【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.3《欧姆定律》

教学设计3 欧姆定律本节分析学生在初中阶段已经学过欧姆定律,高中安排这节课的目的，主要是让学生通过实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律)；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法．本节在全章中的作用和地位也是很重要的，它一方面起复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础．本节涉及两个问题：一是欧姆定律,二是导体的伏安特性曲线．尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,使学生对欧姆定律的认识更加深化．同时“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验对第6节《导体的电阻》的学习做铺垫，所以这个知识点既是本节的重点也是难点．学情分析学生在初中已经学习了欧姆定律，对欧姆定律已有一定的认识，本节要让学生对欧姆定律有一个更深层次的认识．学生的好奇心很强，对物理实验很感兴趣，但是学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性,调动学生的积极性．另外，本节当中要用到图象法，学生对图象的分析比较薄弱，因此要有针对性的对学生进行引导．错误!知识与技能(1）进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位．（2）理解并掌握欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题．(3）通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握和应用分压电路改变电压的基本技能．(4）知道伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法．错误!过程与方法（1)通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力．(2)学习图象法处理问题,培养学生利用图象解决问题的能力．(3）通过实验，培养学生主动观察、分析和总结的能力．●情感、态度与价值观(1)通过介绍欧姆的生平，以及欧姆定律的建立，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．（2）培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度．教学重难点本节的重点是理解欧姆定律的内容、表达式及适用条件,会用欧姆定律分析解决一些实际问题,会用实验方法测绘导体的伏安特性曲线．而难点主要是学生不能完全按照电路图进行实物的连接,或根也有一定的困难．教学方法本节是一堂典型的物理规律课，为了让学生加深对本节内容的理解，在教学中要向学生展示实验的魅力，让学生知道物理属于一门实验科学，注重培养学生的实验技能．在演示实验和多媒体辅助教学及实物投影的帮助下逐步得出欧姆定律以及电阻的定义和表达式．可尝试让小组合作讨论，总结所学,让学生自己得出电阻定义式和欧姆定律表达式．教学准备学生电源、电压表、电流表和滑动变阻器各一只，5 Ω、10 Ω的定值电阻各一只,小灯泡一个，开关一个,导线若干教学设计（设计者：关鹏）教学过程设计:给学生介绍实验电路图，并请学生观察电表的正负接线柱，要求学生注意，正负接线柱的接学生归纳：。

2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一：欧姆定律的理解1．公式R ＝U I 和I ＝UR的对比R ＝U II ＝U R电阻的定义式，适用于所有导体 欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ，R ∝1I，R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定，与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R，I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ，测量了I ，便可确定R ，为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ，便可确定I ，为我们提供了除I ＝qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I ＝UR解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．学点二：伏安特性曲线1．伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－32．二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图2－3－4)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小．图2－3－4二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线． (1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件．(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用．二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．图2－3－5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V ＝U R ＋U A >U R 电流表示数I A ＝I R R 测＝U V I A >U R I R ＝R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V ＝U R电流表示数I A ＝I R ＋I V >I RR 测＝U V I A <U RI R＝R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大，U R 越接近U V ， R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U R I R 可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R ≫R A R 越小，I R 越接近I A ，R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U RI R可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是： (1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若R x ≪R V ，宜采用电流表外接法；若R x ≫R A ，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R xR V，所以R x ＝R A R V 为临界值．当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法；R x ＝R A R V ，内、外接法均可． (3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图2－3－6三、公式R ＝UI 和I ＝UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI 知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R ＝UI 只是电阻的定义式，U ＝0，I ＝0时R 仍存在，即R 与U 和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R 一定，故I 与U 成正比，D 对，A 、B 错．由欧姆定律可知I 与U 成正比，与R 成反比，C 对．四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：(1)电阻之比R 1∶R 2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2为________． (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______． 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R 1＝ΔU ΔI ＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω 即R 1∶R 2＝3∶1 (2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2 所以U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1(3)由欧姆定律得I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3自学检测：1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示，可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．2.用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S ，然后将S 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么( )A ．若电流表示数有显著变化，S 应接aB ．若电流表示数有显著变化，S 应接bC ．若电压表示数有显著变化，S 应接aD ．若电压表示数有显著变化，S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．如果S 接触a ，属外接法，S 接触b ，属内接法．若S 分别接触a 、b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S 应接b 测量，误差小．B 选项正确．若S 分别接触a 、b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即R x 是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S 应接a ，误差小．C 选项正确．3．下列判断正确的是( )A ．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B ．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C ．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D ．电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R ＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．4．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？答案 2 A 解析 由欧姆定律得：R ＝U 0/I 0，又知R ＝3U 0/5I 0－0.4 解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I，所以I ＝2I 0＝2 A.典型例题：题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路，a 、b 端的电势差U ab ＝10 V 时，流经a 点的电流为0.01 A ；当电势差U ab ＝－0.2 V 时，流经a 点的电流仍为0.01 A ．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R 的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．思维步步高当ab 间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab 间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？解析 当ab 间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab 间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项：①R ＝UI 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U 与I 成正比，其比值UI为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将实物在下图中连线成为实验电路．微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ)；滑动变阻器R (最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E (电动势3 V ，内阻不计)； 开关S 及导线若干．思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？解析 仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段)，由图可知，当灯泡电压由3 V 变为6 V 时，其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测：一、选择题阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成k v (k 是恒量)．1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v 成为一定值．这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD ．elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有k v ＝eE ＝e Ul 可得电子定向移动速率v ＝eUkl，B 正确． 2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC ．en v SD ．enl v答案 C 解析 电流I ＝neS v ，C 正确． 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R ＝U I ＝U neS v ＝U neSeU kl＝kle 2nS，A 正确．4.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( ) A ．导体的电阻是25 Ω B ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V 答案 B5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0～t 1内，I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t 1～t 2内，I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A 、B 均错误．在t 2～t 3内，I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C 错误，D 正确．6．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去ln，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR答案 C 解析 R ＝ρl S ，截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′，有(l －l n )S ＝lS ′，S ′＝n －1n S R ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝nn －1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中正确的是( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 Ω B ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI ＝5 Ω，同理U ＝12 V 时，R ＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A 、B 、D 对，C 错．二、计算实验题8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．9．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定，与电压U 及电流I 无关．R ＝U I 是电阻的定义式，但不是决定式．所以R ＝U 1I 1＝U 2I 2，I 2＝U 2U 1I 1＝1.5 A ．导体的电阻R ＝U 1I 1＝20 Ω，为定值．10．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U 和I 的数据，数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________． 答案 (1)I －U 图线如下图所示(2)开始不变，后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去．。

