《欧姆定律》
教学目标：
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
1、通过演示实验探究电流大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。
2、运用数学图象法处理物理问题，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。
（三）情感、态度与价值观
通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立，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。
教学重点：欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题。
教学难点：伏安特性曲线的物理意义。
教学方法：探究、讲授、讨论、练习
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
教学过程：
（一）引入新课
同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识。
（二）进行新课
1、欧姆定律
教师：既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？下面我们通过实验来探究这个问题。
演示实验：投影教材图2.3-1（如图所示）
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、2.0
V、4.0
V、6.0
V、8.0
V，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：选出学生代表，到讲台上读取实验数据。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
U/V
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
导体A
I/A
导体B
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：请一位同学上黑板作U-I图线。其他学生在练习本上作。
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=
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=，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=
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。
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。
讨论：根据欧姆定律I=得R=，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）：
1
kΩ=103
Ω
1
MΩ=106
Ω
教师：
1
Ω的物理意义是什么？
学生：如果在某段导体的两端加上1
V的电压，通过导体的电流是1
A，这段导体的电阻就是1
Ω。所以1
Ω=1
V/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。
［投影］例题
例：某电阻两端电压为16
V，在30
s内通过电阻横截面的电量为48
C，此电阻为多大？30
s内有多少个电子通过它的横截面？
解析：由题意知U=16
V，t=30
s，q=48
C，
电阻中的电流I==1.6
A
据欧姆定律I=得，R==10
Ω
n==3.0×1020个
故此电阻为10Ω，30
s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）。
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=。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。
（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。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究
欧姆定律的应用
【例1】两电阻R1、R2的伏安特性曲线如右图所示，由图可知：
（1）这两电阻的大小之比R1∶R2为_______
A.1∶3
B.3∶1
C.1∶
D.∶1
（2）当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为_______
A.1∶3
B.3∶1
C.1∶
D.∶1
解析：（1）由欧姆定律I=可知，在I—U图线中，图线的斜率k==，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。
R1∶R2=tan30°∶tan60°=1∶3
所以A选项正确。
（2）由欧姆定律I=可知，给R1、R2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成反比
I1∶I2=R2∶R1=3∶1，故B选项正确
【例2】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0.4
A.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：
解答一：依题意和欧姆定律得：，所以I0＝1.0
A
又因为，所以
A
解答二：
由
得
A
又，所以
A
解答三：画出导体的I—U图像，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流强度为I0.
当时，I=I0－0.4
A
当U′＝２U0时，电流为I2.
由图知
所以I0＝1.0
Ａ
I2＝2Ｉ0＝2.0
A
说明：（1）用I—U图像结合比例式解题，显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。
（2）导体的电阻是导体自身的一种属性，与U、I无关，因而，用此式讨论问题更简单明了。
作业：书面完成P48“问题与练习”第2、34、题；思考并回答第1、5题。《欧姆定律》
[学习目标] 1.了解电阻的定义式及电阻意义(重点)
2.理解欧姆定律(重点)
3.了解导体的伏安特性曲线(难点)
欧姆定律
[先填空]
1．实验探究
(1)实验目的：研究导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系．
(2)实验电路：
图2－3－1
(3)数据处理：用表格记录多组不同的电压、电流值，作
出U－I图象．
(4)实验结论：
①同一导体的U－I图象是一条过原点的直线．
②不同导体的U－I图象的倾斜程度不同．
(5)实验分析——电阻：
①定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻，即R＝U/I.
②意义：反映导体对电流的阻碍作用．
③单位：欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
1kΩ＝103Ω；1MΩ＝106Ω.
2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．
(2)公式：I＝.
