第十七章 欧姆定律 教案

［课题］　第十七章 欧姆定律
第１节 电流与电压和电阻的关系
【教学目标】
1.知识和技能
通过实验探究电压、电流和电阻的关系.理解欧姆定律，并能进行简单计算.
使学生同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流.
会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压.
2.过程和方法
使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法.
3.情感、态度、价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识.
【教学重难点】
利用实验探究电流与电压和电阻的关系.
【教法教具】
小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器
【课时安排】　1课时
【教学过程】
引入课题：电阻变化，电流变化；电压改变，电流改变.电流、电压、电阻之间有什么关系？
进行新课：
1.探究：电阻上的电流和电压的关系
猜想或假设：……（学生完成）
设计实验：要测量的物理量
需要器材
设计电路，画出电路图
实验步骤：需要多组数据，如何改变电压？
进行实验：连接电路，测量并记录
电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A
第一次测量
第二次测量
第三次测量
……
换一个电阻，再进行实验
结果分析和论证：I、U、R的关系
【板书设计】
第１节　电流与电压和电阻的关系
导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比.
【教学反思】
总结了以上我在教学前后的准备和进行过程，在探究课中以实际情况出发有明确的任务指向，学生在引导下进行探究学习活动收到了预期的教学效果.课后但我总感觉时间安排还是有待合理，引入和复习阶段时间考虑欠妥略显紧张，对学习困难的学生点拨和关注度不够，使他们在学习活动中参与度不够，对同桌同学表现出很强的依赖性，束缚了自己学习中思维的发展.通过反思在学习中应给学生一些方向性的提示，充分发挥学生的探究动手能力，在宽松的思维空间里，学生肯定会提高各方面的学习能力.
［课题］
第２节　欧姆定律
【教学目标】
1.知识与技能：
学会使用电表，会用滑动变阻器，掌握欧姆定律的内容和公式，知道各个物理量的单位.
2.过程与方法：
让学生经历科学探究的过程，进一步熟悉控制变量法，学会科学分析和处理实验数据的方法，总结物理规律的研究方法.
3.情感态度与价值观：
引导学生体验探究过程中的快乐，感受欧姆得出欧姆定律的不易，学习科学家为科学艰苦奋斗的精神.
【教学重难点】
重点：掌握实验方法，理解欧姆定律.
难点：设计实验过程，实验数据的分析，对欧姆定律的理解.
【课时安排】　１课时
【教学过程】
１.导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.
即I=
单位：U－电压－伏特（V）
I－ 电流－安培（A）
R－电阻－欧姆（Ω）
２.公式变换：U=IR 或 R=
额定电压：
额定电流：
短路：R=0,I很大
断路：R很大，I=0
3.例题 现有一支试电笔，其中的电阻为880 kΩ，氖管
的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可
以不计，使用时流过人体的电流是多少？
解：R=880 kΩ=8.8×105Ω U=220 V
I==220 V/8.8×105Ω=2.5×10-4A
答：流过人体的电流2.5×10-4A
例题 实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8 V，
流过的电流是320 mA，这个电阻的阻值是多少？
4.综合练习
（1）在如图所示电路中，已知电源电压为4.5　V，测得R1的电流为0.2　A，电压为2　V;求R2的电流、电压和电阻.
（2）在如图所示的电路中，已知R1=6 Ω，R2=10 Ω，当开关闭合时，的示数为3 V，求电源电压和电路中的电流大小.