第3节欧姆定律1.电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，其定义式为R ＝U I，电阻的大小取决于导体本身，与U 和I 无关。

2．欧姆定律的表达式为I ＝U R，此式仅适用于纯电阻电路。

3．在温度不变时，线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的倾斜直线。

4．所有金属的电阻率均随温度的升高而变大。

一、欧姆定律 1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比，用R 表示。

(2)定义式：R ＝U I。

(3)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有k Ω、M Ω，且1 Ω＝10－3k Ω＝10－6M Ω。

(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。

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)表达式：I ＝U R。

(3)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用。

二、导体的伏安特性曲线 1．定义建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出导体的I -U 图线。

2．线性元件导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的线性关系的元件，如金属导体、电解液等。

3．非线性元件伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，如气态导体、半导体等。

1．自主思考——判一判(1)定值电阻满足R ＝U I，U 和I 变化时，二者变化的倍数相同。

(√) (2)电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，导体的导电能力越强。

(×) (3)对于金属导体，电压变化时，可能导致电阻发生变化。

(√) (4)无论是线性元件还是非线性元件，其伏安特性曲线均过原点。

(√) (5)U -I 图线和I -U 图线中，图线上的点与原点连线的斜率的含义不同。

(√) 2．合作探究——议一议(1)一台电动机接入电路中，正常工作时能用欧姆定律求电流吗？ 提示：不能。

(2)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？提示：该元件是非线性元件，该元件的电阻随U 的增大而减小。

2．3 欧姆定律（教学设计1）整体设计教学分析本节涉及两个问题，一个是欧姆定律，一个是导体的伏安特性曲线。

关于欧姆定律，先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过UI图象处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，从而定义电阻。

在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表达。

这样，在实验电路、数据处理、研究思路方面，都较初中有了很大提高，也更加科学。

对导体伏安特性曲线的研究，以及对线性元件和非线性元件的认识和了解，使学生对欧姆定律的认识更加深化。

教学目标1．经历探究导体电压和电流关系的过程，体会用U-I图象来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法；2．进一步体会用比值定义物理量的方法，理解电阻的定义，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定的，掌握电阻的单位；3．理解欧姆定律，知道欧姆定律的适用范围，并能用来解决有关部分电路的问题；4．知道伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件；通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，初步掌握利用分压电路改变电压的基本技能，学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法。

教学重点难点欧姆定律的内容、表达式、适用条件，以及利用欧姆定律分析、解决实际问题是本节的教学重点。

对于导体的伏安特性曲线及其物理意义的掌握是本节的难点，应结合数学知识进行，并尽可能地多举实例以加强对知识的深化。

实验测绘小灯泡的伏安特性曲线，电路的选择及实物连接既是重点又是一大难点，教师除了要使学生掌握原理和方法，还要给予学生必要的帮助。

教学方法与手段以演示实验为探究突破口，引导学生对得到的数据根据图象进行有效分析，从而引出电阻的定义以及欧姆定律，借用图象研究方法介绍导体的伏安特性曲线，讨论得出曲线斜率的意义，在此基础上介绍线性元件和非线性元件，并借此总结欧姆定律的适用范围。

当然，为了巩固学生对欧姆定律的掌握，课堂上精选练习是很有必要的。

最后根据学生掌握情况，时间允许的话，紧密结合演示实验，学生自己动手完成描绘小灯泡伏安特性曲线的实验。

第三节、欧姆定律教学设计一、内容与解析：本节课要学的内容是欧姆定律，指的是两个问题。

一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。

关于欧姆定律，教材先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U—I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。