(3)适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电．对气态导体和半导体元件不适用．
[再思考]
一台电动机接在电路中，正常工作时能用欧姆定律吗？
【提示】 不能．欧姆定律适用于金属导体、电解液等导体，对于含电动机的电路、含蓄电池的电路等欧姆定律是不适用的．
[后判断]
(1)导体两端的电压越大，导体电阻越大．(×)
(2)导体的电阻与流过导体的电流成反比．(×)
(3)欧姆定律适用于白炽灯，不适用于日光灯管．(√)
导体的伏安特性曲线
[先填空]
1．伏安特性曲线
(1)概念：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U的I－U图象．
(2)形状
过原点的直线，对应元件叫线性元件；
过原点的曲线，对应元件叫非线性元件．
(3)意义：能形象直观的反映出导体电阻的变化规律．
2．测绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等．
(2)实验电路如图2－3－2所示．
图2－3－2
3．实验操作
(1)按如图2－3－2所示连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的最左端．
(2)闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下电压表、电流表的示数．
(3)依据实验数据作出小灯泡的I－U图线．
[再思考]
某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图2－3－3所示，这种元件是线性元件吗？该元件的电阻随U的增大是如何变化的？
图2－3－3
【提示】 其I－U图象为曲线，所以它是非线性元件．随着电压的增大，半导体元件的温度升高，图线的斜率逐渐增大，又因为斜率的物理意义反映了电阻的倒数的变化规律，所以半导体元件的电阻随温度的升高而减小．
[后判断]
(1)凡导电的物体，伏安特性曲线一定是直线．(×)
(2)对于线性元件，伏安特性曲线的斜率越大，电阻越大．(√)
(3)若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压变化而变化．(√)
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
问题3
问题4
学生分组探究一 对欧姆定律的理解(对比分析)
第1步 探究——分层设问，破解疑难
1．导体的电阻R与导体两端的电压成正比，与电流成反比吗？
2．任意导体，电压大，电流一定大吗？
第2步 结论——自我总结，素能培养
1．欧姆定律的适用情况
欧姆定律仅用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路．非纯电阻(电能部分转为内能)电路不适用．
2．欧姆定律的两性
(1)同体性：表达式I＝中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体
(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻
3．公式I＝和R＝的比较
比较项目
I＝
R＝
意义
欧姆定律的表达形式
电阻的定义式
前后物理量的关系
I与U成正比，与R成反比
R是导体本身的性质，不随U、I的改变而改变
适用条件
适用于金属导体、电解液等
适用于计算一切导体的电阻
第3步 例证——典例印证，思维深化
若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4
A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？
【思路点拨】 导体两端电压变化时，导体的电阻不变．
【解析】 由欧姆定律得：R＝，电压变化后有：R＝，解得I0＝1.0
A．电压加倍后同理可得R＝＝，所以I2＝2I0＝2.0
A.
【答案】 2.0
A
欧姆定律的应用推广
(1)欧姆定律的表达式是I＝，而公式R＝应该理解成电阻的比值定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关，但R＝告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法．
(2)对于定值电阻，由于U－I成正比，故R＝.
第4步 巧练——精选习题，落实强化
1．下列说法中正确的是( )
A．由R＝知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝
C．导体电流越大，电阻越小
D．由I＝知道，一段导体两端的电压跟通过它的电流成正比
【解析】 导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A、C错．比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，所以B正确．由电流与电压的关系知电压是产生电流的原因，所以正确的说法是“通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比”，因果关系不能颠倒，D错误．
【答案】 B
图2－3－4
2．如图2－3－4所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别是( )
A．4
Ω和2
Ω
B．0.25
Ω和0.5
Ω
C．4
kΩ和2
kΩ
D．2.5×10－4
Ω和5.0×10－4
Ω
【解析】 在U－I图中，斜率越大，电阻越大，且斜率大小与电阻阻值大小相等，所以R1＝k1＝
Ω＝4
kΩ，同理R2＝2
kΩ.
【答案】 C
学生分组探究二 导体的伏安特性曲线(深化理解)
第1步 探究——分层设问，破解疑难
1．导体的伏安特性曲线形状不同，表示什么意义？
2．I－U图象和U－I图象意义上有何不同？
第2步 结论——自我总结，素能培养
1．U－I图象与I－U图象
(1)坐标轴意义不同：I－U图线为导体的伏安特性曲线，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量：U－I图线的横轴表示电流I，纵轴表示电压U.
(2)图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的意义不同：如图2－3－5(甲)中，R2R1.
(甲) (乙)
2－3－5
2．线性元件与非线性元件
(1)线性元件：欧姆定律适用的元件，例如，金属、电解质溶液，其伏安特性曲线是直线．
(2)非线性元件：欧姆定律不适用的元件，例如，日光灯、霓虹灯，其伏安特性曲线是曲线．
3．非线性元件电阻的确定：如图2－3－6，非线性元件的I－U图线是曲线，导体电阻Rn＝，即电阻等于图线上点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．
图2－3－6
第3步 例证——典例印证，思维深化
如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体：
图2－3－7
(1)电阻关系R1∶R2为多少？
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为多少？
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为多少？
【思路点拨】 ①I－U图象斜率的倒数等于电阻
②分析(2)(3)两问可利用欧姆定律
【解析】 (1)因为在I－U图象中，
R＝＝
所以R1＝
Ω＝2
Ω，
R2＝
Ω＝
Ω，
所以R1∶R2＝2∶＝3∶1.
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2
由于I1＝I2，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.
(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝.
由于U1＝U2，故I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.
