2.3欧姆定律 学案(人教选修3-1)

/V作者：广西英华国际职业附属中学蓝娟例3、某一电阻接在40伏的电路中，其上通过的电流为2安，问：该电阻为大？若电压增大到80伏时，其电阻为多大？电流是多大？知识点三：导体的伏安特性曲线（1）用纵轴表示，用横轴表示，画出的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。

（2）在I—U图中，图线的斜率表示。

即k= 。

图线的斜率越大，电阻越。

则RA与R B 的大小关系是：。

（3）伏安特性曲线是，即导体中电流与其两端电压成，这样的元件叫线性元件。

伏安特性曲线不是直线，即导体中电流与其两端电压，这样的元件叫元件。

例4、两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知：这两电阻的大小之比R1∶R2为___A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.3∶1知识点四：实验：小灯泡的伏安特性曲线1.该实验需要的器材有：电源、开关、、、、灯灯、泡、导线。

2.实验操作：A.按电路图连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的端。

B.闭合开关，右移滑片，增加小灯泡两端的电压，直至电压达到额定电压，记录不同位置时、的示数。

C.将相关数据填入下表，依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的I—U图线。

实验AVRE SL测绘小灯泡的伏安特性曲线I/AU/V电流I/A电压U/V3.由小灯泡的伏安特性曲线，说明了什么问题？【当堂检测】1、根据欧姆定律，下列说法中正确的是（）A从关系式R=U/I可知，对于一个确定的导体来说，如果通过的电流越大，则导体两端的电压也越大B从关系式R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成正比C从关系式I=U/R可知，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D从关系式R=U/I可知，对于一个确定的导体来说，所加在的电压跟通过的电流的比值是一确定值2、鸟落在110kv的高压输电线上，虽然通电的高压线是祼露的确电线，但鸟仍然安然无恙，这是因为（）A鸟有耐高压的天性B鸟脚是干燥的，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3、一段导体两端电压是4v，在2 min内通过导体某一横截面面积的电荷量是15C，那么这段导体的电阻应为Ω4、有三个电阻，R A=5Ω，R B=10Ω，R C=2.5Ω,它们的伏安特性呈线性特征，请在同一坐标系中作出它们的伏安特性曲线，并在线旁标明A、B、C。

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．。

3欧姆定律学习目标1.进一步领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,并能用来解决相关电路的问题.3.经过测绘小灯泡伏安特征曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技术.4.知道伏安特征曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特征曲线的测绘方法.自主研究一、研究导体中的电流规律对同一导体 ,电流跟导体两头的电压的关系是.二、实验准备(1)实验器械 :、、、、、和导线若干 .(2)实验原理 :.合作研究一、实验研究1.电路图以下图.2.数据记录 :U/VI/A3.实验结论 :.二、新课学习1.电阻(1)定义 :.(2)定义式 :.(3)单位 :.(4)物理意义 :.2.欧姆定律(1)内容 :.(2)表达式 :.(3)单位 :.(4)合用条件 :.3.导体的伏安特征曲线:4.线性元件与非线性元件的差别:.三、实例研究若加在某导体两头的电压变成本来的 ,导体中的电流减小了 0.4 A, 假如所加电压变成本来的 2 倍,则导体中的电流多大 ?四、稳固练习一金属导体 ,两头加上 U1= 10 V 的电压时电流I1= 0.5 A,两头加上 U 2= 30 V 的电压时导体中电流 I 2多大 ?若导体两头不加电压,则导体的电阻多大 ?讲堂检测1.依据欧姆定律 ,以下说法中正确的选项是()A. 从关系式U=IR 可知 ,导体两头的电压U 由经过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B.从关系式R=可知,导体的电阻跟导体两头的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.从关系式I=可知,导体中的电流跟导体两头的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=可知,对一个确立的导体来说,所加的电压跟经过导体的电流的比值是一定值2.鸟落在 110 KV 的高压输电线上,固然通电的高压线是祼露的电线,但鸟仍旧平安无事,这是由于()A. 鸟有耐高压的本性B.鸟脚是干燥的,因此鸟体不导电C.鸟两脚间的电压几乎为零D. 鸟体电阻极大 ,因此无电流经过3.以下图是某导体的伏安特征曲线,由图可知错误的选项是()A. 导体的电阻是 25 ΩB.导体的电阻是 0.04ΩC.当导体两头的电压是10 V 时,经过导体的电流是0.4 AD.当经过导体的电流是0.1 A 时 ,导体两头的电压是 2.5 V4.某同学在做“测绘小灯泡的伏安特征曲线”的实验中 ,获得以下一组U 和 I 的数据 ,数据如下表 :编号12345678U/ V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/ A0.020 0 .060 0 .100 0.140 0 .170 0 .190 0.200 0 .205发光情不亮微亮渐渐变亮正常发光况(1)在图中画出 I -U 图线 .(2)从图线上能够看出 ,当小灯泡的电功率渐渐增大时,灯丝电阻的变化状况是.(3)这表示导体的电阻跟着温度的高升而.。