（3）在如图所示的电路中，已知电源电压为10　V，R1=5 Ω，R2=8 Ω，求电路中干路以及各支路的电流分别为多少？
【板书设计】
第2节 欧姆定律
欧姆定律：I=
【教学反思】
本节课基本能达到课标要求及教学目的.学生能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，会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压，掌握“控制变量法”来研究物理问题的科学方法.而且，经历了一次完整的探究过程，对如何探究有了更深的认识.在设计实验部分，由于启发引导得较为详细，大部分学生在实验中能顺利完成.出现的问题是，仍有部分学生对控制变量法的理解不到位，在电阻固定，研究电流与电压关系时，出现了分别用三个定值电阻测电压电流值时，三次电压值也不同，无法看出电流与电压之间的关系. 此外，本节课本想通过探究过程中的“评估与交流”，让学生对实验过程中问题进行回顾和自评，并在交流中发现各小组不同之处.所以本人对实验的引导特地留有一些问题（例如：“实验中，改变电压研究电流与电压关系时，为了更好地看出数据之间的关系，电压值如何选取？”）然而，学生在评估和交流时，实验成功的学生，找不出自己的实验还有哪些不足.即使实验失败的学生，更不明白自己的问题在哪！可见学生自我评估的能力不强，对交流评估什么内容，如何评估不太清晰，说明在教学中还要适当的引导学生如何有效的评估，提高学生自评的能力，使学生在探究过程中真正的学有所思、学有所得.
［课题］
第3节　电阻的测量
【教学目标】
１.知识目标：
（1）熟练掌握伏安法测电阻的原理和方法；
（2）学会分析用伏安法测电阻时误差产生原因；
（3）如何根据实际问题通过连接较恰当的电路尽量减小误差.
2.能力目标：
（1）培养学生的动手能力；
（2）培养学生通过实验来探索电阻误差产生原因；
（3）如何根据实际问题通过连接较恰当的电路尽量减小误差.
【教学重难点】
（1）伏安法测电阻的原理和方法；
（2）伏安法测电阻的误差分析及电表的接法.
【教具】
教具：电流表、电压表、学生电源、开关、导线、滑动变阻器等实验仪器；
【课时安排】 1课时
【教学过程】
［新课导入］
1.复习：欧姆定律的内容、适用条件及其表达式.
2.教师提出问题：
【提出问题】如果我们想知道某种灯泡的电阻是多大，该怎么办呢？可以利用欧姆定律的变形公式R=算出来
［师］要利用变形公式R=求电阻，需要知道U、I值，怎么能知道灯泡两端的电压和电流呢？
只要能测出灯泡两端的电压和通过它的电流，利用欧姆定律的公式变形R=可得出灯泡的电阻值.
【设计方案】
［师］很好，请大家画出测量小灯泡的电压和电流的电路图，然后互相交流.看自己的想法有没有和别的同学不一样.
请一位同学将自己设计的电路图画在黑板上.教师巡视，这时可能会发现，不论同学们灯泡、电表摆放的位置如何，大致会出现两种情况，一种只画出电流表、电压表、灯泡，另一种较完整，接进了滑动变阻器.
［投影这两种电路，学生观察比较］
［生］只要能测出电灯两端的电压和通过电灯中的电流就可以由R=算出电阻的值.用电流表、电压表就行，不用变阻器也可以.
［师］另一部分同学，你们为什么要将电路接入变阻器呢？
［生］变阻器能改变电路中的电流.
［师］像前一部分同学讲的，用电流表和电压表测出小灯泡中的电流和灯两端的电压就可以计算灯泡电阻.为什么还要改变电路中的电流，改变电路中的电流有什么用呢？
引导学生分析：前一个电路只能测一个电流值和电压值,而后一个电路中，利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流.由于灯泡的电阻一般不变，这样根据欧姆定律变形式U=IR，电流改变时，灯泡两端的电压也会改变.因此，就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值.
［生］小灯泡的电阻值是不变的，测出一次计算就可以了.为什么非要测几组不同的值，这样做有什么意义呢？
（引导学生分析）
［师］几个要好的同学共同去做一件事情或者做一个决定的时候，是不是要征求大家的意见？如果一个同学偏左，另一个同学偏右，最后大家折中一下取一个大家都满意的结论.
在实验中测量几组数值的意义也在于此.多测几组不同的电流和相应电压的数据，就可以得到多个电阻的测量值，从而可以通过取平均值的方法，去掉测量过程中可能出现的偶然误差，提高物理量的测量精确度.“多次测量求平均值”，这是我们在物理实验中经常要用到的方法.因此电路中连入变阻器是十分必要的.