在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。

学生在初中已有电学这方面的一些基础，而本堂课在试验电路，数据处理、研究思路等方面都较初中有很大的提高，也更加科学。

教学的的重点是欧姆定律，解决重点的关键是对导体的伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。

二、目标及其解析1、目标解析：理解电阻的定义，理解欧姆定律2、目标定位：理解电阻的定义，欧姆定律就是指通过探究导体电压和电流关系的过程，体会利用U—I图像来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。

三、问题诊断分析在本节课的教学中，学生可能会遇到的问题是认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比，产生这一问题的原因是从单纯的数学公式上看得出的结论。

要解决这一问题就要从电阻的物理意义去理解电阻的含义。

四、教学支持条件分析在本节课的演示实验探究导体中电流与电压的关系的教学中准备使用多媒体，因为使用多媒体，有利于学生更荣誉总结实验规律。

五，教学过程问题一：导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？设计意图：让学生通过实验数据探究电流与电压的变化关系。

引出电阻的概念。

1、演示实验：实验目的：研究导体中的电流跟导体两端之间的定量关系实验原理：用电压表浊导体两端的电压，用电流表测导体中的电流，观察和记录数据，在坐标系中作出U—I图象进行探究分析，找出规律，电路图所图所示2、实验过程及数据处理：1）把导体A接入电路中的M、N两点间，闭合S调节滑动变阻器的滑片，可以得到关于导体A的几组电压和电流数据，如下图电压0 2．0 4．0 6．0 8．0 1．0电流强度0 0．20 0．42 0．60 0．78 0．98用描点法在直角坐标系中作用U —I 图象结论：2）换用另一导体B 代替A 进行实验又可得到导体B 的几组电压、电流数据 电压 0 2．0 4．0 6．0 8．0 1．0电流强度 0 0．13 0．28 0．40 0．54 0．66结论： 实验结论：1）同一导体，不管电流怎样变化，电压跟电流的比值U/I 是一个常数2）在同样的电压下，比值U/I 大的电流小，比值小的电流大电阻：1）导体两端的确电压与通过导体的电流大小之比2）物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的大小3）定义式：R=U/I4）单位：欧姆（Ω）常用的电阻单位还有千欧（k Ω）和兆欧(M Ω)1k Ω=103Ω 1M Ω=10问题二：通过上面的实验探究，我们总结一下电流、电压与电阻之间有什么关系呢？设计意图：让学生从前面的实验自己总结出欧姆定律的内容欧姆定律1）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）表达式：I=U/R3）适用条件：金属导体和电解液导体，而对气态导体和半导体不适用 例题：对于欧姆定律，理解正确的是（ ） A. 从 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.从可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C. 从可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D. 从 可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零问题三：导体的伏安特性曲线1、定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I ，用横坐标表示电压U ，画出的导体的I —U 图线称为伏安特性曲线2、线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，电流与电压成正比，其斜率等于电阻的倒数3、非线性元件伏安特性不是直线，即电流与电压不成正比的电学元件，如图是二极管的伏安特性曲线，二级管具有单向导电性，加正向电压，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大，加反电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小 I U R /=I U R /=I U R /=I U R /=学生实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：1、描绘小灯泡的伏安特性曲线2 、分析曲线的变化规律实验原理：在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈现线性关系,即U—I曲线是一条过原点的直线。

《欧姆定律》教学设计学科：物理教材版本：人教版年级：高中二年级《欧姆定律》教学设计一、教材分析本节课是选自人教版《选修3-1》第二章第三节“欧姆定律”的内容。

学生在初中对欧姆定律已有所掌握，本节内容相对较简单，所以我对本节教学内容进行了教材重组。

增加了滑动变阻器限流接法和分压接法的区别和实验电路图的实物图连接。

二、学情分析课前，我利用作业盒子设计并制作课前学习任务，制定针对不同层次和内容的试题。

要求学生课前登陆作业盒子APP，完成本节课设计的相应基础问题，核对答案。

教师统计分析出学生对初中欧姆定律内容掌握较好，而实物图连接问题错误率较高，以此为基础，设置课堂教学的重点和难点。

从而充分把握学情，掌握学生学习困难，有针对性地展开教学活动。

学生在实验操作、实物图连接问题上存在一些错误或学习漏洞，需要为学生创设条件和环境，增强理论联系实际的能力。

本节物理电学实验操作能力、实物图构建能力的培养是物理学习中最重要的内容之一。

不仅体现在对知识的掌握和对问题的处理，更重要的是培养学生规范操作、规范作图的能力。

三、教学环境分析依据教学目标，利用视频引入新课，使学生直观、清晰地理解欧姆定律的原理。

为了能够更好地帮助学生领悟实验操作中的注意事项，加强对实验实物图的连接，我充分利用了电子无线传屏技术、nobook仿真物理实验室、互动式电子白板来突破本课的重难点。

为了能够更好地帮助学生领悟实验操作中的注意事项，本节课教学设置在多媒体实验室开展，学生自主实验过程中，为了让学生更好地探究本节实验问题的解决方案，通过电子无线传屏技术加以展示与评价，来进行辅助教学。

