欧姆定律全章教案.docx

欧姆定律全章教案.docx

《欧姆定律全章教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《欧姆定律全章教案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

欧姆定律全章教案

第十二章欧姆定律

第一节探究――电流与电压，电阻的关系（第1课时）

一、教学目标

（一）、知识目标

1．通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系；

2．使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流；

3．会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。

（二）、能力目标

1．通过实验探究电流、电压、电阻的关系.学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法；

2．通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程，学会科学探究的方法，培养初步的科学探究的能力。

二、教学重点：

通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系

三、教学难点：

组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论

四、教学方法：

探究法、实验法、观察法

五、教具准备：

干电池组、5欧、10欧、15欧电阻各一只、开关一只、导线若干、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器一只

六、课时安排：

1课时

七、教学过程

（一）、引入新课

（二）、学生自主完成

1、问题与猜想

2、制订计划

教师强调控制变量法

3、学生设计表格

4、学生进行实验

5、教师强调实验中注意事项

6、师生共同总结结论：

1、电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比

2、电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

第一节探究――电流与电压，电阻的关系（第2课时）

一、教学目标：

（一）、知识目标

1．能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律；

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；

3．能根据串联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。

（二）、能力目标

1．通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力；

2．通过利用欧姆定律的计算，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力；

3．通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力。

二、教学重点：

欧姆定律及其应用

三、教学难点：

正确理解欧姆定律

四、课时安排：

1课时

五、教学过程：

（一）复习导入：

提出问题：

上节课，我们一起探究了电流与电压、电流与电阻的关系，我们从实验数据中能得出什么结论呢？

学生回答结论。

（二）新授：

1、欧姆定律:

2、定义式

3、变形式

4、注意事项

（1）1、需要指出的是，利用欧姆定律解决问题时，I、U、R这三个量是对同一段导体而言的。

（2）、使用欧姆定律公式计算时，电流（I）、电压（U）、电阻（R）的单位分别要用它们的基本单位安培（A）、伏特（V）、欧姆（Ω），也就是单位要统一。

5、由定义式推出的变形式：

R=U/I,思考：

能不能说，电阻与电压成正比，电阻与电流成反比呢？

6、讨论小结，练习巩固。

7、牛刀小试

8、例题讲解

（三）训练：

五个习题

（四）巩固：

考考你

（五）作业：

完成课后习题1、4、5

第二节根据欧姆定律测量导体的电阻

一、教学目标

知识与技能

1、应用欧姆定律，学习用电流表和电压表测量小灯泡的电阻。

2、理解电阻是导体本身固有属性，了解灯丝（钨丝）的电阻特性。

过程与方法

通过测量电阻，了解欧姆定律的应用，进一步了解和学习物理研究问题的方法。

情感、态度、价值观

培养学生设计实验、连接电路、测量及分析归纳物理规律的兴趣。

二、教学重点

1.学习应用欧姆定律，用电流表和电压表测量电阻

2．理解电阻是导体本身固有属性，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。

三、教学难点

1.实验电路的设计、连接，电流表、电压表量程的选择，滑动变阻器的使用，实验数据表格的设计。

2.理解电阻是导体本身固有属性，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。

了解灯丝（钨丝）的电阻随温度变化的特性。

四、教学准备

学生分组探究实验器材：

电流表

（1）、电压表

（1）、滑动变阻器

（1）、甲电池

（2）、定值电阻（5Ω、10Ω各1个）、小灯泡+灯座

（1）、导线10根。

五、教学设计

（一）新课导入

1．复习：

欧姆定律的内容、适用条件及其数学表达式。

2．教师提出问题：

用电流表和电压表你能测量出定值电阻的阻值吗？

试说明测量原理，并作出测量电路图。

（二）新课教学

学生思考、设计实验：

教师提出问题：

用什么方法可以改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压？

应如何改进测量电路图？

学生思考、设计实验实验电路：

教师提出问题：

如果改变通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压，定值电阻的阻值将如何人改变？

学生猜想、假设实验结果：

学生探究实验：

用电流表和电压表测量出定值电阻的阻值。

学生分析、归纳实验结果：

电阻是导体本身固有属性，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。

教师引导学生测量小灯泡的灯丝电阻：

你想不想知道小灯泡的灯丝的电阻有多大呢？

学生设计实验电路：

学生探究实验：

用电流表和电压表测量小灯泡的灯丝电阻。

学生发现问题：

在不同电压和电流的情况下，小灯泡的灯丝的电阻不同。

学生知识类比迁移，思考、交流讨论：

为什么改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，小灯泡的电阻会改变？

教师引导学生总结、归纳物理规律。

学生实验思考：

请分别按电路图

（一）、电路图

（二）的方式测量小灯泡正常工作时的电阻（U实际=Ue）。

测量值相等吗？

为什么？

试说明其中的物理原理。

（三）布置作业

（1）完成实验探究报告

（2）P23.动手动脑学物理：

1～4

六、板书设计

测量小灯泡的电阻

1．用电流表和电压表测量电阻：

测量原理：

根据欧姆定律I=U/R可得R=U/I。

待测量的物理量：

通过待测电阻的电流

待测电阻两端的电压

测量电路图：

测量器材：

电流表量程的选择方法：

电压表量程的选择方法：

滑动变阻器：

（a）在本次实验中的作用：

保护电路中的电流表、小灯泡、电源。

减小测量误差。

（b）正确使用方法：

开关闭合前，滑片P应处于什么位置？

2．电阻是导体本身固有属性，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。

3．灯丝电阻与温度有关：

白炽灯正常发光时的电阻大约是其不工作时电阻的十倍。

第三节串、并联电路中的电阻关系

一、课前准备

（一）、新课标学习要求

1.知识与技能

知道串联电路等效电阻与各电阻的关系.

知道并联电路等效电阻与各电阻的关系.

2.过程与方法

推导出串联电路等效电阻计算公式.

推导出并联电路等效电阻计算公式..

3.情感、态度与价值观

从已知的科学规律出发，通过数学公式的逻辑推导获得新的科学知识的过程中，发展学生对科学的探索兴趣，培养学生的创新意识、独立思考的科学态度.

（二）、整体感知

1.串联电路的等效电阻：

R=R1+R2+……+Rn

2.并联电路的等效电阻：

+……+

二、新授

（一）、串联电路的等效电阻

1.串联电路的等效电阻

假设有一个电阻可以代替串联的电阻而不影响电路的效果，我们就称这个电阻是串联电路的等效电阻.等效电阻与串联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得.

说明

（1）不影响电路的效果是指在电源电压不变时，其输出的电流也不变.

（2）等效电阻也叫总电阻.

2.串联电路中的电阻关系

在图12-3-1中，两个串联导体的电阻值分别为R1和R2，设等效电阻的电阻值为R.R1、R2两端的电压分别为U1和U2，串联部分两端的电压为U.通过R1、R2的电流分别为I1、I2.由欧姆定律可知，

U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2.

从串联电路总电压与分段电压的关系：

U=U1+U2，得IR=I1R1+I2R2.

因串联电路中的电流处处相等，即I=I1=I2，所以

R=R1+R2.

对于多个电阻（R1、R2、R3……Rn）串联，同样可以得到

R=R1+R2+R3+…+Rn.

这表明，串联电路的等效电阻等于各串联导体的电阻之和.

注意

（1）把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比任何一个导体的电阻大.

（2）由R=R1+R2+…+Rn可推出，n个阻值均为R0的电阻串联，其总电阻为R=nR0.

（3）根据欧姆定律和串联电路的电流特点.不难推出

，这说明：

串联电路中，电压的分配与电阻成正比.

（二）、并联电路的等效电阻

1.并联电路的等效电阻

假设有一个电阻可以代替并联的电阻而又不影响电路的效果，我们就称这电阻是并联电路的等效电阻.等效电阻与并联各个电阻的关系可以利用欧姆定律求得.

说明

（1）不影响电路的效果是指在电源电压不变时，其输出的电流也不变.

（2）等效电阻也叫总电阻.

2.并联电路中的电阻关系

推导：

设各支路的电阻分别为R1和R2，并联电路的等效电阻为R.通过R1和R2的电流分别为I1和I2，并联电路的总电流为I（如图12-3-2）.那么，由欧姆定律可知：

推导过程见课本

典型例题精析

题型Ⅰ面向全体双基巩固

例1如图12-3-3所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则（）

A.电流表示数变大，电压表示数变小B.电流表示数变小，电压表示数变大

C.电流表示数变大，电压表示数不变D.电流表示数变小，电压表示数不变

分析：

首先要明确两表测量对象.在本题中，R1、R2并联在电路中，电压表

测电路总电压，当电源电压不变时，电压表

的示数不变，电流表测的是干路上的电流，I=I1+I2，由于并联电路中U1=U2=U，U不变，所以I1=

不变.I2=

，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电阻R2增大，I2减小，所以I也减小，即电流表

的示数减小，选项D正确.