［师］大家说，变阻器的作用是什么？
［生］改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压（以进行多次测量）.
最后确定实验电路如下图
【器材的选取】
测量器材：
电压表量程的选择方法：据电源电压确定量程
电流表量程的选择方法：
滑动变阻器：
（a）在本次实验中的作用：保护电路
改变被测小灯泡两端的电压，读取多次电压和电流值 ，减小测量误差.
(b) 正确使用方法：开关闭合前，滑片P应处于什么位置？
【注意事项】
①注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处，如果不在，还要注意先调零；
②在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态；
③如果使用的导线芯是多股细铜线，连接时要将其顺时针缠绕在接线柱上，这样拧接线柱时会越旋越紧
④合上开关前，滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上，以防止电路中电流突然过大.
⑤读数时，眼睛正对刻线，确保读数正确.
【进行实验】
强调：
滑动变阻器应调到最大值；小灯泡的额定电压是2.5 V；
注意电压表电流表的正确使用方法；爱护实验器材
教师关注细节：
学生电路的连接正确与否；
三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的差距，便于分析结论；
注意实验器材不因电流过大而损坏
实验步骤设计：
［师］选择有代表性的两个小组介绍他们设计的操作步骤.
第一组：合上开关，移动滑动变阻器的触头，使滑动变阻器阻值逐渐减小，电路中电流逐渐增大，小灯泡两端电压逐渐增大.测量两组数，最后将滑片移到小灯泡两端电压等于其额定电压时的位置，读出电流表示数.
第二组：合上开关，移动滑动变阻器滑片到小灯泡两端电压等于其额定电压值的位置，读出电流表的示数.注意观察小灯泡的亮度.然后再调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压逐渐降低，测出灯泡两端的电压和对应的电流值，并记录数据和小灯泡的亮度.
［师］同学们分析一下，两种步骤哪种更合适一些？
教师引导学生分析，灯泡两端的额定电压是保证小灯泡正常发光的电压值.当高于额定电压值时，根据欧姆定律，流过小灯泡的电流就会比正常发光时的电流值大，这时对小灯泡的使用寿命有很大的影响，严重时会烧坏小灯泡.因此从设备安全的角度考虑，测量时要使电压逐次降低，而不是升高.
将数值填入表格内.
实验次数 电压U/V 电流I/A 亮度 电阻R/Ω
1
2
3
【分析与论证】
计算灯泡的电阻值.
相互交流所测得的电阻值，同学们发现什么问题？
灯泡电阻不是定值，是变化的.是什么原因使灯丝电阻发生变化的呢？
生：A.是电压变化了;B.是电流变化；C.是灯泡亮度变化了.
师：R=.电阻是导体本身固有属性,不随电压电流变化而变化.
【评估与交流】：
通过论证，灯丝电阻发生改变的原因不是电压电流的变化，哪是什么原因呢？
生：是灯泡的亮度
师：灯泡发光是由于灯丝不断产生和聚集热量而引起的，聚集的热量越多，其温度越高，达到一定程度，便热得发光.
师：这说明，灯泡的亮度只是一种现象，它表明什么因素影响了灯丝的电阻呢？
生：是温度.温度越高，灯丝电阻越大.
教师引导学生总结、归纳物理规律.
灯丝电阻与温度有关：温度越高，灯丝电阻越大.白炽灯正常发光时的电阻比其不工作时的电阻大
【板书设计】
第3节 电阻测量
实验原理：根据欧姆定律I=，推出R=，计算灯泡电阻R.
实验电路：
实验器材：电压表量程的选择方法：据电源电压确定量程
电流表量程的选择方法：
滑动变阻器：在本次实验中的作用：保护电路
改变被测小灯泡两端的电压，读取多次电压和电流值，减小测量误差.