课堂中，运用交互式白板，对实物图连接问题进行电子交互式互动，真正解决学生存在的难点问题。

四、教学目标分析知识与技能目标：1、熟练掌握欧姆定律及其表达式I＝U/R，明确欧姆定律的适用范围。

2、知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。

3、理解滑动变阻器分压和限流的区别。

选修3-1第二章2.3欧姆定律”教学设计一教材分析欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。

本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。

欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。

学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。

由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。

这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。

二教学目标知识与技能①使学生会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。

②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

过程与方法①根据已有的知识猜测未知的知识。

②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。

③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。

情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。

三教学重点与难点重点：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；实验结果的评估。

四学情分析在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。

这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析，归纳总结得出结论。

学生对探索性实验有浓厚的兴趣，这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力，但由于学生的探究能力尚不够成熟，引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法启发式综合教学法。

六课前准备教具：投影仪、投影片。

学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。

七课时安排一课时八教学过程补充。

3 欧姆定律-人教版选修3-1教案一、知识点概述欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。

它告诉我们，电流和电压成正比，电流和电阻成反比。

欧姆定律的数学表达式为：$$ I = \\frac{U}{R} $$其中，I表示电流，U表示电压，R表示电阻。

上式表示电流等于电压除以电阻。

二、教学目标1.了解欧姆定律的基本概念和数学表达式；2.掌握欧姆定律的计算方法，能够熟练地计算电流、电压和电阻之间的关系；3.理解电阻的定义和单位，知道常见电阻的特点和用途；4.能够进行欧姆定律实验，掌握使用万用表等仪器的方法。

三、教学内容1.概念讲解：讲解欧姆定律的基本概念和数学表达式，引导学生理解电流、电压和电阻的关系；2.计算练习：通过练习，帮助学生掌握欧姆定律的计算方法，在计算时注重练习数学转换；3.实验操作：进行欧姆定律实验，引导学生使用万用表等仪器，体验欧姆定律的实际应用；4.课堂练习：以课堂练习的形式，检查学生对欧姆定律的理解和掌握程度，引导学生巩固和加深理解。

四、教学重点和难点1.教学重点：欧姆定律的基本概念和数学表达式，电流、电压和电阻之间的关系，电阻的定义和单位；2.教学难点：欧姆定律的实验操作，万用表的使用方法，电路理解和计算思路的培养。

五、教学过程1. 概念讲解首先，讲解欧姆定律的基本概念和数学表达式，通过实例演示电流、电压和电阻之间的关系，以及在电路中计算这些量的方法。

2. 计算练习在讲解完欧姆定律的基本概念和数学表达式之后，通过计算练习来帮助学生掌握欧姆定律的计算方法。

练习内容包括：1.求解电路中的电流、电压和电阻；2.求解电路中某一元件的特定值；3.将电路中的各个元素转换为标准单位。

通过这些练习，让学生掌握欧姆定律的公式变换和计算方法。

3. 实验操作进行欧姆定律实验，引导学生使用万用表等仪器，身体欧姆定律的实际应用。

实验内容包括：1.测量某一电路中三个元件之间的电流、电压和电阻；2.测量不同电阻下的电流变化，验证欧姆定律；3.使用万用表测量电阻值。

课题
2.3欧姆定律
课型新授课
课时 1
教学目标1.探究电流、电压、电阻的关系，理解欧姆定律及其变换式的物理意义。

2.掌握欧姆定律，能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。

3.培养学生解答电学问题的良好习惯。

教学
重点难点教学重点：欧姆定律
教学难点：运用欧姆定律计算有关问题
教学
准备
多媒体
教学过程1.复习
（1）滑动变阻器原理（2）滑动变阻器的使用方法
引入：影响电流的因素是电压和电阻，那么电流与电压、电阻之间究竟是什么关系呢？
板书：三、欧姆定律
1。

探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
实验器材：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关, 灯泡各一个，导线若干．
实验电路图：
（1）.表1 电阻不变，研究电流和两端电压的关系
R=Ω
实验次数电压/V 电流/A
1
2
3
结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

（2）.表2 电压不变，研究电流和电阻的关系
U= V 实验次数电阻/Ω电流/A
1
2
3
结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

总结论：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

讲解：根据实验数据如果将其在图形中体现出来
电压/V
O 电流/A
（2）应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

y0x3 欧姆定律[教材分析]本节教材内容涉及两个问题，一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。

这两个知识点在电学中占有重要地位，尤其欧姆定律是电路分析的基础，对欧姆定律的理解与掌握直接影响到闭合电路欧姆定律的学习。

通过初中的学习，学生对电路中的电压、电流、电阻有了初步的认识。

因此，高中阶段对欧姆定律的学习，在承前的基础上，通过探究活动，提高对电路及各物理量关系的认识。

本节教材内容是探究教学的好素材。

通过探究实验，不仅能够培养学生动手操作能力，更能很好地培养学生通过图像探究、分析、归纳物理规律的能力，同时，对物理量间的关系会有更深刻的认识。

比如，电阻的定义式R＝U／I和欧姆定律I＝U／R中，R、U、I三者间关系的不同。

[教学目标]（一）知识与技能1、知道电阻的定义，理解电阻的大小与电压的关系。

2、.掌握欧姆定律内容及适用范围，并能对电路中的相关问题进行分析。

3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件，并能够通过实验测绘一般导体的伏安特性曲线。

（二）过程与方法1、经历探究导体电压和电流关系的实验过程，体会利用U-I图象来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。

