苏科版九年级物理上册教案：14.3 欧姆定律

欧 姆 定 律
一、教材分析
重点、难点剖析
1．欧姆定律的研究方法——控制变量法。欧 ( http: / / www.21cnjy.com )姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系，由于电流大小与电压、电阻都有关，所以研究步骤分为两步：先保持电阻不变，单独研究电流随电压的变化；然后保持电压不变，单独研究电流随电阻的变化。这种研究方法就是控制变量法，是物理学中研究多个物理量之间相互关系的一种常用方法，其一般步骤为：
（1）明确研究的问题中涉及到哪些物理量，哪 ( http: / / www.21cnjy.com )些物理量的变化是独立的（欧姆定律实验中的U、R，数学上称为自变量），哪个物理量是受牵连的（欧姆定律实验中的I，数学上称为因变量），并把这个量作为研究对象。
（2）逐一研究这个物理量跟其他自变量的单一关系，研究时要使其余自变量保持不变。
（3）然后把这些单一关系综合起来。
2．欧姆定律是实验定律，是在一定的条件下得出的，因此欧姆定律有它的适用范围，弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题。
3．欧姆定律是电学中的一个重要规律，是电路 ( http: / / www.21cnjy.com )计算的主要依据，它既适用于一个导体，也适用于整个串、并联电路，运用时要注意电流、电压和电阻三者之间的对应关系，即要求某段电路的电流，就要用这段电路两端的电压和这段电路相应的电阻。
4．数学工具在物理学中有很 ( http: / / www.21cnjy.com )多功能，用公式表达物理概念和规律是其中的一项重要功能，非常准确和简洁。在学习中必须理解公式丰富的内涵，理解公式的物理意义。I=U/R是欧姆定律的基本公式，该式说明：U和R是“因”，I是“果”。I是由U、R决定的。至于欧姆定律的变换式：U=IR和R=U/I并不反映物理规律，只用于数学计算。例如公式R=U/I，它可以用来量度电阻的大小，但并不表示“导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟它的电流成反比”。事实上，对于一个确定的导体，两端的电压增加到原来的几倍，通过导体中的电流同样增加到原来的几倍，而它们的比值是不变的。这个比值即导体的电阻，它是导体本身的一种性质，它的大小只跟长度、横截面积、材料和温度有关，跟有无电压、有无电流、电压大小、电流大小均无关。同样对于公式U=IR，也不能理解成导体两端的电压跟导体中的电流成正比，因为电压改变是“原因”，电流变化是“结果”，两者不能颠倒。
二、教学目标
1．知识与技能
理解欧姆定律的内容和公式，能熟练运用欧姆定律的公式及其变换式，分析、解决简单的电路问题。
2．过程与方法
利用控制变量法通过实验探究电路中的电流与电压和电阻的关系，得出欧姆定律的内容、公式、单位及变换式。
3．情感、态度与价值观
结合介绍欧姆定律的研究过程，培养学生刻 ( http: / / www.21cnjy.com )苦钻研、大胆探索的科学精神，经受一次科学思维方法的训练，体会科学家为解决这一问题所付出的艰辛劳动，以及科学家对物理学发展的推动作用，充分认识到科学攻关的艰巨性、科学方法的重要性、科学精神的可贵性。
三、活动帮助
1．课前准备
电源、不同阻值的电阻器、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。
2．活动目的
利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
3．方法点拨
活动一：
（1）猜想与假设
从“电压是形成电流的原因”和“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”，你认为通过导体的电流与电压、电阻有什么关系？
（2）议一议
要研究电流与电压、电阻之间的关系，应该用什么方法来进行研究？
②采用图14-15所示实验电路进行研究时，电流表、电压表、滑动变阻器分别起什么作用？
③怎样研究电阻R不变时电压对电流的影响？实验中怎样改变电阻R两端的电压？
④怎样研究电阻对电流的影响？当你换上不同阻值的定值电阻时，怎样保持电压不变？
（3）做一做：按图14-16所示将器材连接成实验电路，然后按下列程序进行。
保持电阻不变，研究电流随电压的变化。
保持电阻R不变（如用5Ω或10Ω的电阻器），调节滑动变阻器，使电压成整数倍增加，观察电流的变化。将每次电压和电流值记入表一中。
表一 R=_________Ω
实 验 次 数 U/V I/A
1
2
3
保持电压不变，研究电流随电阻的变化。
先后将不同阻值的电阻接入电路，然后调节滑动变阻器，保持电阻R两端的电压不变，观察电流随电阻的变化。将每次的电阻、电流值记入表二中。
表二 U=_________V
实 验 次 数 R/Ω I/A
1
2
3
（4）讨论与交流
分析表一数据，你得到的结论是____________________；
分析表一数据，你得到的结论是____________________；
综合两部分实验结果，得到的结论是___________________________
______________________________________；
在方格纸上画出U-I图线，你有什么发现？
上述实验结论是_______国物理学家__________定律，数学表达式：
I=_________。
活动二：通过讨论、交流
欧姆定律反映了通过导体的电流跟导体 ( http: / / www.21cnjy.com )两端的电压和导体的电阻之间的定量关系，知道了其中两个量，就可以求出第三个量。欧姆定律有哪些变换式？利用欧姆定律可以求出哪些物理量？利用它来解题时，应注意哪些问题？
让学生阅读P.119信息库中“欧姆定律”了解物理学史。
四、教学模式
本节宜采用以科学探究为主，阅读训练为辅的教学模式。
五、作业设计与处理
“欧姆定律”这一节习题较多，建议老师要加两节习题课。