初中物理《欧姆定律》单元教学设计以及思维导图Word格式文档下载.docx

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1、通过实验，探究电流电压和电阻的特点；

2、理解欧姆定律，并能进行简单的计算；

3、应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；

4、会用欧姆定律知识理解安全用电的道理；

5、知道常见的电路故障：

短路和断路；

主题单元

问题设计

1、通过导体的电流和导体两端的电压及导体的电阻有什么关系？

2、欧姆定律的适用条件是什么？

3、用什么方法可以测量小灯泡的电阻？

4、欧姆定律和我们的生活有什么联系？

专题划分

专题一：

（ 

1 

课时）

专题二：

（ 

2 

专题三：

其中，专题一作为研究性学习；

专题一

所需课时

共需1课时；

专题一概述

本专题教学内容综合性较强。

在知识方面，要求学生掌握电流与电压、电阻的关系，在技能上，要求学生会使用电流表、电压表、滑动变阻器；

在方法上，要求学生会用控制变量法、图象法等研究问题。

对于探究过程中的实验设计、数据观察和记录、数据分析这几个难点，教师要根据学生的实际加以必要的引导，实验后，通过认真的评估和交流，让学生在交流反思中加深对实验的认识，提高学生的综合能力。

专题学习目标 

1、 

通过实验探究知道电流、电压和电阻的关系；

2、 

会使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和其中的电流；

3、 

会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压；

专题问

题设计

1、猜想一下，通过导体的电流和导体两端的电流有什么关系？

2、猜想一下，通过导体的电流和导体的电阻有什么关系？

3、如何运用控制变量法来设计实验？

如何设计电路图？

4、实验中，滑动变阻器能起到什么作用？

所需教学环境和教学资源

信息化资源：

PPT课件；

常规资源：

每个探究小组：

电流表和电压表各一个、定值电阻若干、滑动变阻器一个、学生电源一个、导线若干等；

教学支撑环境：

多媒体投影仪

其 

他：

生活中的用电情况；

学习活动设计

1课时

通过提出问题导入新课：

师：

同学们，通过上一章的学习我们知道，一段导体无论是否是通路，自身都有？

（生：

电阻）当电路接通以后，这段电路两端就有了？

电压）中间有什么流过？

电流）那大家想不想知道，通过一段电路的电流与这段电路两端的电压和这段电路的电阻之间有什么关系呢？

想）师：

小组讨论猜想一下，通过一段电路的电流与两端电压有什么关系？

电流与电阻又有什么关系？

活动一：

展开讨论（预想情景）

教师引导学生猜想探究一段导体中，电流和电压的关系；

电流和电阻的关系。

生1：

“关于I与U的关系，我们小组认为：

当U越大，I越大，因为当接入的电池数目增大时，灯泡亮度更亮；

而关于I与R的关系我们认为：

当R越大，I越小，因为R表示导体对I的阻碍作用，当然是当R越大，I越小。

”师：

说得不错，还有补充吗？

生2：

“我们组认为应该强调当R相同时，U大，则I大；

当U相同时，R大，则I小。

很好，你们注意到了控制变量法的应用。

还有不同意见吗？

生3：

老师，我们组的想法和这些大致相同，但是我们能不能更深入地了解一下，当R相同时，U大一倍，则I大多少倍？

当U相同时，R大一倍，则I小多少倍？

说得很好，那这节课我们就来探究一下一段导体中的I和U、I和R之间到底有什么定量的关系？

首先，各小组参考学案，讨论设计一下自己的实验方案，注意控制变量法的应用。

活动二：

交流展示实验方案。

小组到讲台来来展示一下设计的方案。

生4：

关于I和U的关系，我们是这样设计的：

……（预计如下：

）

我们的探究目的就是：

……；

实验电路图是这样：

方法是：

1、闭合开关，观察并记录电压表和电流表的示数；