2、通过测绘小灯泡的伏安特性曲线实验，掌握在实验电路中调节电压的方法，体会物理图象信息反馈的直观性。

（三）情感、态度与价值观通过探究性实验和“欧姆定律”建立的史实，激发追求科学的精神，树立严谨的科学态度。

[教学重点与难点]对欧姆定律的理解与应用，导体的伏安特性曲线[教法与学法]问题导学、合作探究[温故知新]1、函数y=2x图象如右图1，图线的斜率是多少？某函数的图象如右图2，图线的斜率是如何变化的？2、U、I、R是初中学习过的三个物理量的符号，表示的物理量分别是、、，三者之间的关系是，I的定义式为。

3、请预习课本46页演示实验，分析实验电路中电压是如何调节的？电流表、电压表的使用需注意什么问题?您能熟练读出电压表、电流表的示数吗？[教学过程]一、欧姆定律〖学点1〗探究导体中电流I与电压U的关系实验步骤：1、根据电路图连接实验器材，讨论连接电路中要注意的问题。

电动势、闭合电路欧姆定律【教学结构】一、电动势，是本部教材难点，交待清楚即可。

1．电源：把其它形式的能转化为电能的装置。

电源的作用：保持两极间有一定电压，供给电路电能。

2．电动势：电源的属性，描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。

在数值上就等于电源没有接入外电路时两极间电压。

用符号ε表示。

单位：伏特，ν。

（1）电动势由电源自身决定，与外电路无关不同类型的电源电动势不同，同种类型不同型号电源电动势相同。

（2）实验：如图1所示电路。

过程：断开电键，伏特表读数U，闭合电键，改变滑线变阻器阻值，R减小，对应伏特表读数，U1、U2、U3。

U为电源电动势，U大于U1、U2、U3，且U1＞U2＞U3分析产生原因：电源内电阻存在，且内阻r不变，大小由电源自身特点决定。

随着R变小，电路电流增大，电源内部电势降落增加，外电路电势降落降低。

（3）电源的电动势等于内、外电路上的电压之和ε=U+U′，U外电路电压又称路端电压，U′电源内电路电压分析U、U′的物理意义：电源电动势反映电源的一种特性，它在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源提供的电能。

（4）比较电动势和电压的物理意义。

电动势：ε=wq。

w表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），ε表示移单位正荷消耗化学能（或其它形式能，反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。

电压：U=wq。

w表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能，电压表示移动单位正电荷消耗的电能。

反映把电能转化为其它形式能的本领。

二、闭合电路欧姆定律，是本部教材重点应多下功夫。

1．闭合电路欧姆定律ε=U+U′，I=εR r或ε=IR+Ir，都称为闭合电路欧姆定律。

式中：ε：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。

应注意：ε=U+U′和ε=IR+Ir，两式表示电源使电势升高等于内外电路上的电势降落总和，ε理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。

欧姆定律教案【教学目标】1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件重点：正确理解欧姆定律及其适应条件难点：对电阻的定义的理解，对I-U图象的理解【自主预习】1、导体的电阻①定义：②公式：（定义式）③单位：符号: 且1Ω=1V／A，常用单位：换算关系：1kΩ= Ω1MΩ= KΩ2．欧姆定律①定律内容：②公式：③适应范围：3、导体的伏安特性曲线（1）伏安特性曲线：（2）线性元件和非线性元件线性元件：非线性元件：【典型例题】一、公式R＝UI和I＝UR的对比【例1】下列判断正确的是( )A．由R＝UI知，导体两端的电压越大，电阻就越大B．由R＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小C．由I＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D．由I＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比二、导体的伏安特性曲线【例2】如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：(1)电阻之比R1∶R2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为________．(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______．三、欧姆定律的应用【例3】电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图1所示的电路，a、b端的电势差U ab＝10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当电势差U ab＝－0.2 V时，流经a点的电流仍为0.01 A．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．思维步步高：当ab间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？四、题型二伏安特性曲线的测量【例4】小灯泡的伏安特性曲线如图3所示(只画出了AB段)，由图可知，当灯泡电压由3 V变为6 V时，其灯丝电阻改变了________ Ω.【课后练习】1．下列判断正确的是( )A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D．电解液短时间内导电的U—I线是一条直线2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图2－3－8所示，可知两电阻的大小之比R1∶R2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶13.如图4所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( )A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V4．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去l n，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR 5.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图6实线所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 ΩB ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小6..欧姆定律适用于 ( )A.电动机电路B.金属导体导电C.电解液导电D.所有电器元件7.如图12—3—5所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（）A．通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B．用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C．用电器A的电阻值比B大D．用电器A的电阻值比B小8.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流I A和I B的关系是（）A．I A=2I B B. I A=I BC. I A=I B/2D. I A=I B/49．一个标有“220V 60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是( )ABC D图2-410．鸟儿落在110V的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然无恙，这是因为（）A．鸟有耐高压的天性B．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电C．鸟两脚间的电压几乎为零D．鸟体电阻极大所以无电流通过11．一金属导体，两端加上U1＝10 V的电压时电流I1＝0.5 A，两端加上U2＝30 V的电压时导体中电流I2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？12．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U和I的数据，数据如下表：(1)在图7中画出－图线．(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________．答案：例1.答案CD解析R＝UI只是电阻的定义式，U＝0，I＝0时R仍存在，即R与U和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R一定，故I与U成正比，D对，A、B 错．由欧姆定律可知I与U成正比，与R成反比，C对．例2.答案(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析(1)在I—U图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R1＝ΔU ΔI＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR2＝10×10－315×10－3Ω＝23Ω即R1∶R2＝3∶1(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1(3)由欧姆定律得I1＝U1R1，I2＝U2R2所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3例3. 解析当ab间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R 的电阻值为980 Ω.答案 980 Ω 20 Ω例4. 答案 5课后练习1.答案 BCD解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R ＝U I仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式． 2. 答案 A解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．3. 答案 B4. 答案 C解析 R ＝ρl S ，截去l n再拉长至l 后的横截面积为S ′，有 (l －l n )S ＝lS ′，S ′＝n －1nS R ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝n n －1R 5. 答案 ABD解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝U I＝5 Ω，同理U ＝12 V 时，R ＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A、B、D 对，C错．6.答案:B7. AC 8. D 9. BCD 10.C11. 答案 1.5 A 20 Ω解析导体的电阻由导体本身决定，与电压U及电流I无关．R＝UI是电阻的定义式，但不是决定式．所以R＝U1I1＝U2I2，I2＝U2U1I1＝1.5 A．导体的电阻R＝U1I1＝20 Ω，为定值．12. 答案(1)I－U图线如下图所示(2)开始不变，后来逐渐增大(3)增大解析画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去。