实验步骤：
数据表格及记录：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
小灯泡电阻的平均值：
【教学反思】
本课采用实验探究的方式，尽可能地创造条件，让学生自主探索、分析、归纳，突出“做中学”，在体验中去发现、去认识、去领悟、去分析，从而得到结论.这既提高学生动手操作能力，也为学生深刻地理解知识的内涵创造了条件，为学生能力的发展搭建了舞台.整节课大致是按照我预计的方向发展，特别是他们的动手操作能力，比我想象的要好得多，但也有个别的学生较粗心，开关闭合之前没把滑动变阻器滑到最大处，导致灯泡烧坏了几个，只有一组学生把电流表短接，幸好我发现及时，才没烧坏电流表.
从学生反馈的信息来分析：喜爱这堂课的同学多了，原因是：教师讲的少，自己动手机会多；课堂比较轻松；具有挑战性；但也有同学反映部分同学没有积极性，玩了一节课，什么也没学到；同组的同学太霸道没有别人动手的机会；也有的同学依赖性强，自己不愿动手；还有一点，就是在实验中，讨论的声音始终都很大，有的是同组成员之间，有的是不同组的；这些迹象表明在实验课中如何调动全体同学的积极性？组内成员间如何协调？教师如何有效监控各个组的动向？怎样在实验探究的过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展是我们必须关注的问题，也反映出在新的课堂模式下教师的驾驭课堂能力有待进一步提高.
［课题］
*第４节　欧姆定律在串、并联电路中的应用
【教学目标】
1.理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算.
2.能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系
3.加强分析能力.
【教学重难点】
运用欧姆定律解决串、并联电路中简单的计算问题.
【教法教具】
教法：实验探究法、分析归纳法.
教具:开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻.
【课时安排】 1课时
【教学过程】
（一）课题引入——复习与练习有关的知识和方法.复习简明而有实效
欧姆定律的内容：导体中的电流与 成正比，与 成反比.公式： 变形表达式： 和 .
2.串联电路的特点：电流： 电压： 电阻： .
3.并联电路的特点：电流： 电压： 电阻： .
（二）课题进行——典型例题
1.已知电阻R两端的电压为1 V时，通过电阻的电流为0.2 A ，则导体的电阻为
Ω.当加在该电阻两端的电压为3 V时，通过该导体的电流为 A.
审题：①已知：U＝1 V,I=0.2 A
求：R
解：I=→R==→5 Ω
②已知U′＝4 V,R=5 Ω，
求I′
解：I=→I′===0.8 A
点评：这是道填空题，请同学们思考，除了根据欧姆定律计算以外，有没有其他途径？
有.I与U的关系的结论：当R一定时，I与U成正比，所以：I′=4I=4×0.2 A＝0.8 A.
殊途同归.所以解决问题时应不拘泥于同一思路.
如图所示，R1、R2的电阻值分别为5 Ω和10 Ω，当电压表的示数为1 V时 ，
通过R0的电流.
(2)R2两端的电压
(3)电源的电压
审题：已知：U3＝1 V，R3＝5 Ω，R2＝10 Ω.
求：①I1 ②U2 ③U总
解：①I1===0.2 A
②∵ R1与R2串联
∴ I2＝I1＝0.2 A→I=→U2=I2×R2=0.2 A×10 Ω=2 V
③∵ U总＝U1+U2=1 V+2 V=3 V
思考：这道题到了这里，已经解决了问题，但我们能不能从这道题中得到一定的结论？
总结：（1）R1与R2串联，代入物理量一定要一一对应，绝不能张冠李戴
（2）与上题相比较，题目中均有一些潜在的信息：
①I通过R前后保持不变
②利用串联，I2=I1,从而使问题得到解决
③I＝，当I相等时，U与R成正比，=,即串联分压的应用，也可是问题得到解决.
3.如图所示，R1、R2的阻值分别为5 Ω和10 Ω，只闭合S1时如上题所示，当S1、S2同时闭合，则此时通过电路中的电流是多少？
审题：S1、S2闭合，电路分析：R1被短路，电路中只有R2,即电源电压全部加在R2两端
已知，U2=U=3 V,R2=10 Ω
求：I2
解：I=＝=0.3 A
总结：在分析电路的过程中，特别小心提防短路现象，三个物理量要对应于同一段导体.