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九板书设计已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。

教案纸
讲解：导体内没有电流时，大量自由电荷不停地做无规则的热运动，向各方向运动的数目大致相等，导体中没有电流。

当导体两端有电压时，导体内部就存在电场，在电场力的作用下自由电荷应发生定向移动，从而形成了电流。

因此导体中产生电流的条件是：
图中形象地说明了正电荷从电势高的地方向电势低的地方运动。

这正是电流的正方向，所以导体中电流从高电势流向低电势，在电源以外的电路中电流从电源的正极流向负极。

延伸思考：既然电源以外的电路中电流从电源的正极流向负极。

在电源内部电流方向是怎样的？
通过导体横截的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

叫做
斜率大的直线其电阻小。

教学设计整体设计三维目标(一)知识教学点1．理解产生电流的条件。

2．理解电流的概念和定义式I＝q/t，并能进行有关计算。

3．了解直流电和恒定电流的概念。

4．知道公式I＝nqvS，但不要求用此公式进行计算。

5．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，能用欧姆定律解决有关电路问题。

6．知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。

7．知道电阻的定义及定义式R＝U/I。

(二)能力训练点1．培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力。

2．培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力。

3．培养学生用公式法和图象法相结合的解决问题的能力。

(三)德育渗透点1．分析电流的产生有其内因和外因，引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点。

2．欧姆定律由实验演绎得出，培养学生动手能力，培养学生严谨治学、务实求真的科学态度。

3．处理实验数据有列表法和图象法。

而图象法直观形象，渗透数学思维，要培养学生尊重实验结果，尊重客观规律。

重点、难点、疑点及解决办法1．重点正确理解欧姆定律并能解决实际问题。

2．难点电流概念的理解；电阻的伏安曲线。

3．疑点对电阻定义式R＝U/I，有同学误解为电阻由电压和电流决定。

4．解决办法(1)在教师指导下学生参与演示实验，记录、分析数据，归纳结论，从感性到理性来认识、理解欧姆定律。

(2)利用电化教学手段，突破难点。

(3)对定义性公式和决定性公式要加以区别。

教具学具准备小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻(约10～30 Ω，若干只)、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干。

学生活动设计1．设问、举例，让学生积极参与，在复习初中知识基础上学习新知识。

2．在教师指导下让学生设计演示实验，设计表格、图象，参与读数、记数，分析处理数据，归纳出欧姆定律。

教学步骤(一)明确目标(略)(二)整体感知本节知识在初中学习已有基础，高中在新的要求下再次学习，可见本节知识是研究电路问题的基础，并且其中渗透了科学研究方法和思维训练。

《欧姆定律》教学设计（一）教材分析及学情分析部分电路的欧姆定律，电阻及电阻的单位等这些知识在初中都已经学过，学生大部分都只是停留在死记公式的层面上；通过前面的知识学习，尤其是前面电场一章中的电场强度的比值定义法的巩固学习，对本节中的电阻概念的学习有着方法和思想上的前期准备。