【答案】 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
利用伏安特性曲线分析问题应注意的问题
1．I－U图线中的斜率k＝，斜率k不能理解为k＝tanα(α为图线与U轴的夹角)，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的．
2．某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用．
第4步 巧练——精选习题，落实强化
3．以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图2－3－8所示，下列说法中正确的是( )
图2－3－8
A．这四个图象都是伏安特性曲线
B．这四种电学元件都是线性元件
C．①②是线性元件，③④是非线性元件
D．这四个图象中，直线的斜率都表示了元件的电阻
【解析】 伏安特性曲线是以I为纵轴、U为横轴的，所以A错误．线性元件并不只是说I－U图象是直线，而必须是过原点的直线，所以①②是线性元件，③④是非线性元件，B错误，C正确．在U－I图象中，过原点的直线的斜率才是导体的电阻．
【答案】 C
4．(2015·重庆一中检测)某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的I－U图象如图2－3－9甲、乙、丙所示，则下列判断正确的是( )
甲 乙
丙
图2－3－9
A．只有乙正确
B．甲、丙图曲线肯定是误差太大
C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定是不可能的
D．甲、乙、丙三图象都可能正确，并不一定有较大的误差
【解析】 本题的伏安特性曲线是I－U图象，图象中某点与原点连线的斜率的倒数表示导体在该状态下的电阻，图甲反映元件的电阻随电压的升高而减小，是非线性元件；图乙反映元件的电阻不随电压的变化而变化，是线性元件；图丙反映元件的电阻随电压的升高而增大，说明元件类似于小灯泡，综上所述，三种图象都有可能，故D对．
【答案】 D
学生分组探究三 描绘小灯泡伏安特性曲线的实验(拓展延伸)
第1步 探究——分层设问，破解疑难
1．实验过程中电流表，电压表的位置怎样误差较小？
2．实验时滑动变阻器又怎样连接？
第2步 结论——自我总结，素能培养
1．实验电路的确定
(1)电流表外接法：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法．
(2)滑动变阻器分压式连接：描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开始的连续变化的电压，
因此滑动变阻器要采用分压式连接，实
验电路图如图2－3－10所示．
图2－3－10
2．实验过程的三个方面
(1)接线顺序：先串后并．
先将电源、开关、滑动变阻器(全部)组成串联电路，再将电流表、小灯泡串联，并将其与部分滑动变阻器并联，最后将电压表与小灯泡并联．
(2)量程选择：安全精确．
在保证电流、电压测量值不超过量程的情况下，指针的偏转角度越大，精度越高．
(3)实验操作：先查后合．
先检查各部分连接是否正确，滑动变阻器是否使分压电路电压为零，再合上开关，调整滑动变阻器，使小灯泡的电压、电流逐渐变大．
第3步 例证——典例印证，思维深化
在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6
V 3
W”，其他可供选择的器材有：
电压表V1(量程6
V，内阻20
kΩ)
电压表V2(量程20
V，内阻60
kΩ)
电流表A1(量程3
A，内阻0.2
Ω)
电流表A2(量程0.6
A，内阻1
Ω)
变阻器R1(0～1
000
Ω，0.5
A)
变阻器R2(0～20
Ω，0.5
A)
学生电源E(6～8
V)
开关S及导线若干．
实验中要求电压表在0～6
V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．在以下方框中画出实验的原理图．
【思路点拨】 (1)结合小灯泡额定电压和额定电流选电压表和电流表．
(2)灯泡为小电阻，选电流表外接．
(3)要求电流从零开始，滑动变阻器分压且选小者．
【解析】 “6
V 3
W”的小灯泡的额定电压为6
V，额定电流为0.5
A，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5
A，最大电压不超过6
V．在选择电压表和电流表时，本着安全、精确的原则，安全原则即量程要大于所测电流或电压值，精确原则是量程要尽量小，量程越小测量越精确，故电流表应选A2，电压表应选V1；在选择滑动变阻器时要本着安全、够用、调节方便的原则，“安全”
即流过变阻器的最大电流应小于允许通过的最大电流．
本实验中小灯泡在正常工作时电阻为R灯＝＝
Ω＝12
Ω，故应选用R2.连接电路时，变阻器采取分压式接法，电流表接成外接法，原理图如图所示．
【答案】 V1 A2 R2 原理图见解析
处理该实验应注意的问题
(1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压．
(2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图象占据坐标纸的大部分．