4.如图所示在，R1、R2的电阻值分别为5 Ω和10 Ω，当电流表的示数为0.3 A时，求：
（1）R2两端的电压
（2）通过R2的电流
（3）电路中的总电流
审题：已知：I1=0.2 A,R1=5 Ω,R2=10 Ω
求：①U1,②I2，③I总.
解：①I=→U1=I1×R1=0.2 A×5=1 V
②∵ R1与R2并联，∴ U2=U1=1 V,又R总＝10 Ω
I总＝＝＝＝0.1 A
思考：并联电路潜在的信息：支路两端电压相等.
①当U一定时，I与R成反比.如何应用：＝（并联分压）
②还可应用：R并＝
或I=→R并＝＝＝3.33 Ω
5.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1＝5 Ω，R总＝15 Ω，
（1）若开关S闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2 A,求电源电压；
（2）若开关S1、S2、S总都闭合时，电流表的示数为0.9 A，求通过电阻R总的电流.
①S闭合，S1、S2都断开：R1、R2串联，等效图如下所示.
已知：I=0.2 A,R1=5 Ω,R2=15 Ω
求：U总
解：∵ R1与R2串联
∴ R总＝R1+R2=5 Ω+15 Ω=20 Ω
I=→U总＝I×R总＝0.2 A×20 Ω=4 V
②S、S1、S2都闭合，R1与R3并联，R2被短路.等效图如下所示
∴ U3＝U1=U=4 V
I1===0.8 A
∴ I3=I总-I1＝0.9 A-0.8 A=0.1 A
又解：当U一定时，I与R成反比.
应用：＝（并联分压）
（三）小结（师生互动）
综上：应用欧姆定律解题时注意：
1.I、U、R三个物理量的同体性，即必须是同一段电路或同一电阻的.
2.I、U、R三个物理量的同时性，即当电路中由于开关的断开或闭合，造成电路的连接情况发生变化.
方法：根据题意画出相应的等效电路图，确定串、并联关系，再用欧姆定律求解.
【板书设计】
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串联电阻的特点：R总=R1+R2+……
2.并联电阻的特点：=++……
【教学反思】
对于初中 ( http: / / www." \t "_blank )物理来说，欧姆定律是电学中重要的定律，欧姆定律贯穿于电学各类计算，因此欧姆定律是电学内容的核心、重点.对初接触电学的学生 ( http: / / www. / xspd / Index.html" \t "_blank )在运用欧姆定律进行简单串、并联电路计算时，以往教学反馈学生学习困难表现在以下几方面：
（1）使用已知量时，常常张冠李戴，不能得到正确的答案.（2）习惯于套用公式直接得到答案，不能直达题目答案便不知所措.（3）解题时思路混乱，看不清题目已知条件，不能发现已知量和未知量的内在联系，无从下手.
必须让学生走好第一步，针对以上问题，我认真分析学生的认知水平和个性特点，结合学生能力实际，精心再设计，选择有代表性、针对性的题目，深浅适中，突出重点，特别改编传统题目为开放性题目，增加知识的覆盖面，更重要的是把问题向纵向、横向延伸，让每个学生都参与，让不同层次的学生有难易不同的参与，同时引导学生反思解题过程，让学生通过练习知道学到了什么，认识知识架构，让全体学生获得成就感，增强自信.
（1）学生在“横看竖看的画圈” 中眼脑协调，解题的思路清楚地呈现在眼前，思维清晰，有条理，答案正确、全面，解题格式美观，书写规范.（2）教学过程是教师 ( http: / / www." \t "_blank )和学生的双边活动，只有真正做到主导和主体地位的和谐统一，及时了解学生学习中存在的困难，及时掌握学生的学习动态，精心保持和培养学生发自内心的学习愿望和由此萌发的自信心，有效而适时调整教学活动，才能取得理想的教学效果.