（二）教学设计思路欧姆定律是把电学中三个重要的物理量电流、电压、电阻联系起来的一个重要定律，是电学中的基本定律，也是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。

本节课是在初中的基础上加以充实和提高，重点是在“提高”上做足文章。

这里的提高重点包括两层含义：其一就是在利用实验教学的过程中让学生充分体会合作和实践的魅力，感受动手又动脑的快乐，不断提高学生的实验素养；其二就是对电阻概念的理解和对伏安特性曲线理解和利用上，使学生深刻掌握欧姆定律的实质，不断提高理解问题和解决问题的能力。

在整个探究过程中，教师是一个引导者和参与者。

要关注探究过程的细节，对学生出现的错误及时纠正，同时要善于发现其闪光之处，给予鼓励，调动学生积极参与到探究过程中，另外要充分利用好交流和评估，培养团队合作精神以及修改完善自己实验方案的能力（二）教学目标知识与技能：1根据UI这个定值的物理含义引入电阻的定义，说出电阻的单位。

2通过实验得出欧姆定律的前一句：通过导体的电流与跟它两端的电压成正比；由电阻定义得到后一句：导体的电流与其电阻成反比。

3能用欧姆定律表达式计算I、U、R。

4通过导体伏安特性曲线，得出线性元件和非线性元件的概念。

能根据伏安特性曲线区分线性元件与非线性元件，说出欧姆定律的适用条件过程与方法：1参与演示实验，观察探究导体电流大小与电压的关系的实验过程，获得一定的实验素养（包括设计实验原理图、规范接线、读数、设计表格记录数据、画图线、利用计算机拟合曲线、分析得出结论）2通过实验步骤的确定，回顾变量控制的实验思想3通过电阻的定义，再次接触比值定义物理量的方法4运用U-I图象处理实验数据，初步养成运用数学图象进行逻辑推理分析的习惯。

