人教版九年级物理第十七章欧姆定律
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第十七章欧姆定律§17.2欧姆定律【核心素养中的四个方面】一、物理观念1. 目标:理解掌握部分电路欧姆定律及其表达式,能用欧姆定律进行简单的计算。
2. 反馈练习:A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关(2)一个定值电阻的阻值是10Ω,使用时流过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是多大?(3)如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,求电阻R 的阻值.二、科学思维1.目标:学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。
2.反馈练习:(4)一个阻值为20 Ω的电阻,测得通过它的电流为5 A,那么此时这个电阻两端的电压是()A.4 V B.10 VC.0.25 V D.100 V(5)当某一电阻两端的电压是6 V时,通过它的电流为0.6 A.问:①此时电阻的阻值是多少?②要使通过它的电流为1 A,加在它两端的电压应是多少?③如果电压增加到12 V,通过电阻的电流是多少?§17.2 欧姆定律参考答案(1)D(2) 解:U=RI=10Ω×0.2A=2V(3) 解:电阻R两端的电压U=6V,通过电阻R的电流I=0.3A.所以(4)D(5)解:①根据欧姆定律可得:电阻的阻值:②因为导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关,所以通过它的电流为1 A时,导体的电阻值不变,则:U1=I1R=1 A×10 Ω=10 V③电压增加到12 V,通过电阻的电流:。
人教版物理九年级17.2《欧姆定律》教案一. 教材分析人教版物理九年级17.2《欧姆定律》是学生在学习了电流、电压的基础知识后,进一步研究电流、电压、电阻之间的关系。
教材从生活实例出发,引导学生探究电流、电压、电阻之间的关系,从而引入欧姆定律。
本节内容是电学部分的重要内容,也是初中物理的基本定律之一。
二. 学情分析学生在学习本节内容前,已经掌握了电流、电压的概念,并对电流、电压有一定的认识。
但是,对于电流、电压、电阻之间的关系,以及如何从实验中探究它们之间的关系,可能还存在一定的困难。
因此,在教学过程中,需要注重引导学生通过实验观察、数据分析,来理解欧姆定律的内容。
三. 教学目标1.让学生理解欧姆定律的内容,掌握电流、电压、电阻之间的关系。
2.培养学生通过实验观察、数据分析来探究物理规律的能力。
3.培养学生合作学习、积极思考的学习习惯。
四. 教学重难点1.教学重点:欧姆定律的内容,电流、电压、电阻之间的关系。
2.教学难点:如何引导学生从实验中探究电流、电压、电阻之间的关系。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验观察、数据分析,来探究电流、电压、电阻之间的关系。
2.采用小组合作的学习方式,培养学生的团队协作能力。
3.采用归纳总结的教学方法,帮助学生理解欧姆定律的内容。
六. 教学准备1.实验器材:电流表、电压表、电阻器、电源等。
2.教学课件:PPT、动画等。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个简单的电路实验,让学生观察电流、电压、电阻之间的关系,引发学生对欧姆定律的思考。
2.呈现(10分钟)呈现欧姆定律的定义,让学生理解电流、电压、电阻之间的关系。
通过PPT、动画等教学课件,帮助学生形象地理解欧姆定律。
3.操练(10分钟)让学生分组进行实验,测量不同电阻下的电流和电压,然后分析数据,探究电流、电压、电阻之间的关系。
教师巡回指导,解答学生的疑问。
4.巩固(5分钟)通过PPT、动画等教学课件,回顾欧姆定律的内容,让学生进一步巩固所学知识。
*第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用教材分析一、课标分析理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。
二、内容和地位分析本节课重视科学方法研究和解题的方法过程,让学生在认知过程中体验方法、学习方法。
通过本节课学习,使学生学会推导串联分压和并联分流,并运用欧姆定律进行简单的计算和解决生活实际问题,掌握解答电学计算题的一般步骤。
学情分析在学习该内容前,学生前面已经学习了串联电路,并联电路,欧姆定律及串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫。
在本节课之前,学生已经探究过欧姆定律中涉及的三个物理量之间的关系,可以很轻松地理解欧姆定律具体的内容,但是仍然存在一些思维误区,如在推导式中,学生可能认为电阻随着电压、电流的变化而变化,这些误区为欧姆定律在串、并联电路中的应用教学带来一定困难。
九年级的学生已经能够应对一些较为复杂的物理题目,认识事物开始从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的知识来支持。
学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式及串、并联电路的电流和电压的特点。
本节课主要引导学生通过对串、并联电路的电流和电压的特点,结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
教学目标1.能运用欧姆定律解决串联电路中的电学问题。
2.能运用欧姆定律解决并联电路中的电学问题。