(3)小灯泡电压、电流变大时，电阻变大，伏安特性图线是曲线．连线时要用平滑的曲线，不能连成折线．
第4步 巧练——精选习题，落实强化
5．某同学用图2－3－11甲所示的电路将规格为“6
V
3
W”的小灯泡的伏安特性曲线描绘出来，该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2－3－11乙所示，则小灯泡的电阻值随电压的增大而______(选填“不变”“增大”或“减小”)．
图2－3－11
【解析】 由题图乙知，I－U图线的斜率随电压的增大而减小，即电阻的倒数在减小，所以小灯泡的阻值在增大．
【答案】 增大
6．用伏安法测电阻R，按图2－3－12中甲图测得的结果为R1，按乙图测得为R2，若电阻的真实值为R，则( )
甲 乙
图2－3－12
A．R1＞R＞R2
B．R1＜R＜R2
C．R＞R1，R＞R2
D．R1＝R＝R2
【解析】 用内接法测电阻有R1＞R，用外接法测电阻有R2＜R，所以R1＞R＞R2，选项A正确．
【答案】 A
滑动变阻器的两种接法
滑动变阻器在物理实验中有两种接法，分别如图2－3－13所示，其中甲称为限流式接法，乙称为分压式接法．
图2－3－13
1．两种接法的特点：滑动变阻器的限流式接法，用以控制或调节电路中的电流；滑动变阻器的分压式接法，是从滑动变阻器上分出一部分电压加在待测电阻上．待测电阻RL上可分得从零开始连续变化的电压(限流式不能)，电压的调节范围是0～E，比用限流式调节范围要大．
2．两种接法的选择
(1)若实验要求某部分电路的电压变化范围较大，或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调，或要求多测几组I、U数据，则必须将滑动变阻器接成分压电路．
(2)若题目中要用较大阻值的滑动变阻器控制阻值较小的负载，在保证负载和电表安全的前提下，一般将滑动变阻器接成限流电路．
讨论滑动变阻器在电路中的二种连接方式．
(1)滑动变阻器的限流接法，如图2－3－14所示，试讨论R上的电流和电压的调节范围．
(2)滑动变阻器的分压接法，如图2－3－15所示，试分析R上的电流和电压调节范围．
图2－3－14 图2－3－15
【思路点拨】 (1)如图所示为一典型的限流电路，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流，移动滑动变阻器的滑动片P可以改变连入电路中的阻值，从而控制负载R中的电流大小．
(2)由电路分析可知，连接方式为aP间的电阻与R并联，然后与Pb间的电阻串联．
【解析】 (1)图中滑动触头P滑至b端时，连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值，此时电流最小，因此，在闭合电键S之前，应使P移至b端．
采用限流式电路，负载电阻R的电流I＝，
当R0减小时，I增大，I的调节范围为～，
R两端的电压调节范围为～U，当R0>R时，调节范围较大．
(2)当滑动触头由a向b移动时，加在R上的电压逐渐增大，因此，在闭合电键S之前，应使P移至a端，此时R上的电压为零．
采用分压式电路，负载电阻R的电压范围约为0～U，显然，电阻R上的电流调节范围为0～U/R.
【答案】 见解析
——[先看名师指津]——————————————
两种接法的对比以及在电路中的应用
1．负载电阻R的阻值远大于变阻器总电阻R0，需用分压式电路．
2．要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，需用分压式电路．
3．负截电阻R的阻值小于变阻器的总电阻R0或相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起，可采用限流法．
4．两种电路均可用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总耗能小．
5．特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲，若用限流法，负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流；或所用电流表和电压表的量程小于用限流法所能达到的最小电流和分到的电压时，采用分压接法．
——[再演练应用]———————————————
有一灯泡上标有“6
V 0.1
A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表(0～5
V，内阻2.0
kΩ)
B．电压表(0～10
V，内阻3.0
kΩ)
C．电流表(0～0.3
A，内阻2.0
Ω)
D．电流表(0～6
A，内阻1.5
Ω)
E．滑动变阻器(30
Ω，2
A)
F．滑动变阻器(100
Ω，0.5
A)
G．学生电源(直流9
V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选____________．
(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量．
【解析】 (1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6
V，故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1
A，故电流表应选C.由题目要求可知变阻器用分压式，故应选电阻较小的E.