2、换用不同的电源，再闭合开关，观察并记录电压表和电流表的示数；

3、为了更有说服力，我们再换一次电源电压，再得到一组U和I。

预计我们将得到以下数据：

当R= 

欧姆时

U/V

I/A

然后分析数据，看看有什么结论；

关于I和R的关系，我们的电路图还是这样，这一次我们保证电压不变，换用不同的定值电阻，观察并记录每一次电流表的示数；

然后分析数据，看看有什么结论；

当U= 

伏特时

R/欧姆

大家还有什么补充吗？

活动三：

学生分组实验，探究电流和电压及电阻的关系（预想情景）。

师：

大家看一下实验警示，开始实验吧？

生：

约10分钟；

哪个小组上来给大家展示一下你们的实验过程？

生9：

我们发现，U大几倍，I就大几倍；

生10：

我们发现，R大几倍，I就小几倍；

同学们做得都不错，为了更进一步揭示数据蕴含的规律，各小组根据你们的数据做出图像，看看结论是否成立？

有什么发现？

生11：

I与U成正比；

I与R成反比；

同学们很了不起，你知道吗？

我们刚才重现了历史上的一个著名实验：

早在19世纪初，德国的物理学家欧姆就给我们得出了这样的规律：

……。

评价要点

1.小组讨论设计实验方案，明确实验目的、电路图、器材和实验步骤等；

评价方法：

现场评价

评价指标：

①小组成员参与程度；

②实验合理性；

③实验方案的可操作性；

2.组间交流，选出最全面、合理的实验方案；

①能从实验的合理性和可操作性角度出发去分析；

②能注意控制变量法的运用；

③能说出滑动变阻器的作用；

④小组内互相合作，共同完成实验，勇于展示并发表自己的观点；

3.小组探究通过导体的电流和导体两端电压及电阻的关系；

①小组成员的团结合作程度；

②能正确使用电流表和电压表；

③能正确、及时地记录数据和实验现象；

4、反思总结本组实验的得失；

①能全面总结电流和电压、电阻的特点；

②能从实验方法上总结得失；

专题二

2课时

专题概述

本专题在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”的基础上，教材直接给出了欧姆定律。

为了加深学生对欧姆定律的理解，培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力，教材安排了两个方面的内容：

一是会用欧姆定律的数学表达式及其变形公式进行定量计算，解决生活、生产中的实际问题，这一部分的教学特别要提醒学生注意欧姆定律中的U、I与R是针对同一段导体、同一时刻而言的；

本节的另一个重要的教学内容就是会用欧姆定律定性分析电阻的串联和并联的规律。

这一部分的教学要有意识地让学生体会物理研究常用的“等效”的思想和研究方法。

1、理解欧姆定律，并能进行简单计算；

2、会利用欧姆定律求导体电阻；

1课时

创境激学

欧姆是德国的著名的物理学家，他对科学的痴迷程度让人十分钦佩，历史上也有许多关于他醉心钻研的典故，今天我们将学习欧姆带给我们的经典规律——欧姆定律。

学习欧姆定律

1.自主学习

（1）如果用一句话将上节课所学的两条规律简要的概括为一句话，具体表达为 

，这就是欧姆定律的内容。

（2）欧姆定律主要描述了 

、 

和 

之间的关系，这三个物理量用符号分别表达为 

；

这三个物理量的国际单位分别是 

。

2．交流讨论

（1）欧姆定律用公式表到为 

，由公式可知电压的计算公式为 

，电阻的计算公式为 

（2）欧姆定律成立的条件是 

（3）关于公式，你认为导体电阻大小与哪些因素有关？

与导体两端的电压和通过的电流有关吗？

为什么？

3.教师点拨：

（1）、欧姆定律是电学基本的物理规律之一，我们在运用它进行计算和判断时要注意，该规律有实际的物理意义，不能把它当成纯粹的数学公式来理解。

（2）、欧姆定律的适用条件：

同一性（同一个用电器的相关物理量）和同时性（相同的开关状态或者滑片位置）；

4．知识总结

欧姆定律的内容是：

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。

活动二:

探究串联电路和并联电路中电阻的关系

（1）将两个相同的电阻R串联后接入电路中后，发现灯泡的亮度比只有R独立工作时变暗了，说明两个串联两个电阻，总电阻比每一个电阻 

（2）将两个相同的电阻R并联后接入电路中后，发现灯泡的亮度比只有R独立工作时变亮了，说明两个并联两个电阻，总电阻比每一个电阻 

。

（1）猜想：

如果串联三个相同的电阻R，会发现灯泡的亮度比两个R串联时还要 

，这说明串联的电阻越多，总电阻越 

若两个串联电阻两端的电压分别为 

，电源电压为U，请用串联电路中电流、电压的规律以及欧姆定律推导出串联电路中的总电阻与每个电阻之间的关系。

（2）串联电路中的总电阻大于每一个电阻，可以解释为：

导体串联后，相当于在导体的材料、横截面积不变的情况下增加了导体的 

，从而增大了电阻。

（3）猜想：

如果并联三个相同的电阻R，会发现灯泡的亮度比两个R并联时还要 

，这说明并联的电阻越多，总电阻越 

若通过两个并联电阻

的电流分别为

，电源电压为U，请用并联电路中电流、电压的规律以及欧姆定律推导出并联电路中的总电阻与每个电阻之间的关系。

（4）并联电路中的总电阻小于每一个电阻，可以解释为：

导体并联后，相当于在导体的材料、长度不变的情况下增加了导体的 

，从而减小了电阻。

3.教师点拨

在探究串联电路和并联电路中电阻关系时，我们用两个电阻去替代一个电阻，而两个电阻起到作用于一个电阻起到的作用是相同的，这种用研究物理问题的方法称为转换法。

串联电路中的总电阻等于各用电器的电阻之和，，由此可知，串联电路中的总电阻大于每一个电阻；

串联的电阻越多，总电阻越大。

并联电路中的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，由此可知，并联电路中的总电阻小于每一个电阻；

并联的电阻越多，总电阻越小。

巩固提升：

1、一段铜线的电阻为R，两端电压为U，通过电流强度为I，下列说法中正确的是（ 

）

A．R由铜线的长度和横截面积决定 

B．R的大小与U有关

C．铜线的电阻对电流通过有阻碍作用 

D．R的大小与I无关

2、有一条电阻线，在其两端加1伏特电压时，测得电阻值0.5欧姆，如果在其两端加10伏特电压时，其电阻值应为（ 

A．0.5欧姆 

B．5欧姆 

C．0.05欧姆 

D．20欧姆

3、两个电阻值完全相等的电阻，若并联后的总电阻是10欧姆，则将它们串联的总电阻是（ 

A．5欧姆 

B．10欧姆 

C．20欧姆 

D．40欧姆

4、电阻R1的阻值比电阻R2小，把它们并联后，总电阻（ 

A．既小于R1又小于R2 

B．既大于R1又大于R2

C．小于R2而大于R1 

D．等于R1与R2之和

5、欧姆定律是研究电路中的电流是如何决定于__________和________的，它是关于 

_____的一条基本定律.

6、加在导体两端的电压跟通过它的电流强度比值越小的导体，电阻值就越______.

7、把几个电阻并联起来其总电阻比任何一个电阻要___因为它相当于增大了导体的__________.

8、把几个电阻串联起来，其总电阻比任何一个电阻要___，因为它相当于增大了导体的__________.

9、两灯串联，电源两端的电压是6V，灯L1的电阻是8Ω，通过的电流是0.2A，求：

（1）通过灯L2的电流；

（2）灯L1两端的电压；

（3）灯L2两端的电压和灯L2的电阻。

10、两个电阻并联，已知电阻R1=5Ω，电流表A1（测R1）的示数为I1=1A，电流表的示数为I=1.5A，求：

（1）R1两端的电压U1；

（2）通过R2的电流I2；

（3）R2的阻值。

实验探究：

伏安法测量小灯泡的电阻

设计方案：

分析评估各小组方案，选出集体方案：

3、小组探究实施过程；

4、实验注意问题：

用电流表和电压表测量电阻是电学中基本的测量电阻的方法。

以前的教材对“定值电阻”的测量要求是“多次测量取平均”，以此来减小误差。

本节安排的测量“小灯泡的电阻”实验，要求学生“多测量几组数据”，“比较计算出的答案”，从中“看出什么规律”，这样的安排，不仅为学生提供了综合使用电学器材的机会，训练了学生的实验操作能力，而且能够通过测量的数据引发学生的思考，从不同的方面加深学生对电阻的理解，对学生的学习方法和能力的培养有很好的作用。

1.学习欧姆定律

①会用公式表示欧姆定律；

②会变形公式；

③知道公式中各物理量的意义和单位；

2．串联电路和并联电路中电阻的关系

①能够利用欧姆定律推导出串联电路和并联电路中电阻的关系；

②能够设计实验来验证实验；

③能够按照步骤逐步进行操作，并及时准确得记录数据。

④能够比较数据并与其它小组交流，得出结论：

⑤实验过程中，小组同伴注意协调分工与合作，实验结束整理器材，要有良好

的实验习惯。

3.巩固提升练习：

现场评价与纸笔测试相结合

①会分析问题中的条件，并能够与欧姆定律建立联系。

②能够写出完整规范的计算过程。

③认真细致的进行分析和计算，并积极参与交流讨论，勇于展示并发表自己的观点。

专题三

本专题是欧姆定律的延续，本节内容与实际联系紧密，学生比较容易理解，教学中可以采取学生收集资料、课堂阅读和讨论相结合的方式进行，通过学习，让学生交流利用欧姆定律来进行分析的思路，提高运用基础知识来分析、解决实际为题的能力。