3.典例应用及方法提炼。
核心素养学生通过计算,总结推断出解答电学计算题的一般方法,辅以应用实施复杂电路问题,具有初步解决电路问题的能力,养成严谨、实事求是的科学态度,提高思维逻辑能力,培养解决问题的良好习惯。
重点难点重点:利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题,掌握解决电学计算题的一般方法。
难点:对于解题方法的提炼。
教学过程教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课1.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)数学表达式:I=UR。
第十七章欧姆定律第一节电阻上的电流跟两端电压的关系一、知识准备1、什么是电流、电压、电阻?(类比法)水流:水在水管中的定向流动,我们把它叫水流。
电流:电荷在导体中定向移动,我们把它叫电流。
水压:水能在管中定向流动,是因为有水压(从高水位流向低水位。
电压:要让一段电路有电流,它的两端就要有电压(从高电位流向低电位)。
水阻:水在管中流动也不是很顺畅的,会受到一定的阻力,这种阻力叫水阻。
电阻:电荷在导体中移动也会受到一定的阻力,这种阻碍电流流动的力叫电阻。
2.灯泡的亮度发生变化,说明通过灯泡的发生了变化,我们知道使电路中形成电流,即导体两端有,导体中才会有电流。
由此可以猜想:所加电压越高,电流可能越,灯泡才越;另一方面,任何导体都有电阻,电阻对电流有作用,由此可以猜想:在导体两端电压一定的条件下,电阻越大,电流会越,灯泡也就越。
那么,电路中的电流与电压和电阻之间存在什么样的关系呢?实验探究一电流与电压的关系【提出问题】在不变时,跟有什么关系?【猜想假设】在电阻一定时,电压越高,电路中的电流越。
【设计实验】1.保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
2.实验器材:。
3.电路图:画在右边虚线框内并将实物按电路图连成电路SAV(重要知识):此处滑动变阻器的作用是。
(保护电路;改变电阻两端的电压)实验次数电阻=5Ω电压(V)电流(A)110.32 1.50.3320.4(1)按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
(2)在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到_______(A或B)。
(3)得出结论:在一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成。
(4)实验中是采用法来探究的,本实验中应保持不变,用改变电路中的电流和电阻两端电压大小,得出的结论是:.。
实验探究二电流与电阻的关系【提出问题】在不变时,跟有什么关系?【猜想假设】在电压相同时,电阻越大,电路中的电流越。
17 欧姆定律电流与电压和电阻的关系一、探究电流与电压的关系提出问题:电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?猜想与假设:因为电压是使自由电荷发声定向移动形成电流的原因,电压越高,电流越大,所以电流与电压可能存在正比关系。
设计实验:探究电流与电压的关系,需要将定值电阻接入电路,并用电流表测出电路中的电流,用电压表测出定值电阻两端的电压,通过串联在电路中的滑动变阻器来调节定值电阻两端的电压。
实验电路图如图所示。
进行试验:(1)将一个10Ω的定值电阻按图所示的实验电路图接入电路。
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数分别为、、,分别读出电流表的示数并填入下表中。
R=10Ω电压U/V电流I/A分析论证:从实验数据可以看出电流与电压有关,电流随电压的增大而增大,电流与电压的比值为一定值,说明电流与电压成正比,将实验数据通过图像的形式表示出来,通过分析图像可知电流的大小与电压成正比。
结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
二、探究电流与电阻的关系提出问题:电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?猜想与假设:因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,电阻越大,电流会越小,所以电流与电阻可能存在反比关系。
设计实验:要研究电流与电阻的关系,必须改变接入电路的电阻值的大小(如5Ω、10Ω、20Ω。
),只需要更换不同电阻接入电路即可。
试验中要控制电阻两端的电压不变,所以需要在电路中串联滑动变阻器来调节,保证电阻两端的电压相等。
实验电路图如图所示。
进行试验:(1)按图所示电路图连接实验电路。
(2)将阻值为5Ω的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3V,读出电流表的示数填入下表中。
(3)将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持在3V不变,分别读出对应电流表的示数并填入下表中U=3V电阻R/Ω 5 10 15电流I/A分析论证:从实验数据可以看出电流与电阻有关,电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电阻成反比。