第3节 欧姆定律要点一 欧姆定律的理解 1．公式R ＝U I 和I ＝UR的对比在应用公式I ＝UR 解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．要点二 伏安特性曲线1．伏安特性曲线中直线的物理意义伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－32．二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图2－3－4)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小．图2－3－4二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线．(1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件．(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用．1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．两种电路对比分析如下：2．如何从两种接法中选择电路？ 伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是： (1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若R x ≪R V ，宜采用电流表外接法；若R x ≫R A ，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R xR V，所以R x ＝R A R V 为临界值．当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法；R x＝R A R V ，内、外接法均可．(3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图2－3－6一、公式R ＝U I 和I ＝UR 的对比【例1】 下列判断正确的是( )A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝UR 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD解析 R ＝UI 只是电阻的定义式，U ＝0，I ＝0时R 仍存在，即R 与U 和I 不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R 一定，故I 与U 成正比，D 对，A 、B 错．由欧姆定律可知I 与U 成正比，与R 成反比，C 对．二、导体的伏安特性曲线【例2】 如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：图2－3－7(1)电阻之比R 1∶R 2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2 为________．(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______． 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R 1＝ΔU ΔI ＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω 即R 1∶R 2＝3∶1(2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2 所以U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1 (3)由欧姆定律得I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶31.图2－3－8两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图2－3－8所示，可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1 答案 A解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．图2－3－9用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图2－3－9所示连接，只空出电压表的一个接头S ，然后将S 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么( )A ．若电流表示数有显著变化，S 应接aB ．若电流表示数有显著变化，S 应接bC ．若电压表示数有显著变化，S 应接aD ．若电压表示数有显著变化，S 应接b 答案 BC解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．如果S 接触a ，属外接法，S 接触b ，属内接法．若S 分别接触a 、b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S 应接b 测量，误差小．B 选项正确．若S 分别接触a 、b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即R x 是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S 应接a ，误差小．C 选项正确．3．下列判断正确的是( )A ．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B ．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C ．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D ．电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线 答案 BCD解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R ＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．4．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？答案 2 A解析 由欧姆定律得：R ＝U 0/I 0，又知R ＝3U 0/5I 0－0.4解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I，所以I ＝2I 0＝2 A.题型一 欧姆定律的应用 电阻R 与两个完全相同的图1晶体二极管D 1和D 2连接成如图1所示的电路，a 、b 端的电势差U ab ＝10 V 时，流经a 点的电流为0.01 A ；当电势差U ab ＝－0.2 V 时，流经a 点的电流仍为0.01 A ．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R 的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．思维步步高当ab 间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab 间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？解析 当ab 间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab 间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R 的电阻值为980 Ω.答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案 0.1 A 6 V欧姆定律的注意事项：①R ＝UI 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U 与I 成正比，其比值UI 为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将实物图2连线成为实验电路． 微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ) 电阻R 0(阻值约20 kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，额定电流1 A)；电池组E(电动势3 V，内阻不计)；开关S及导线若干．图2思维步步高测量电阻R0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？解析仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图3所示(只画出了AB段)，由图可知，当灯泡电压由3 V变为6 V时，其灯丝电阻改变了________ Ω.图3答案 5测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.一、选择题阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成k v (k 是恒量)．1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v 成为一定值．这一定值是( ) A.ekU l B.eU kl C.elUk D ．elkU答案 B解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有k v ＝eE ＝e U l 可得电子定向移动速率v ＝eUkl ，B 正确．2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl vS C ．en v S D ．enl v答案 C解析 电流I ＝neS v ，C 正确． 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS 答案 A解析 电阻R ＝U I ＝U neS v ＝U neSeU kl＝kl e 2nS，A 正确．4.图4如图4所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( ) A ．导体的电阻是25 Ω B ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V 答案 B5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图5甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( )图5A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动 答案 D解析 在0～t 1内，I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t 1～t 2内，I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A 、B 均错误．在t 2～t 3内，I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C 错误，D 正确．6．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去ln ，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR答案 C解析 R ＝ρl S ，截去ln再拉长至l 后的横截面积为S ′，有(l －ln )S ＝lS ′，S ′＝n －1n SR ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝n n －1R7.图6某导体中的电流随其两端的电压变化，如图6实线所示，则下列说法中正确的是( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 Ω B ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小 答案 ABD解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI ＝5 Ω，同理U ＝12 V 时，R ＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A 、B 、D 对，C 错．二、计算实验题8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”元件是哪类元件？解析可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．9．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？答案 1.5 A 20 Ω解析 导体的电阻由导体本身决定，与电压U 及电流I 无关．R ＝UI 是电阻的定义式，但不是决定式．所以R ＝U 1I 1＝U 2I 2，I 2＝U 2U 1I 1＝1.5 A ．导体的电阻R ＝U 1I 1＝20 Ω，为定值．10．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U 和I 的数据，数据如下表：图7(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________． (3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________． 答案 (1)I －U 图线如下图所示(2)开始不变，后来逐渐增大 (3)增大解析 画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去．。

