与通过电流之比
D. 导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比
C
课堂检测
评价
2.当一导体两端的电压为8V时,通过它的电流为0.5A,则这导体的电阻为______Ω,当两端电压为0V时,则导体的电阻为______Ω。
16
16
3.在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关后电流表的示数为0.3A,则电源电压为_____V,通过R1的电流是_____A。
3
0.2
(2023.27)27. 小京利用图甲所示电路获取了额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应电路图;
(2)求小灯泡两端电压为1.0V时的电阻;
(3)求小灯泡正常发光时的电功率。
考查识图、画图能力;考查最基本的欧姆定律计算
(2022北京中考25).如图22所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2V。求:(1)电阻R2的阻值。(2)电阻R1消耗的电功率。
R1
R2
图22
S
?
V
教学建议:
§17.3 电阻的测量
教学目标:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
具体内容
物理观念
知道伏安法测电阻的实验原理,通过测量加深对欧姆定律及其应用的理解。
科学思维
1. 通过对定值电阻和灯泡电阻的多次测量,深化对事物属性的本质认识,即电阻的大小与温度有关
2. 基于事实和证据,体会科学分析与推理的方法。
科学探究
1. 学会用伏安法测量电阻,经历间接测量实验的全过程,体会间接测量的基本思路。
2. 进一步掌握电压表、电流表和滑动变阻器的使用方法。
3. 会根据实验原理设计实验电路并进行实验。
科学态度与责任
在测量实验中养成严谨、实事求是的习惯。
教材分析:
用“用伏安法测电阻”是一个基本实验,属于欧姆定律变换式的具体应用。
这个实验,在理论方面可以加深对欧姆定律和电阻概念的理解和掌握;在实践方面可以给学生提供初中常用电学器材综合使用的机会,有利于学生熟练地掌握电路的连接、电流表和电压表的读数、滑动变阻器的使用等基本技能,从而提高学生动手操作能力。
重难点分析:
重点:根据实验原理设计电路图,并能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。
难点:如何引导学生分析实验数据,发现规律,加深对电阻概念的认识。
教学建议:
实验目的:
测量电阻丝的电阻、测量小灯泡灯丝电阻
物理量的测量:
利用电压表、电流表间接测量
实验原理:R=U/I
电路设计:
讨论:这样的设计有什么不合理的地方么?
不合理的地方:
①这个电路是不安全的。因为不知道待测电阻的阻值,有可能引起电路中的电流值较大,烧毁电流表。
②在测量中为了减小偶然误差,使得测量更准确,会多次测量,这个图不方便改变电压,多次测量。
学生活动,也是课堂评价
换电池、学生电源,还可以怎么办?哪个更好
根据电路图连实物图



二、伏安法测电阻
实验步骤:
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;断开开关,按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中;
3.根据公式R=U/I计算出R的值,并记录在表格中;
4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并计算R的平均值。
二、伏安法测电阻
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
画出设计的实验表格
多次测量求平均值的目的:减小误差
伏安法测电阻
二、伏安法测电阻
● 测量结果
{22838BEF-8BB2-4498-84A7-C5851F593DF1}电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.6
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.53
电阻R/Ω
5
5
5
5
5
4.9
?平均值R/Ω
4.98
这是另一种表格设计
二、伏安法测电阻
1)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片应处于 。
2)滑动变阻器的作用:
A、 ;
B、 。
3)本实验中多次测量的目的是: 。
二、伏安法测电阻
注意事项
断开
最大阻值位置
改变电路中的电流和电阻两端电压
限制电流、保护电路
求平均值减小误差
将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻,比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
测量小灯泡的电阻
测量小灯泡的电阻
三、测量小灯泡的电阻
{22838BEF-8BB2-4498-84A7-C5851F593DF1}电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.2
2.5
2.8
电流I/A
0.2
0.24
0.26
0.28
0.3
0.31
电阻R/Ω
5
6.67
7.69
7.86
8.33
9.03
?平均值R/Ω
需要计算平均值吗?
● 测量结果
为什么每次测出的电阻的大小不同?
小灯泡的电阻有什么变化规律吗?
你如何解释这一现象?
随电压升高而增大
小灯泡的电阻随温度升高而增大
金属导体的电阻随温度升高而增大
数据处理:
① 计算定值电阻阻值、灯丝电阻阻值,思考灯丝电阻能否求平均值?
② 如果取了多组数据,就画出图像(伏安特性曲线),
反映变化规律,比较二者的不同,分析原因
实验过程中测量多组数据的目的
探究实验
测量实验
测多组数据是为了反映规律的普遍性
寻找物理规律(物理量之间的普遍联系)
获得物理量的值
测多组数据为了多次测量求平均值以减小误差
三、测量小灯泡的电阻
● 电路故障分析
故障1:电流表或电压表的指针反向偏转
原因:电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反
三、测量小灯泡的电阻
● 电路故障分析
故障2:电流表或电压表的指针偏转角度很小
原因:电压表或电流表的量程选择过大或电源电压偏低
三、测量小灯泡的电阻
● 电路故障分析
故障3:移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化。
原因:滑动变阻器没有“一上一下”连接。
三、测量小灯泡的电阻
● 电路故障分析
故障4:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表均无示数
原因:电路某处断路(小灯泡完好)或滑动变阻器阻值过大
三、测量小灯泡的电阻
● 电路故障分析
故障5:闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。
原因:小灯泡断路
伏安法测电阻(测量电路选择)
(1)电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”
(2)电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”
A
V
R
A
V
R
1、两种测量电路
关于内外接及其误差分析,可根据课时、学情选择是否在讲完欧姆定律在串并联电路应用后拓展
电流表示数
2、误差分析
(1)电流表外接法
电压表示数
误差:测量值偏小
减少误差的方法:误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越小.测量小电阻,即 情况下使用。
<
A
V
R
(2)电流表内接法
电压表示数
电流表示数
误差:测量值偏大
减少误差的方法:误差来源于电流表的分压,分压越少,误差越小.测量大电阻,即 情况下适用。
A
V
R
>
教学建议:
§17.4 欧姆定律在
串、并联电路中的应用
教学目标:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
具体内容
物理观念
1.知道等效替代法的原理,并应用此法设计完成实验
2.能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题,在解题过程中归纳出一些常见的公式
科学思维
1. 在利用欧姆定律分析电路的过程中,提高逻辑思维能力
2. 利用电路图分析电学问题的过程中,提高模型应用的能力
科学探究
运用等效替代法,经历完整的实验探究过程。
科学态度与责任
在解答计算题的过程中,养成学生解答电学问题的良好习惯,培养学生专注、严谨的学风
教材分析:
利用串、并联电路的特点和欧姆定律解决串联和并联电路的问题,是欧姆定律的具体应用。