第十七章欧姆定律本章内容概述欧姆定律是电学中的基本定律,它是学生进一步学习电学知识和分析电路的基础,是电学的重点内容.欧姆定律是实验定律,按照课标的要求教材将此内容的学习设计为学生的探究活动,目的是让学生进一步体验科学探究,学习科学探究的方法.本章教学内容以欧姆定律为线索,从欧姆定律的学习开始,到欧姆定律在理论和实际中的应用结束,教材自始至终站在培养学生的科学素养的角度安排教学内容.本章共分4节:1.第1节为“电流与电压和电阻的关系”,本节的综合性较强,知识方面要用到电路、电压和电阻的知识;技能方面要求学生掌握电流表、电压表和滑动变阻器等的使用.本节主要要求学生通过实验探究电流、电压和电阻的关系,并进一步掌握使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流的方法.2.第2节为“欧姆定律”,本节是在掌握“电阻、电压、电流”三者之间关系的基础上推导出欧姆定律公式I=UR,要求学生能应用欧姆定律解释一些简单现象,并能进行简单的计算.3.第3节为“电阻的测量”,本节是欧姆定律内容的延续,学生在应用欧姆定律解决问题的同时,又可以加深对欧姆定律的理解.本节主要考查了利用“伏安法”测电阻的方法,要求学生能正确使用滑动变阻器、电压表、电流表来测出小灯泡(或未知电阻)的电阻值.4.第4节为“欧姆定律在串、并联电路中的应用”,本节主要是关于欧姆定律和串、并联电路的综合,要求学生在掌握串、并联电路电压、电流特点的基础上,灵活利用欧姆定律来解决实际问题,并推导出串联电路的总电阻R总=R1+R2,并联电路的总电阻1/R总=1/R1+1/R2. 教学目标【教学目标】1.在知识目标方面:①通过实验探究,认识影响电流大小的因素有电压和电阻.②知道导体中的电流与电压、电阻的关系;③掌握并运用欧姆定律公式I=UR;④掌握串、并联电路中电阻的关系,并能利用欧姆定律进行简单的计算;⑤知道用电流表和电压表测电阻的实验原理,会同时使用电压表和电流表测量导体的电阻.2.在能力目标方面:①通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估与交流等探究环节.②通过制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法.③通过分析与论证过程提高学生根据实验数据归纳物理规律的能力.3.在素养目标方面:①在数据收集过程中形成实事求是的科学态度;②通过探究,揭示隐藏的物理规律,激发学生探索的乐趣.③在与小组成员合作完成实验的过程中,加强与他人的协同、合作能力.本章课时安排【课时建议】本章共有4节,建议8课时.第1节电流与电压和电阻的关系………………………………………2课时第2节欧姆定律………………………………………………………1.5课时第3节电阻的测量……………………………………………………1.5课时第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用…………………………1.5课时本章复习训练………………………………………………………1.5课时第1节电流与电压和电阻的关系【教学目标】一、知识目标1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系;2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过的电流;3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压.二、能力目标1.通过实验探究过程,进一步体会科学探究方法;2.领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法;3.通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图象研究物理问题.三、素养目标1.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,让学生体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦;2.引导学生养成实事求是、尊重自然规律的科学态度;3.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,培养学生科学世界观的形成.【教学重点】实验探究电流、电压和电阻的关系的过程.【教学难点】运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式.【教具准备】教师准备:演示用具、示教板一套,实验表格、图象坐标纸、多媒体课件等.学生准备:电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动变阻器一个、定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)、开关、导线若干.(以上器材为一组,每三人准备一组器材)【教学课时】2课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师演示实验:请同学们看一个最基本的电路连接,即由电源、小灯泡、开关各一个,导线若干组成的一个简单电路.(开关闭合后灯亮)请同学们思考:你有哪些办法使小灯泡的亮度变暗?学生讨论后回答:①可以减小电源电压.②可以在电路中串联一个电阻.教师按学生的方法演示.师前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识,这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的,即电压变化要引起电流变化,电阻变化要引起电流变化.板书:提示:加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大;导体的电阻越大,流过它的电流就会越小.