3-1 第二章第3节欧姆定律学案课前预习学案一预习目标（一）知识与技能1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件（二）过程与方法教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等.（三）情感态度与价值观本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力二预习内容1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量. 符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω.2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________. 公式表示：I=______. 欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用.3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示. 图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力.本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据. 若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法. 教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处.滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示.5．实验电路的连接：这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助.接线顺序为“先串后并”.电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处.电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小.6．数据的收集与处理合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值. 可以引导学生设计记录数据的表格.U/VI/A在坐标纸上，将表格中的数据，用描点法画出图线.三提出疑惑课内探究学案一学习目标（一）知识与技能1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件（二）过程与方法教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等.（三）情感态度与价值观本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力二学习过程1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量. 符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω.2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________. 公式表示：I=______. 欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用.3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示. 图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力.本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据. 若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法. 教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处.滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示.5．实验电路的连接：这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助.接线顺序为“先串后并”.电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处.电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小.6．数据的收集与处理合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值. 可以引导学生设计记录数据的表格.U/VI/A在坐标纸上，将表格中的数据，用描点法画出图线.三反思总结学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面. 由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要. 这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法.四当堂检测1.电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为2mA，可知这段导体的电阻为______Ω；如果给它加上2V的电压，则通过它的电流为______ mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为______Ω.拓展：对于欧姆定律I=U/R我们可以说:电流与电压成正比，与电阻成反比；但根据欧姆定律的公式变形R=U/I,我们就不能说:电阻与电压成正比，与电流成反比. 因为电阻是描述导体阻碍电流本领大小的物理量，与导体中有无电流无关. 至于电阻的大小与哪些因素有关，通过今后的学习，我们可以知道是由导体的本身以及温度来决定. 另外，在掌握物理学公式时，不能仅仅从数学角度去理解，还要注意理解一些物理量本身的、物理学的内在含义.2：关于电流和电阻，下列说法中正确的是（）A．电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B．金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大C．由R=U/I可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U与I成反比D．对给定的电阻，比值U/I是一个定值，反映导体本身的一种性质3.两电阻R1、R2的I-U图线如图12－3－3所示，由图可知两电阻的大小之比R1：R2＝______. 当通过两个电阻的电流相等时，两个电阻两端的电压之比U1:U2＝______. 当加在两个电阻上的电压相等时，通过它们的电流之比I1:I2＝______.拓展：用图象反映物理规律，是物理学中常用的方法，也是考察的重点之一. 本题要求学生理解I-U图象的物理含义，知道I-U图象不仅能反映电流随电压变化的关系，还要能知道，其斜率的倒数即为该导体的电阻. 在观察物理函数图象时一定要注意坐标，不能凭记忆来回答. 如果图象是U-I图象，其图线的斜率就等于导体的电阻. 如图12－3－4所示是表示两个导体的伏安特性曲线，导体1和导体2的电阻那个大？[答案]：R1>R2课后练习与提高1.欧姆定律适用于 ( )A.电动机电路B.金属导体导电C.电解液导电D.所有电器元件2．如图12—3—5所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（）A．通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B．用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C．用电器A的电阻值比B大D．用电器A的电阻值比B小3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流I A和I B的关系是（）A．I A=2I B B.I A=I BC.I A=I B/2D. I A=I B/44．小灯泡的伏安特性曲线如图12—3—6中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.5.如果人体的最小电阻是800Ω，已知通过人体的电流为50mA时，就会引起呼吸器官麻痹，不能自主摆脱电源，试求安全电压.6.标有“6.3V 0.3A”的小灯泡，其电阻为多少？若将此灯泡接到4.2V的电源上时，通过灯泡的电流强度为多少？7.普通电话用的是炭精话筒，里面碳粒的电阻能在45Ω～55Ω的范围里变化，当加上6V 的电压时，电路中的电流变化范围是多少？8.一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻值是多少？9．为研究小灯泡的伏安曲线的特性，选用小灯泡额定值为“3.0 V，0.4 A”，实验中有仪器：安培表、伏特表、电键、导线若干外；还需要 ________、__________.(1)根据所学的知识，通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题：实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时，电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?(2)为使加在小灯泡的电压从零开始，能在较大的范围调节，滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图.(3)请根据你画的电路图，把图12—3—7中的实验器材连成符合要求的实验电路.(4)为使读数误差尽可能小，电压表的量程应选用________档，电流表的量程应选用_______档，为保证实验安全，测量范围不能超过_______V和_____A，开始做实验闭合S前，应把P移到________端.(5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表，请在图12—3—8中画出U-I 图线，该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因.I/A 0.10 0.20 0.26 0.30 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56U/V 0.05 0.14 0.21 0.30 0.48 0.70 1.02 1.48 1.96 2.50电源，滑动变阻器（1）安培表量程选择0∽0.6A，伏特表量程选0∽3V,安培表采用外接法.（2）采用分压电路，电路图如图所示.（3）实物图如下图所示.（4）0∽3V，0∽0.6A,3V 0.4A D（5）图略，灯丝电阻随两端电压的增大而增大.课后练习与提高答案：1 BC 2AC 3D 4 10 5小于40V 6 21Ω 0.2A 7 0.11A～0.133A 8 100Ω。