重难点分析:
重点:培养学生的逻辑思维能力及解答电学问题的良好
习惯。
难点:1.利用等效替代法探究串联电路电阻的特点;
2.运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。
教学建议:
分两节课分别进行串联电路的实验和计算,并联电路规律与计算;
通过电阻的串并,测电流的方法让学生感知:串联电阻越串越大,并联电阻越并越小
S
R
A
S
R
A
教学建议:
用等效替代法,找到串、并联电阻的关系。
A
U
R1
R2
R1
R2
U
A
A
U
R
(用稳压电源实验)
教学建议:
一、复习回顾,评价已学知识掌握情况
1.欧姆定律的内容
是:________________________________________________________
数学表达式为:_______________。
2.串联电路电流规律:______________________________;
数学表达式为:____________。
3.串联电路电压规律:______________________________;
数学表达式为:____________。
4.并联电路电流规律:______________________________;
数学表达式为:____________。
5.并联电路电压规律:_____________________________;
数学表达式为:_____________。
教学建议:
二、串联电路电阻规律探究---等效替代法
学生猜测:
(1)串联电路电阻规律:__________________________________________________。
(2)猜想的依据是:__________________________________________________。
引导学生从电阻影响因素:材料、长度、横截面积入手,进行猜测
教学建议:
如何测量:_____
自变量: ____
因变量:_____
控制变量: ___ 如何控制________
如何改变:_________
如何测量 :________
引导学生分析,可复习力的合成用到的实验方法----等效替代法,这个实验如何使用。
教学建议:
画出实验电路图并设计记录实验数据的表格。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}R1/Ω
R2/Ω
R1+R2/Ω
R总/Ω
数据表格讲解清楚
教学建议:
学生实验或者播放视频
教学建议:
实验结论:串联电路总电阻等于各个电阻的和。
教学建议:
如图1所示,电阻1为10Ω,电源两端电压为6V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时,通过电阻R1的电流I和它两端的电压U1;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I′和它两端的电压U1′。
图1
课本例题,学生试做,根据情况讲解
(规范等效电路图使用,标注已知条件U、I、R,为后续电学计算做好铺垫)
教学建议:
根据学生情况,再利用欧姆定律进行推导,找出串、并联电路的电阻关系。(程度好的可以让学生自己推导,程度弱一点的老师带着推导)
教师引导推导
串联分压 并联分流
教学建议:
观看实验视频
教学建议:
实验结论:并联电路总电阻比每一个电阻都小,总电阻的倒数等于各个电阻的倒数的和。
教学建议:
根据实验结论,让学生分析出自变量、因变量,绘制实验记录表格。
如何测量:_____
自变量: ____
因变量:_____
控制变量: ___ 如何控制________
如何改变:_________
如何测量 :________
教学建议:(课本例题,学生试做,根据情况讲解)
如图2所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′。
图2
(规范等效电路图使用,标注已知条件U、
I、R,为后续电学计算做好铺垫)
教学建议:
专题一:变化电路分析
两大类:
电阻变化类(滑动变阻器、热敏电阻等)
电路变化类(开关断闭)
例题1:(电阻变化类)
从学生熟悉的电路分析起。学生通过前面的学习已经知道:若移动滑片,电压表、电流表、都会发生变化。但如何变化,为什么这样变并不清楚。所以,这个题目的目的就是引领学生利用欧姆定律解释现象,为什么会这样变?并且能够做出预判,滑片移动时,电表怎样变化?
例题1:
解释:
滑片移动
电路电流的改变
电路电阻变化
I =
U
R
UR=IR
R两端电压改变
为什么移动滑片电流表示数、电压表示数发生变化?
U
例题1:
判断:
滑片向左移动
电路电流变大
电路电阻变小
I =
U
R
UR = IR
R两端电压变大
电流表示数、电压表示数会如何变化?
U
例题1:
建议:学生判断完成后总结方法。
U
分析思路:局部—整体—局部
自主判断:若电阻R增大后要保持电压表示数不变,滑片向_____ 侧移动。
学生自主判断:若滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数、电压表示数会如何变化?
自主判断:若滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数、电压表示数会如何变化?
可在此处回顾探究电流与电阻关系时如何做到电阻变
分压不变
(2019北京中考)11.图6所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开光S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数变大,灯L变亮
B. 电流表的示数变大,灯L变暗C. 电流表的示数变小,灯L变亮
D. 电流表的示数变小,灯L变暗
模型理解——理解滑动变阻器的滑片移动引起的动态电路的两种模型,掌握解题思路;
电路的识别,欧姆定律及应用,串联电路的电流、电压、电阻关系以及对电路变化的分析过程。
分析能力、应用物理知识解决问题的能力。
◆ 知识层面:
◆思想方法层面:
◆能力素养层面:
模型应用——与实际生活中的传感器动态电路问题相结合,
有效识别其属于哪种简单模型。
考察内容
(2020北京中考)10.如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号为 )。电源电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是 (  )
A.电流表示数变小 B.电流表示数不变C.电压表示数变小 D.电压表示数变大
将温度的变化转换为电阻的变化
按照部分电阻变化--总电阻变化--总电流变化--部分电压变化解题
欧姆定律应用与技术和社会联系起来
(2023北京中考)15. 如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是(  )