这只是从定性的层面研究了电流与电压、电阻之间的关系,在物理学中更有意义的研究,应该是从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系.【进行新课】知识点1 探究电流与电压的关系(1)提出问题:师请同学们思考电阻不变时,电阻上的电流跟电阻两端的电压有什么关系?(2)猜想或假设:教师提示:同一个小灯泡接在一节电池的电路中时发光较暗,而接在两节电池的电路中时发光较亮.教师引导学生根据提示,发挥想象力,进行猜想或假设.学生猜想:电阻一定时,电压越高,电路中的电流越大.(3)设计实验:①实验仪器的选择:师我们所学的电流、电压和电阻三个物理量中,哪些物理量可以直接测量出来,分别用什么仪器来测量?生:能直接测量的物理量有:电流和电压,仪器分别为电流表和电压表.师电阻不能测量,我们怎样知道导体的阻值呢?生:可以从铭牌上读出导体的电阻值.②实验方法的选择:师也就是说在研究电流和电压、电阻之间关系时,我们是固定电阻不变,让电压发生改变,观察电流的变化,这种研究物理问题的方法叫什么?生:控制变量法.教师播放多媒体课件“控制变量法”,并讲解.控制变量法(多媒体课件)(1)什么是控制变量法:影响结果的因素称为变量,在研究某个因素对结果的影响时,只改变这个因素的大小,而保持其他因素不变,从而确定这个因素对结果的影响,以此类推,分析各个因素对结果的影响,这种方法叫做控制变量法.(2)使用控制变量法的一般步骤:①明确研究的问题中有多少个物理量,搞清研究的对象是哪个物理量;②逐一研究物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系;③把这些单一关系综合起来.(3)用控制变量法探究电流跟电压、电阻关系的具体方法是:①保持电阻不变,通过改变电压,观察电流的变化;②保持电压不变,通过改变电阻,观察电流的变化.从而得出它们之间的关系.③实验时如何减小误差:师实验时,针对于某一导体只测量一组电压和电流值,行吗?生:不行.师为什么?师生共同回答:多次测量可以减少误差,同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该多测量几次.注意:我们在实验时不仅要针对同一导体测量几组电压值和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的.(实验时,给出了两个不同的定值电阻R1=5Ω和R2=10Ω)④实验时如何改变电压和电流:师我们在实验中要多次测量电压值和电流值,那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢?生1:改变电源的电压,如:增减串联的干电池的节数.生2:用滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.教师总结指出:同学们知道了改变定值电阻两端电压的方法,请大家根据你认为最适合的方法和刚才我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并画出能够同时测量电压和电流的电路图.⑤实验探究报告:(教师用多媒体展示给学生)第*组实验探究报告[实验题目]探究电阻上的电流跟电阻两端电压的关系[猜想或假设]电流和电压成正比.[设计实验](一)实验电路图:(二)实验数据表格:(三)实验器材:根据实验思想及所画电路图,选择如下器材:电池组、定值电阻(两个不同阻值)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.[进行实验]步骤一:按设计好的电路图正确连接实验电路.步骤二:先将5Ω的定值电阻接入电路,合上开关,适当移动滑动变阻器的滑片,分别读取三次电流表、电压表的数值,依次填入第1、2、3次数据表中.步骤三:再将10Ω的定值电阻接入电路,合上开关,适当移动滑动变阻器的滑片,分别读取三次电流表、电压表的数值,依次填入第4、5、6次数据表中.(4)进行实验:实际操作中,教师要提醒学生注意以下几个问题:(用多媒体播放)①连接电路和更换元件时,开关应处于断开状态,滑动变阻器按“一上一下”的接法,滑动变阻器的滑片应放到最大阻值的位置上.②正确连接电流表、电压表、滑动变阻器.③闭合开关前,明确研究对象;明确控制什么物理量不变,什么物理量改变;明确观察记录哪些数据.④测量过程中电路闭合时间不能过长,读取数据后要断开电路,以防止通电时间过长电阻发热给实验带来误差.⑤测量次数不要过多,根据时间而定,一般测量三次或四次左右.⑥若用滑动变阻器来改变导体两端电压的情况时,尽量使定值电阻两端的电压成整数倍地变化(如:0.5V,1V,1.5V……).同样若用干电池(或学生电源)改变电源电压时,也尽量使电源电压成整数倍地变化.教师巡回指导学生进行实验,指出学生在实验中容易出现的错误,并分析错误原因,要求学生实事求是地填写实验数据.(5)分析和论证:数据处理时,教师可引导学生仔细思考测量数据,从不同的角度进行分析:如分析电压是怎样发生变化,从而影响到电流怎样变化;同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不会完全一致.(6)得出结论:教师总结得出电流、电压关系的结论:板书:电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比.教师指导学生用测量的数据对照课本画出U-I图象(高中物理中叫伏安特性曲线),引导学生理解并运用图象法解决问题.教师播放多媒体课件“图象法”,并讲解.图象法(多媒体课件)在物理学中,经常利用图象表示一个物理量随另一个物理量的变化情况,它可以直观、形象地表示出物理量的变化规律.在本节中探究电流跟电压、电阻的关系的实验数据处理时,就应用了图象法;利用实验得到的数据进行描点,分别画出电阻不变时电流随电压的变化图象和电压不变时电流随电阻(或电阻的倒数)的变化图象,从而分析图象,得出电流跟电压、电阻的关系.