教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1主备人：赵兴泉学科长审查签名：赵兴泉2.3欧姆定律（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍欧姆定律的基本知识。

2、解析：这一节概念初中学过，要进行复习，讲述的重点内容是欧姆定律的应用。

这一节内容关系到后面闭合电路的学习，要加强对这一节的练习。

（二）目标及其解析1.知道电荷的定向运动形成电流，知道导体中产生电流的条件.2.知道电流的概念和定义式，并能进行有关的计算.3.知道什么是电阻及电阻的单位.4.会用欧姆定律并能用来解决有关电路的问题.思考题1.电流是如何形成的？思考题2.为什么导体两端有电压，导体中就会产生电流呢？思考题3.在I——U曲线中？，图线的斜率表示的物理意义是什么？解析：导体内有自由移动的电荷，这些带电粒子做无规则移动时不会形成电流，电荷有正和负，因此规定正电荷定向运动的方向为电流方向。

电阻对电流有阻碍作用。

（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，初中知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易出现问题。

2、在电子发生转移，使物体带正、负电荷结合到化学知识，学生对交叉学科的学习也存在着困难。

3、应用U—I图像分析具体问题时，不会把数学知识应用到物理问题上。

（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对初中电路进行复习，对化学的有关知识也要复习。

（五）、教学过程设计1、教学基本流程概述本章内容→本节学习要点→欧姆定律→图像讨论→练习、小结2、教学情景问题1形成电流的条件分别是什么？设计意图：知道导体中存在电流的条件是两端存在电压问题2电流的方向是如何规定的？设计意图：电荷分为正、负电荷两种。

问题3电流的定义式是什么？单位有那些？它们之间有什么关系？设计意图：知道电流的大小和单位问题4 公式I=U/R表示的物理意义是什么？设计意图：知道欧姆定律的内容问题5电阻的单位有那些？它们之间有什么关系？设计意图：知道电阻的意义和单位例题1.现有四对电阻，其中总电阻最小的一对是（）A.两个5Ω串联B.一个10Ω和一个5Ω并联C.一个100Ω和一个0.1Ω并联D.一个2Ω和一个3Ω串联点拨：根据两个电阻R1、R2并联总电阻的计算公式：由这公式可知，并联后的总电阻小于R1，同例可证并联电阻也小于R2，即并联总电阻小于组成并联电路中的任一个电阻，所以答案C的总电阻比0.1Ω还要小，是本题所选之答案.【变式】欧姆定律的表达式为，在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越。

3 欧姆定律12 教学活动 （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 2.50I/A 导体AI/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=I U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=I U，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U学 生 活 动3。

2 欧姆定律教材分析：欧姆定律编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念，电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。

通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识，打下基础。

1．本课时在高中物理课程系统中的地位：欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。

欧姆定律是本章的教学重点，也是高中物理中重点内容之一。

2．本课时的特点：十分重视探究方法教育，重视科学探究的过程。

让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。

教学内容的编排是根据提出的问题，设计实验方案，通过实验和对实验数据分析、处理得到定律以及数学表达式。

教学目标一、知识与技能：1.理解电阻的定义式2.掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题．3.知道导体的伏安特性曲线．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．教学重点理解欧姆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）．导体的电阻以及导体两端的电压之间有什么样的关系呢？（二）新课教学众所周知，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。