A. R1为压敏电阻B. 随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大C. 若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小D. 若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
例题2:(电路变化类)
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。将开关S由断开到闭合,则电流表的示数将______,电压表的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)
关键:画出前后两个状态的电路图
L
R
S
例题3:(并联)
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当滑片P向右移动时,电压表的示数将________,电流表A1的示数将______,电流表A2的示数将______, (填“变大”、“变小”或“不变”)
重点:支路电压等于电源电压,保持不变
例题4:
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。将开关S由断开到闭合,则电流表A1的示数将______,电流表A2的示数将______ (填“变大”、“变小”或“不变”)
教学建议:
专题二:故障分析
(近六年北京中考没有考查,但此部分内容属于电路综合题,教学中依然需要重视,尤其是对于拔尖培优的学生,能够很好的提升综合分析电路的思维水平)
故障判断:
① 电路故障是指什么?故障并不是指电路连接错误,而是指导线、用电器、开关等出现断路或短路情况。
② 故障的描述:
“接触不良”(断路)、“灯丝断了”、“……导线断了”、“……短路”
③初中阶段只要求会判断电路中只有一处故障的情况。
故障判断:
补充几个演示实验,让学生明确在短路和断路情况下会发生什么现象,并利用欧姆定律解释。
S
A
V
L1
L2
电路故障:主要判断短路和断路两种情况
1.灯L1短路时:
一灯更亮一灯不亮
电压表无示数,电流表示数变大
2.灯L2短路时:
一灯更亮一灯不亮
电压表为电源电压,电流表无示数。
小知识
V
电压表无示数
S
A
V
L1
L2
3.灯L1断路时:
两灯都不亮
电压表为电源电压,电流表无示数
4.灯L2断路时:
两灯都不亮
电压表无示数,
电流表无示数。
小知识
V
U
电压表测电源
实战演练分析:
灯L1和L2串联,闭合S后两灯均不发光,电流表示数为零,经检查电路连接无误。确定是一只灯泡出现了问题,在不拆开电路的情况下,请选择适当的实验器材来分析。
判断灯泡发生了什么故障?
为什么?
可利用的实验器材有哪些?
选择实验器材来排查
S
A
L1
L2
方案一:
使用电压表
将导线并联到某灯泡两端,如果另外一灯泡发光,说明该灯泡断路。
方案二:
使用导线
将电流表并联到某灯泡两端,如果另外一灯泡发光,且电流表有示数,说明该灯泡断路。