(7)评估:要求学生在实验探究报告中反思自己的探究活动,如:①实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着哪些不合理的地方,可怎样进行改进.②操作过程中读完数据做记录时没有及时断开开关,可能会浪费电;在更换电阻时,也没有断开开关,这也是不允许的.③从实验的过程和结果看,尽管数据之间不是完全吻合,但基本能反映规律,所以测得的数据和结论是可靠的.(8)交流:要求学生进行交流时,可以相互交换各自的实验探究报告,也可以口头表述自己在实验探究中与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见.交流时,不应只是交流实验探究结论,交流的重点应放在实验探究的过程中.如:为什么我的猜想和别人不一样?为什么我的方法与你不一样?为什么你能得出这样的结论,而我的结论和你不一样?例题1(多媒体展示)为了探究电流跟电压的关系,小亮设计了如图甲所示的电路图.甲乙(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中的元件连成电路.(2)在探究电流与电压的关系时,应保持不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变,记下对应的电流值.解析:(1)根据电路图连接实物图,首先应看明白电路图中各元件的位置及连接方式,然后对照电路图连接电路元件.连接时注意电表的正、负接线柱位置及其量程.看不出该使用哪个量程时,应使用较大量程.(2)在探究电流跟电压的关系时,根据控制变量法,应保持R不变,调节滑动变阻器,获取不同的电压值.答案:(1)如右图所示(2)电阻R的阻值电压表示数(或定值电阻两端电压)课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 探究电流与电阻的关系(1)提出问题:师前面的实验中,我们知道,电阻不变时,电流与电压成正比,那么,在电压不变时,电流与电阻之间有什么样的关系呢?(2)猜想或假设:生:根据“导体的电阻越大,流过它的电流就会越小”,因此我们猜想:电流与电阻成反比.(3)设计实验:教师提示:我们在做实验时,仍需使用控制变量法,即保持电阻两端的电压不变,研究电压不变的条件下,电流与电阻的关系,实验电路图与前面相同.(4)进行实验:步骤一:按电路图连接好电路.步骤二:分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变(如U=3V),分别读出电流表的示数,记录在下面的表格中.U= V(5)分析论证,评估,交流.根据测量的数据对照课本画出I-R图象,并得出结论.板书:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.例题2(多媒体展示)在探究电压不变,电流跟电阻关系的实验中,已经得出正确的实验结论,下表中有两个数据漏写,请根据实验结论,填写表中的两个空格.解析:当电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.若电流从0.6A 减小为0.3A,电流减小了一半,那么电阻应增大一倍,为10Ω.若电阻从5Ω增大为20Ω,电阻增大为原来的4倍,那么电流应减小为原来的1/4,为0.15A.答案:100.15例题3(多媒体展示)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材如图所示(各个电源两端的电压保持不变,各个定值电阻受温度的影响可以忽略).请选用合适的器材,完成实验探究.(1)你认为电流的大小与哪些因素有关?答:(2)本实验中,需要保持不变.(3)在虚线框内画出你设计的实验电路图.(4)小杨设计的实验方案中,使用了滑动变阻器,在实验中,滑动变阻器不能起到的作用是()A.控制电路中的电流大小,保护电路B.保持定值电阻两端的电压不变C.改变电源电压解析:由电压、电阻的概念可知,电流的大小与电压、电阻有关;要研究电流与电阻的关系,应保持电压不变;实验中要测电压和电流,故应用到电压表和电流表,为了保证电压不变,还需用到滑动变阻器,因此电路设计如图所示;滑动变阻器的作用:既可以保护电路,又可以保持定值电阻两端的电压不变,但它不能改变电源电压.答案:(1)电压、电阻(2)电压(3)如右图所示(4)C课堂演练完成本课时对应课堂练习.教师总结:理解电流与电压、电阻的关系时,要注意以下两个问题:(1)这里的导体中的电流和导体两端的电压、导体的电阻都是针对同一导体而言的.不能说一个导体的电流和另一个导体两端的电压成正比;也不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比.所以,电流与电压、电阻的关系一定要标明是哪一段电路或哪一个导体.(2)注意电流与电压、电阻关系的逻辑性.在叙述三者关系时,电流与电压、电阻的顺序不能改变,即不可以说:电阻一定时,导体两端的电压随电流的增大而增大;电压一定时,电流越小,导体电阻越大.这是因为电压是形成电流的原因,因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体通过了电流才有电压,这个因果关系不能颠倒;而电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流大小无关.【教师结束语】这节课我们研究了电流、电压和电阻这三个物理量间的关系,知道了在电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比.在研究问题时,学习了控制变量的思想,针对这个实验,在研究电流与电压的关系时,我们控制了电阻不变,即定值电阻不变;在研究电流与电阻关系时,我们控制电压不变.