資源簡介

第2節　歐姆定律
◇教學目標◇
知識目標
（1）通過實驗探究電流與電壓、電阻的定量關系，分析歸納得出歐姆定律。
（2）理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
（3）通過計算，學會解答電學計算題的一般方法。
能力目標
（1）教學中應適當地向學生滲透一些研究物理的科學方法和分析的正確思路，如通過探究性實驗去認識物理量之間的制約關系，用圖像和圖表的方法來處理數據、總結規律，以及利用比值來定義物理量的方法等。
（2）培養學生的邏輯思維能力，培養學生解答電學問題的良好習慣。
素養目標
（1）讓學生體驗和經歷科學探究的過程，形成尊重事實、探究真理的科學態度。
（2）結合歐姆的故事，培養學生嚴謹的科學態度和堅持不懈的科學精神。
◇教學重難點◇
教學重點
歐姆定律的內容、表達式、適用條件及利用歐姆定律分析、解決實際問題。
教學難點
歐姆定律的內容和表達式。
◇教學過程◇
一、新課導入
如何改變小燈泡的亮度？如果無限制地增加電壓（比如電池的節數）或無限制地減小電阻，小燈泡會越來越亮嗎？你仔細觀察過小燈泡嗎？比如一個標有“3.8 V　0.3 A”的燈泡的含義是什么？
想要科學合理地對小燈泡的亮度進行控制，就要搞清電流、電壓、電阻之間的相互關系。
二、教學步驟
探究點1　歐姆定律的認識與理解
［閱讀課本］P78“通過上節課的探究……求出第三個量”
［小組討論］思考上節課學習到的有關電流、電壓、電阻的關系以及它們之間有什么樣的定量關系。讓學生在通過思考曾經做過的實驗和討論的基礎上，對電流、電壓、電阻的關系進行大膽的猜想或假設。
充分肯定學生各種各樣猜想的同時，要讓學生知道：對于物理問題，不能僅靠猜想，還要進行實驗探究，通過實驗來檢驗猜想是否正確。
［分析］（1）電流的變化可能跟電壓有關，還可能跟電阻有關。
（2）電壓越大，電流越大。
（3）電阻越大，電流越小。
［歸納提升］通過第1節可以知道：電阻一定時，電流與電壓成正比；電壓一定時，電流與電阻成反比。
綜上所述，可以得出：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。這是德國物理學家歐姆在19世紀初經過大量的實驗而歸納得出的，為了紀念他，把這個定律叫做歐姆定律。
表達式：I=。
［思考］歐姆定律公式中的單位有什么要求呢？給出公式中各個物理量的名稱和單位。
［提示］I——電流——安培（A）；
U——電壓——伏特（V）；
R——電阻——歐姆（Ω）。
［思考］在歐姆發現規律的過程中，我們可以學到什么？
［提示］通過對歐姆生平的介紹，學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神，激發學生學習的積極性。
［思考］如何理解歐姆定律？
［分析］由歐姆定律I=推得R=，下列說法正確的是 （　　）
A.導體的電阻與導體兩端電壓成正比
B.導體的電阻與通過導體的電流成反比
C.導體兩端的電壓為0 V時，導體的電阻為0 Ω
D.導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體兩端的電壓大小無關
［提示］導體的電阻由導體的材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關，導體電阻在數值上等于它兩端的電壓與通過它的電流之比，即R=，D項正確。
［答案］D
［知識拓展］
1.歐姆定律只適用于純電阻電路。
2.純電阻電路是將電能全部轉化為內能的電路。常見的電熱水器，電飯鍋等都是將電能全部轉化為內能，所以它們都是純電阻電路；電動機工作時，主要將電能轉化為機械能，只有一小部分電能轉化為內能，所以含電動機的電路不是純電阻電路。
探究點2　歐姆定律的應用
［閱讀課本］P78~P79例題1、例題2
［思考］歐姆定律能解決什么問題？如果要利用歐姆定律得出電路的電壓或電阻，各需要什么條件？
［分析］（1）求電流I：某段電路兩端的電壓是220 V，用電器的電阻是40 Ω，能不能用量程為0~3 A的電流表測量其電流？
（2）求電阻R：某手電筒小燈泡兩端的電壓是2.5 V，用電流表測得流過小燈泡的電流是250 mA，這個小燈泡的電阻是多少？
（3）求電壓U：一個電烙鐵的電阻是0.1 kΩ，使用時流過電烙鐵的電流是2.1 A，加在電烙鐵上的電壓是多少？
［分析］（1）由I=可得，通過用電器的電流I==5.5 A>3 A，不能用量程0~3 A的電流表測通過用電器的電流。
（2）由I=可得，小燈泡的電阻R==10 Ω
（3）由I=可得，加在電烙鐵上的電壓U=IR=0.1 kΩ×2.1 A=100 Ω×2.1 A=210 V
［答案］（1）不能　（2）10 Ω　（3）210 V
［歸納提升］通過這三個例子同學們可以得出：歐姆定律不僅適用同一個電器、同一個導體，也適用幾個用電器組成的同一段電路。但是一定要把握住對應關系。
［思考］對R=，能否說導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，與通過導體的電流成反比？對U=IR，能否說導體兩端的電壓與導體的電阻和通過導體的電流成正比？
［歸納提升］（1）公式R=，它表示導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓跟通過導體電流的比值。這里要注意的是，導體的電阻是由導體本身的性質決定的，它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小，導體中是否有電流或電流的大小無關。所以，我們不能認為電阻R跟電壓U成正比，跟電流I成反比。
（2）公式U=IR，表示導體兩端的電壓在數值上等于通過導體的電流和該導體電阻的乘積。但要注意，電壓是電路中產生電流的原因。導體兩端不加電壓時，電流為零，但導體電阻依然存在。因此不能認為電壓跟電流成正比，跟電阻也成正比。
［小組討論］（1）怎樣理解公式R=？
（2）電流表為什么不能直接接到電源上？電壓表為什么能直接接到電源上？
［分析］（1）導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓跟通過導體電流的比值。不能認為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”。因為電阻的大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，而與電流、電壓無關。
（2）電流表自身的電阻很小，如果把電流表直接接到電源兩極上，通過電流表的電流很大，會燒壞電流表。電壓表自身的電阻很大，把電壓表直接接到電源上，通過電壓表的電流很小，電壓表不會被燒壞，且能測出電源電壓的大小。
［思考］歐姆定律及其變形式應用時有哪些需要注意的地方？
［分析］（1）同體性：U、I、R是對應同一個導體或同一段電路的三個物理量，解題過程中，習慣上把對應同一導體的物理量符號用相同的角標表示，如I1、U1、R1，或I甲、U甲、R甲。
（2）同時性：由于電流會隨電壓的改變而改變，所以在應用公式時，三個物理量必須是同一時刻的數值。
（3）統一性：三個物理量，必須使用國際單位制中的單位。電流I的單位是安培（A）；電壓U的單位是伏特（V）；電阻R的單位是歐姆（Ω）。
三、板書設計
◇教學反思◇
本節課大致達到和完成了預期設計目的，但是就歐姆定律應用的同一性，如果再有一個相對應的例題講解會讓學生更清晰地理解。也可以放到第4節做進一步講解。另外，在以后的教學中，應科學分配時間，多給學生思考的時間，提高課堂活躍氣氛等，從而讓課堂更貼近學生，走進學生。讓課堂變得高效，讓師生協作教研之花更鮮、更艷。
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