方案三:
使用电流表
将检验灯并联到某灯泡两端,
如果检验灯和另外一灯泡同时发光,
说明该灯泡断路。
方案四:
使用检验灯
电路无电流,或用电器都不工作
断路
故障
现象
电路有电流,或用电器部分工作
短路
电压表无示数
电压表有示数
电压表两接线柱到电源正负极间有断路
电压表两接线柱到电源正负极间没有断
电压表无示数
电压表所测部分
电路以外短路
电压表所测部分
电路短路
电压表有示数
归纳用电压表进行故障判断思维导图:
1.小明的探究小组在练习使用电压表时,小军把电压表接成了如图所示的电路,当闭合开关时所发生的现象是( )
A.灯泡亮、电压表有示数
B.灯泡亮、电压表无示数
C.灯泡不亮、电压表有示数
D.灯泡不亮、电压表无示数
课堂练习
电压表示数为电源电压
2.如图3当开关闭合时,两灯不亮,电流表无示数,电压表有读数。则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2短路 D.L2断路
3.如图3当开关闭合时,只有一盏灯亮,电流表有示数,电压表无示数。则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2短路 D.L2断路
课堂练习
D
C
4.如图3当开关闭合时,两灯不亮,电流表、电压表均无示数。则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2短路 D.L2断路
5.如图3当开关闭合时,只有一盏灯亮,电流表、电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2短路 D.L2断路
A
B
课堂练习
6.在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数.已知电路中各处均接触良好。
(1)请写出发生上述现象的两个可能原因: ; .

灯L短路
电阻R断路
(2)为进一步确定原因,小华同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况.若电流表有示数,说明上述现象产生的原因是 。
若电流表无示数,说明上述现象产生的原因是 。
灯L短路
电阻R断路
教学建议:
专题三:多种方法测电阻
1、用电流表和电压表测(伏安法)
电压表测出电阻两端电压
电流表测出通过待测电阻的电流
2、用电压表和定值电阻测
缺少电流表,所以需要间接测算出待测电阻的电流
闭合S1 ,断开S2——U1(电源电压)
闭合S2、断开S1——U2(Rx分压)
建议学生画对应等效电路图,计算出电流I
闭合S1 、S2——U1(电源电压)
闭合S2、断开S1——U2(Rx分压)
这个图还有其他操作方法吗?假设电路变化电源输出电压不变
串联短路
闭合S ,断开S1——U1
闭合S、S1——U2(电源电压)
(建议学生画出等效电路图)
U1测R0分压,U2-U1为Rx电压
为流过Rx电流
3、用电流表和定值电阻测
4、等效替代法
测电阻的关键就是想方设法利用串、并联电路的特点,找出通过待测电阻的电流及其两端电压,从而求电阻。

(2020北京中考)30.如图24甲所示是测量未知电阻Rx阻值的实验电路,电源电压不变,定值电阻R0=30 Ω。请将主要实验步骤补充完整,并进行数据处理。
(1)实验步骤:①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;②           ,读出并记录电流表示数I2(如图乙所示); ③计算Rx的阻值。(2)数据记录与处理(请你补充完整下表中填空线上的数据)。实验数据记录表(定值电阻R0=30 Ω)
I1/A
I2/A
Rx/Ω
0.2
   
   
(2017北京中考30). 如图15所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2。则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是
S
S12
S22
R0
Rx
学生电源
+
-
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
图15
A
B
C
D
全章小结
一、串并联电路基本特征
A
U
R1
R2
R1
R2
U
A
电流关系:______________ 电流关系:___________
电压关系:______________ 电压关系:___________
电阻关系:______________ 电阻关系:___________
电压比与电阻比关系:_________ 电流比与电阻比关系:_________
二、一个重要“串联电路图”的相关复习、总结
S
R2
A
V
RP
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
“伏安法”测电阻
动态电路分析
探究实验:
如何测量:_____
自变量: ____
因变量:_____
控制变量: ___ 如何控制________
如何改变:_________
如何测量 :________
滑动变阻器作用:_____________________
测量实验:伏安法测电阻
实验原理:___________________________
滑动变阻器作用:___________________________
测定值电阻阻值能否取平均值:___________________________
测小灯泡灯丝电阻阻值能否取平均值?为什么?
_______________________________________________________
动态电路分析
滑动变阻器滑片向某侧滑动
总电阻R怎么变?
总电压U怎么变?
电流I怎么变?
R1两端电压U1怎么变?
R2两端电压U2怎么变?
Thank you
感谢您的聆听!