课后作业完成本课时对应课后练习.1.教师备课时要亲自操作做实验,注意提供的电源电压与滑动变阻器要配套,有些电源电压达不到3V,甚至有些连2.5V都达不到.2.本实验一定要弄清实验目的,条理要清晰,才能很好地完成实验.3.在分析和论证中可设计几个疑问,如有人说,“在电阻不变时,导体两端的电压与电流成正比,对吗”?突出物理规律成立的条件,明确物理量之间的因果关系,让学生学会概括、表达这种因果关系,真正明白物理量之间成正比的实际含义.4.考虑课时的限制,在探究电流与电阻关系时,可以利用研究电流与电压的关系中获取的数据,更深入灵活地对数据加以分析得出结论,也可以做演示实验,还可以课下验证,总之我们要尽量为学生提供些验证的器材,把探究延伸到课堂之外.5.要让学生明白和理解实验中滑动变阻器的作用.6.本堂课分析电压、电阻、电流三者之间的正比、反比关系很困难,是学生学习的一个难点,一定要注意突破.教师可以从多个角度分析:①小学的正比和反比知识,如:当a/b=常量,a与b成正比;当ab=常量时,a与b成反比.②从倍数角度分析;③从图象角度分析.探究电流与电压和电阻的关系第2节欧姆定律【教学目标】一、知识目标1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻三者的关系推导出欧姆定律.2.理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算.二、能力目标1.通过分析与论证过程提高学生根据实验数据归纳物理规律的能力.2.通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生应用知识解决问题的能力.三、素养目标通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚韧不拔,探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情.【教学重点】欧姆定律的推导和理解.【教学难点】欧姆定律的计算【教具准备】电池组、电阻(5Ω、10Ω、15Ω)多个、开关、导线若干、电流表、电压表、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?生1:电压越大,电流越大;电阻越大,电流越小;生2:在电阻一定时,电流与电压成正比;生3:在电压一定时,电流与电阻成反比.师电流、电压和电阻这三个物理量之间的关系首先是被德国的科学家欧姆发现的,所以我们把这个规律叫做欧姆定律,下面我们就一起来学习吧!【进行新课】知识点1 欧姆定律师 由上节课的结论可知:在电阻一定时,电流与电压成正比;在电压一定时,电流与电阻成反比.我们把它综合起来,用一句话表示就是: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,这个结论就是欧姆定律.板书:欧姆定律: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.如果用U 表示加在导体两端的电压,R 表示这段导体的电阻,I 表示通过这段导体中的电流,那么欧姆定律可以写成如下公式: I=RU 式中的I 表示电流,单位是安培(A );U 表示电压,单位是伏特(V );R 表示电阻,单位是欧姆(Ω).公式的物理意义:当导体的电阻R 一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍.这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I ∝U).当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一.这反映电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I ∝1/R).公式I=U/R 完整地表达了欧姆定律的内容.欧姆定律表达式I=R U 及其变形式U=IR 、R=IU 是电学计算的基本公式,应注意以下四点:(1)适用范围:欧姆定律只适用于纯电阻电路的导电情况,对非纯电阻电路,如含电动机的电路,欧姆定律不再适用.(2)同一性:I=R U 中的电流、电压、电阻是指同一个导体或同一段电路中的各量,三者要一一对应,在解题中,习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示,如图所示的电路,通过电阻R1的电流111R U I =,通过电阻R2的电流222R U I =,电路的总电流I=UR ,当电路发生变化时,电路中的总电流可以表示为R U I ''='. (3)同时性:欧姆定律中三个物理量间具有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R 中的三个物理量是同一时间的值.不可将前后过程中的I 、U 、R 随意混用.(4)公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的主单位,即I 的单位是安培,U 的单位是伏特,R 的单位是欧姆.例题1(多媒体展示)一辆汽车的车灯接在12V 电源两端,灯丝电阻为30Ω,求通过灯丝的电流.学生读题,根据题意老师板演,画好电路图.说明某导体两端所加电压的图示法.在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号.解:由题可知U =12V ,R L =30Ω,根据欧姆定律I =U/R=12V/30Ω=0.4A.教师归纳:(用多媒体展示)(1)解物理题的一般步骤:。