(2)小灯泡的电阻R＝＝＝60
Ω，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路如图所示．
【答案】 (1)B C E (2)见解析图《欧姆定律》
教学目标
一、知识与技能：
1.知道电流的产生原因和条件．
2.理解电流的概念和定义式，并能进行有关的计算
3.理解电阻的定义式，掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题．知道导体的伏安特性．
二、过程与方法：
1.通过电流与水流的类比，培养学生知识自我更新的能力．
2.掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法，培养学生依据实验，分析、归纳物理规律的能力．
三、情感与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，通过电流产生的历史材料的介绍，使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他们学习上持之以恒的思想品质．
教学重点
理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义
教学难点
运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学用具
多媒体课件
教学过程
（－）引入新课
上一节课我们学习了电场，电场对放入其中的电荷有力的作用，促使电荷移动，知道电荷的定向移动形成电流．如：静电场中的导体在达到静电平衡状态之前，其中自由电荷在电场力作用下定向移动．电容器充放电过程中也有电荷定向移动．电荷定向移动形成的电流，导体的电阻以及导体两端的电压之间有什么样的关系呢？
复习电流的有关知识：
（1）什么是电流？
大量电荷定向移
动形成电流．
（2）电流形成的条件是什么？
①导体，有自由移动电荷，可以定向移动．同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”．导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等．
②导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动．
③持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）．电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流．
导体中电流有强有弱，用一个物理量描述电荷定向移动的快慢，从而描述电流的强弱。
（3）什么是电流强度？
①定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值．这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，这个比值称为电流强度．简称电流，用I表示.
②表达式：I=q/t
③单位：安培（A）毫安（mA），微安（μA）
⑤电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反．
正电荷在电场力的作用下，从高电势向低电势运动，所以电流是有高电势向低电势流动，在电源外部，是由电源正极流向负极．
（二）教授新课
众所周知，人们对电路知识和规律的认识与研究，也如对其他科技知识的认识与研究一样，都经历了漫长的、曲折的过程．18世纪末，意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪，经进一步研究后，已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛，于是伽伐尼电池诞生了．但他对此并不理解，认为这是青蛙体内产生了“动物电”．伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣．经过一番研究，伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中，组成了第一个直流电源——伏打电池．
1．导体的电阻
根据某实验作出的导体A和B的U-I图象可知，同一金属的电阻的U-I图象是一条过坐标原点的倾斜直线。这表明统一导体不管电压，电流增样变化，电压和电流的之比都是一个常数。
（1）定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻．
（2）定义式：
R=U/I
说明：①对于给定导体，
R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系．
②这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法．
（3）单位：电压单位用伏特（V），电流单位用安培（A），电阻单位用欧姆，符号Ω，且lΩ=1V／A
常用单位：1kΩ=1000Ω；1MΩ=1000000Ω
前面讨论了电流和电阻，尤其是持续电流的形成，要求导体两端有电势差，即电压．电流强度与电压以及电阻之间究竟有什么关系？这可利用实验来研究．
演示
先给学生介绍实验电路图，教师按电路图连接实验电路，并请学生观察电表的正负接线柱，要求学生注意，正负接线柱的接法，R为待测电阻（定值电阻）．
演示
闭合S后，移动滑动变阻器触头，观察电表的变化，说明导体两端的电压和电流都随导体的电阻有关．
启发学生思考：如何由实验得到电压和电流与电阻的关系呢？
分析：用控制变量法，先保证其中的一个量保持不变，让其余两个量之间相关，然后结合起来分析．
保证电阻不变，调节电压，记下触头在不同位置时电压表和电流表读数．电压表测得的是导体R两端电压，电流表测得的是通过导体
R的电流，记录在下面表格中．
U/V
I/A
注意：这一方法可以类比数学中函数图象，用描点法来研究，启发学生思考物理与数学的联系．
把所得数据描绘在U-I直角坐标系中，确定U和I之间的函数关系．
分析：这些点所在的曲线包不包括原点？包括，因为当
U=0时，I=0.这些点所在曲线是一条什么曲线？过原点的斜直线．
把
R换成与之不同的
R’，重复前面步骤，可得另一条不同的但过原点的斜直线．
结论：给定导体，导体中电流与导体两端电压成正比，
I∝U
对不同导体，图象斜率是不同．相同电压下，两导体电流分别为I1、I2，I1；称为电阻．
2、欧姆定律
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系，最后得出用他的名字命名的定律．
(1)内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比．
(2)表达式：I=U/R
(3)注意：
①式子中的三个量R、U、I必须对应着同一个研究对象
②大量实验表明，欧姆定律适用于纯电阻电路（金属、电解液等）．
（三）小结
1、不要认为在任何导体中，电流都与电压成正比，对于非纯电阻电来讲则不然．
2、R=U/I仅仅是电阻的定义式，而不是决定式，电阻的大小不决定于电压和电流．
这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律．刚才大家看到，应用欧姆定律，不仅可以定量计算各种电学问题，而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题．今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用．今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚．在作业中一定要注意解答的书写格式，养成简明、正确表达的好习惯．
V
A
R
R1
E
S
U/V
I/A
1
2
O
I1
I2