在做好短路试验的基础上，还应尽可能地利用安全用电的挂图，放映幻灯或多媒体等，给学生留下深刻的印象，从而影响他们的生活态度和行为习惯，使学生增强自我保护意识，同时要使学生树立帮助、影响他人“讲安全、讲规则、讲科学”的意识，这对培养学生的科学素养、价值观的建立是十分重要的。

会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理；

知道生活中的各种安全用电常识；

3、会检修一些简单的故障电路；

1、触电是怎么回事？

人为什么会发生触电事故呢？

2、测电笔如何适用才不会发生触电事故？

3、人体的安全电压是多少？

4、家用电器的地线有什么作用？

5、生活中如何防雷？

6、发生了触电事故，应该怎么办？

导入：

上节课学会了吗？

（伴随音乐）

1、人体和大地是 

（填：

导体或绝缘体）；

2、我们家里的各种用电器之间是 

的（填：

并联或串联）；

3、电路中要想有持续电流，用电器要正常工作，必须具备两个条件：

1A= 

mA;

4、欧姆定律及公式：

5、假设一个人的双手间（在干燥时）不小心加上了220V的电压，那么人体中将通过多大的电流？

合作释疑：

触电是怎么回事？

为什么人会触电呢？

解决问题：

因为人体是 

（导体还是绝缘体），人体触及带电体时，有 

通过人体，这就是触电。

合作探究：

根据你们小组收集的资料，回答：

当通过人体的电流达到 

时，人手就难以摆脱导电体；

当到达到 

时，短时间内心跳就会停止。

实验表明，不高于 

的电压是安全的；

家庭电路主要是由什么组成的？

实际观察下吧！

1、家庭电路的组成由外到内依次是：

2、火线相当于电源的 

（正极还是负极），零线相当于电源的 

（正极还是负极）；

下列情况能否造成触电事故？

同步训练：

1、家庭中的触电都是人体直接或间接一端与 

相连通，一端与 

或

连通造成的。

2、双线触电：

人体直接或间接一端与 

连通。

3、单线触电：

4、小组讨论：

生活中哪些情况能造成触电事故？

活动四：

故障电路；

1、断路：

2、短路——根据欧姆定律，I=U/R,当U不变，R很小时，I就会 

；

家庭电路火线和零线之间的电压是220V，一旦用导线直接将火线和零线接起来，（导线的材料一般都是铜或是铝，电阻都 

），电路中的电流就会 

，就会损坏电源，甚至引起火灾。

活动五：

——保险丝

1、材料：

熔点 

（高还是低？

），电阻率 

）；

2、作用：

当电路中的电流 

（过大还是过低？

）时，保险丝会立即熔断，从而切断电路，起到 

的作用。

3、安装位置：

什么时候电路中的电流会过大呢？

（1）、发生了 

现象；

（2）、因为并联电路的电流特点是 

，家庭电路的用电器都是 

的，所以如果用电器过多，致使干路的 

过大；

活动六：

如何鉴别火线和零线？

——测电笔的使用方法：

测电笔的作用：

1、用测电笔检测带电体时，人体与大地都形成了 

，此时会有 

人体，那么能不能发生触电事故呢？

活动七：

家庭电路中为什么要装地线？

家电有时漏电外壳带电，当人接触时极容易发生 

，如图，如果在家电的外壳上接上地线，当人接触用电器时，电流就会经过 

导向 

，使人避免触电；

接地线一端接 

，一端接 

，当用电器的金属外壳带电时，接地线会将电导向大地，使人避免触电；

活动八：

注意防雷：

1、雷电是自然界中发生的 

现象。

发生雷电时，在云层和大地之间的路径上有强大的 

通过，会给人们带来危害。

雷电的路径往往会经过地面上 

部分，如树木、高大建筑物、室外天线等，所以遇到雷雨天气时，千万不能在 

2、高大建筑物的顶端都有 

，通过 

与 

相连，可以 

，叫做 

高压输电铁塔最上面的两条导线也是用来 

的。

我国古代建筑物的龙角形铁制装饰物据说也有 

活动九：

如何防止高压触电？

知识储备：

1、高压触电有两种：

高压电弧触电和跨步电压触电。

2、高压电弧触电：

高压线路和高压设备的电压高达几十千伏甚至上百千伏，

远远超出 

，接触它定会发生 

即使不接触而是靠近，

过高的电压也可能击穿空气使人触电。

所以看到“高压危险”标志