欧姆定律【学习目标】1.通过实验探究,熟悉控制变量法的应用,并得出电流与电压的关系,电流与电阻的关系;2.掌握电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系;3.知道欧姆定律的内容、公式及相关的物理量的单位;4.会运用欧姆定律进行简单的计算。
【要点梳理】知识点一:探究电流与电压的关系1.提出问题:电流与电压有什么关系。
2.猜想与假设:电流与电压成正比。
3.设计实验:因电流与电压、电阻均有关系,我们要研究电流与电压的关系,应该采用控制变量法。
即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。
器材:电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线电路图:4.进行实验:①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②保持电阻R1=5 不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω次数电压U/V 电流I/A1 1 0.22 2 0.43 3 0.6改变电阻,使R2=10 不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R2=10Ω次数电压U/V 电流I/A1 1 0.12 2 0.23 3 0.35.根据数据画出I-U图像。
6.得出结论:在电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
要点进阶:1.任何电学实验,在闭合开关之前,滑动变阻器应调节到阻值最大处,这样可以保护电路。
2.本实验中滑动变阻器的作用有两点:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压3.如果只凭一组数据,就得出电流与电压成正比的结论,缺乏普遍性,所以本实验用不同阻值的电阻,重复实验操作,这样得出的数据更具普遍性。
4.要会根据I-U图,判断电阻值的大小。
如图,通过相同的电流时,U B>U A,所以R B>R A知识点二:探究电流与电阻的关系1.提出问题:电流和电阻之间有什么样的关系?2.猜想与假设:电流与电阻成反比。
3.设计实验:仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:4.进行实验:①按图接好电路。
注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。
U=3V次数电阻R/Ω电流I/A1 5Ω0.62 10Ω0.33 15Ω0.25.根据数据画出I-R图像。
6.得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比要点进阶:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
知识点三: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.公式:I=U/R ,变形公式:U=IR , R=U/I。
要点进阶:1. 欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上,不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系。
2.在用欧姆定律进行计算时,单位必须统一,即电压、电流、电阻的单位必须为伏特(V)、安培(A)、欧姆(Ω),如果不是,在计算前必须先统一单位。
3.I=U/R和R=U/I的区别:欧姆定律表达式I=U/R表示导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。
当电阻一定时,电流与电压成正比。
而R=U/I是由欧姆定律表达式I=U/R变形得到的,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,而R是导体本身的一种属性,它的大小与电压和电流无关。
【典型例题】类型一、探究电流与电压、电阻的关系例1. 某小组在探究电流与电压关系时,得到的实验数据如下表:R=10Ω电压U/V 2 4 6电流I/A 0.2 0.4 0.6(1) 分析数据发现:在______时,______跟______成______(填“正”或“反”)比。
(2)在坐标纸上画出U-I关系图。
(3) 在本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是__________________。
举一反三:【变式】某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用如图所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2,R1>R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象,图中能正确反映两个电阻大小关系的是()例2.小明同学,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0.15 0.1(1)分析表中的数据,可以得出的结论是:。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是:。
举一反三:【变式】在研究“电流与电阻关系”实验中,小明同学将5Ω的电阻换为10Ω的电阻后,他接着记下电流表的示数,发现电流由5Ω时的0.3A,变为10Ω时的0.5A,于是他得出电流与电阻不成反比的结论,他这样操作得出的结论是____________(填“正确”或“错误”)的。