2.3 欧姆定律 学案（人教版选修3-1）一、欧姆定律 1．电阻(1)定义：加在导体两端的________跟通过该导体的________的比值叫做该导体的电阻．(2)定义式：R ＝UI.(3)单位：在国际单位制中是：________，简称欧，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)．1 M Ω＝________ Ω，1 k Ω＝________ Ω. (4)标量：电阻只有大小，没有方向．(5)物理意义：反映导体对电流________作用的物理量，是导体本身的属性． 2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．(2)表达式：I ＝UR(3)适用条件：实验表明，除金属外，欧姆定律对____________也适用，对气态导体和半导体元件不适用．二、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示________、横坐标表示________，这样画出的I­U 图象叫做导体的伏安特性曲线．2．线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标________，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件．3．非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压________正比，这类电学元件叫做非线性元件(气态导体和半导体元件).一、欧姆定律 [问题情境]把两根相同的铁棒插在潮湿的地里，相距10 m 以上．用导线把它们连接到一只比较灵敏的电流表上，可以看到有电流通过，这就是地电流．两根铁棒的距离不同，它们接地点连线的方向不同，电流也不一样．影响电流大小的因素有哪些？1．公式R ＝U I 与I ＝UR的物理意义相同吗？2．欧姆定律对任何导体都适用吗？[要点提炼]1．导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．2．欧姆定律对金属导体适用，对电解质溶液________，对________和________不适用． 二、导体的伏安特性曲线 [问题情境]在探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时，若将导体换成晶体二极管，此时导体中的电流还与导体两端的电压成正比吗？ 1．什么是非线性元件？2．欧姆定律对非线性元件一定不适用吗？[要点提炼]1．伏安特性曲线不是过原点的直线，即__________与______不成正比关系的元件是非线性元件．2．欧姆定律适用于纯电阻电器，而不是线性元件或非线性元件．如我们日常照明用的________．答案 1.电流 电压 2.白炽灯例1 电路中有一段导体，如果给它加上3 V 的电压，通过它的电流为2 mA ，可知这段导体的电阻为________Ω；如果给它加上2 V 的电压，则通过它的电流为________ mA ；如果在它两端不加电压，则它的电阻为________Ω.变式训练1 加在导体上的电压增加13，导体中的电流增加0.2 A ，求导体上的电压变为原来的2倍时，通过导体的电流．例2 某导体中的电流随其两端电压的变化图象如图1所示，则下列说法中正确的是( )图1A ．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻B ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 听课记录：变式训练2 电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图2所示，已知R 1＝1 Ω，则R 2的阻值为( )图2A ．3 ΩB . 3 ΩC .13Ω D .33Ω 【即学即练】1．关于欧姆定律，下列说法错误的是( )A ．由I ＝UR可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B ．由U ＝IR 可知，对于一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C ．由R ＝UI可知，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D ．对于一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 2．下列说法正确的是( )A ．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小B ．当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但是电压和电流的比值对这段导体来说等于恒量C ．只有金属导体的伏安特性曲线才是直线D ．欧姆定律也适用于非线性元件 3．欧姆定律适用于( )A ．金属导电B ．电解液导电C ．气体导电D ．任何物质导电4．有四个金属导体，它们的U －I 图象如图3所示，电阻最大的导体是( )图3A ．aB ．bC ．cD ．d参考答案课前自主学习一、1.(1)电压U 电流I (3)欧姆 106 103(5)阻碍 2.(1)电压U 电阻R (3)电解质溶液二、1.电流I 电压U 2.原点的直线 3.不成 核心知识探究 一、[问题情境]1．不要认为R ＝U I 是I ＝UR的公式变形，单从数学上讲可以这样认为，但在物理学中两式描述的物理意义是不相同的，是对两个物理事件不同的叙述． 2．不是 [要点提炼]1．电压U 电阻R2．适用 气态导体 半导体元件 二、[问题情境]1．伏安特性曲线不是过原点的直线，即电流与电压不成正比的电学元件． 2．不一定[要点提炼] 1.电流 电压 2.白炽灯 解题方法探究例1 1 500 1.33 1 500解析 导体中的电流随电压的变化而变化，但对于一确定的电阻而言，其电阻不随电压的变化而变化，也与导体中有无电流无关．由欧姆定律I ＝U R 得：R ＝U I ＝32×10－3 Ω＝1500 Ω当U ＝2 V 时，I ＝U R ＝21 500A ≈1.33×10－3A ＝1.33 mA .变式训练1 1.2 A例2 BD [非线性元件欧姆定律不一定不适用，例如金属导体的电阻随温度的变化而变化，但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值，A 错误．当U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI＝5Ω，B 选项正确．由图线可知，随着电压的增大，各点到坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大，反之，随着电压的减小，电阻不断减小，C 错误，D 正确．]变式训练2 A [过U 轴上任一不为零的点U 0作平行于I 轴的直线，交R 1、R 2的伏安特性曲线分别于I 1、I 2，表明在电阻R 1、R 2的两端加上相同电压U 0时，流过R 1、R 2的电流不同，如图所示．由欧姆定律R ＝U I 和数学知识可得：R 1R 2＝U 0I 1U 0I 2＝cot 60°cot 30°＝13又R 1＝1 Ω，故R 2＝3 Ω] 即学即练1．C [导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与电压、电流的大小无关．]2．BD [通过导体的电流越大，不能说明导体的电阻越小，由公式R ＝UI知，还与电压有关，选项A 错误；电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，与是否通电无关，与电流和电压的大小无关，故选项B 正确；线性元件的伏安特性曲线都是直线，选项C 错误；欧姆定律也适用于非线性元件，如小灯泡，故选项D 正确．]3．AB [欧姆定律适用于线性元件，金属导电、电解液导电都是适用的．] 4．D [U －I 图象中图线的斜率越大，电阻越大．]。