因为__________________。
类型二、欧姆定律例3.根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,由公式得出的正确结论是()A.导体电阻的大小跟导体两端电压成正比B.导体电阻的大小跟导体中电流成反比C.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定D.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和导体中的电流无关例4.某导体两端加上6V的电压时,通过导体的电流为0.3A,当导体中的电流为0.4A时,导体两端电压为多大?【巩固练习】1.小明同学在探究电阻上电流与电压的关系中,要改变电阻两端的电压,下列办法不可行的是( ) A .改变干电池的个数 B .改变电阻的阻值C .调节变阻器的滑片D .调节学生电源的调压旋钮2.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。
在此实验过程中,当A 、B 两点间的电阻由5Ω换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( ) A .保持变阻器滑片不动 B .适当增加电池节数C .将滑动变阻器适当左移D .将滑动变阻器适当右移3.在探究电流与电压、电阻的实验中,下列做法错误的是( ) A .在连接线路的过程中,开关应处于断开状态B .连接线路的过程中,滑动变阻器滑片要放在最大电阻值的位置C .试触时发现电流表指针反转,电压表正常,这时应断开电路,将电池的正负极对调D .在连接线路时,电压表和电流表的正、负接线柱不能接反4.在如图所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P 向右移动时( ) A.电流表示数变大,灯变暗 B.电流表示数变小,灯变亮 C.电压表示数不变,灯变亮 D.电压表示数不变,灯变暗5.图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是( )6.(2015•大庆中考)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( ) A .通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B .导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大C .通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比D .导体两端的电压为零时,电阻值也为零7. 一个定值电阻两端的电压为3V 时,通过它的电流为0.5A,如果它两端电压为5V ,__________(填“能”或“不能”)用量程为0.6A 的电流表来测量通过该电阻的电流。
4题5题8.8.某段电阻两端的电压为12V,通过的电流强度是0.9A,欲使通过的电流强度为0.3A,则在其两端应加的电压为_____________V。
9.9.电压保持不变,当接电阻为6Ω电阻时,电路中的电流为0.2A。
如改接阻值为12Ω电阻时,电路中的电流为_____________A。
10.在电阻一定的情况下,导体的电流强度跟这段导体成。
11.装有4节干电池的手电筒,小灯泡灯丝电阻是10欧姆,手电筒工作时通过灯丝的电流强度时 A。
12.在导体两端加3V的电压时,通过这个导体的电流是200mA,导体的电阻是Ω。
如果在这个导体两端加9V的电压,导体的电阻是Ω,通过这个导体的电流是 A。
13.用电压表和电流表分别测定三个不同阻值的定值电阻R1、R2、R3,所得出的电压与电流的关系图线分别如图所示的1、2、3三条直线所示,请根据图线判断三个电阻的大小关系为。
14.利用如图甲所示电路,在研究通过导体的电流跟电阻的关系时,要保持导体两端电压不变。
实验中,不断改变R x的阻值,调节滑动变阻器使伏特表示数保持不变,得到了I与R的关系图象,如图乙所示。
由图象可以得出的结论是;此次实验中,电压表的示数始终保持 V不变。
15.在探究“电流与电压的关系”实验中,某同学将实物连接成如图甲所示。
(1)实验电路中有一根导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,然后另画一根导线使电路连接正确;(2)连接正确后,闭合开关,发现电流表的示数几乎为零,电压表示数约为电源电压,其故障可能是定值电阻发生了;(3)实验过程中,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示为 A;(4)根据表格中的实验数据,你能得出的结论是:在一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成;13题14题(5)此实验中,不能用小灯泡代替定值电阻进行探究,理由是。
16.如图甲是晓雯同学探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”的实验电路图。
(1)根据甲图,用铅笔连线将乙图的实物图连接完整。
(2)实验时,晓雯先将5Ω和10Ω的定值电阻分别接在A、B两点之间,闭合开关调节滑动变阻器滑片得到两组实验数据填入了下表;然后她又将A、B两点的电阻更换为15Ω,闭合开关并调节滑动变阻器滑片,直到电压表的示数为 V,此时的电流表的指针位于如图丙所示,请将第3次实验电流表的读数填入表格中的相应空格内。
(3)分析晓雯三次试验数据可能得到的结论是:。
实验序号电压/V 电阻/Ω电流/A1 3 5 0.62 3 10 0.33 1516题。