答案：

D

例2一个阻值为3Ω的电阻R1和一个阻值为2Ω的电阻R2串联后，接在6V的电源上.问电路中的电流多大？

分析：

画出电路图（图12-3-4）.要想求出电路中的电流I，只要知道总电压U和总电阻R就可以了.U已知，R可用串联电路的总电阻公式求出.

解因为：

R=R1+R2=3Ω+2Ω=5Ω

所以：

I=

=

=1.2A

答案：

电路中的电流为1.2A.

题型Ⅱ生活·物理·社会

例3两根镍铬金属丝的长度关系是l1＞l2，把它们串联后接入电路，则通过它们的电流和它们两端的电压分别满足（）

A.I1＞I2，U1＜U2B.I1＜I2，U1＞U2

C.I1=I2，U1＞U2D.I1=I2，电压关系不定

分析：

虽然两根镍铬金属丝的材料和长度知道了，但横截面积关系未知，所以它们的电阻关系未知，串联后电压的分配关系无法确定，但因是串联，电流相等.

答案：

D

例4有一只弧光灯，正常工作电流为5A，电阻力8Ω，要把它接入电压为110V的电路中，需要串联一个多大的电阻，弧光灯才能正常工作？

分析：

先根据题意画电路图，并标出已知量和未知量的符号，如图12-3-5所示.为了防止差错，习惯上在物理量代表符号的右下角加角标，分别表示与各导体的对应量，如电阻R1的电压、电流分别为U1、I1，电阻R2的电压、电流分别为U2、I2，总电阻、总电压、总电流分别为R、U、I.并且这九个量中一般知道三个量就可以求出另外六个量.此题根据题目所给条件，欲求电阻R2，可从欧姆定律的变形出发，先求出R1两端的电压U1，再根据串联电路的关系，求出电阻R2两端的电压U2，最后利用欧姆定律变形公式求出R2；也可以从串联电路总电阻出发，先求出整个电路中的总电阻R，然后利用串联电路特点求出R2；也可以根据串联电路分压关系求出R2.

解法一：

根据欧姆定律：

U1=IR1=5A×8Ω=40V

∵R1与R2是串联在电路中

∴U2=U-U1=110V-40V=70V

又根据欧姆定律可求出需要串联的电阻R2为：

R2=U2/I=70V/5A=14Ω

解法二：

根据欧姆定律I=U/R得：

R=

=

=22Ω

∵R1与R2串联在电路中

∴R2=R-R1=22Ω-8Ω=14Ω

解法三：

根据欧姆定律I=

得：

U1=IR1=5A×8Ω=40V

∵R1与R2是串联在电路中

∴U2=U-U1=110V-40V=70V

根据串联电路分压关系式：

得：

R2=

×R1=

×8Ω=14Ω

答案：

需要串联一个14Ω的电阻，弧光灯才能正常工作.

三、课后小结

四、作业：

完成练习册中的相关练习

第四节　　欧姆定律的应用

一、课前准备

（一）、新课标学习要求

1.知识与技能

会用一只电压表和一个已知电阻测量未知导体的电阻.

会用一只电流表和一个已知电阻测量未知导体的电阻.

知道电流表的电阻很小，电压表的电阻很大.

2.过程与方法

能设计在只有一只电压表和一个已知电阻的情况下测量未知电阻的实验方案，并进行实验.

能设计在只有一只电流表和一个已知电阻的情况下测量未知电阻的实验方案，并进行实验.

能说明电流表电阻很小，电压表电阻很大的道理.

3.情感、态度与价值观

通过用不同方法测量导体电阻，培养学生不断创新的意识，养成能独立思考，大胆想象的科学态度和科学精神.

（二）、整体感知

二、新授

（一）、测量电阻的一种方法

1.利用一只电压表和一个已知电阻测未知导体的电阻

（1）实验电路如图12-4-2所示.

（2）实验步骤：

①先将电压表接在a、b两点间，测得R0两端的电压为U0，则电流为Ix=I0=

.②再将电压表改接在a′和b′两端时，测得Rx两端的电压为Ux，则待测电阻为，Rx=

R0

2.利用一只电流表和一个已知电阻测未知导体的电阻

（1）实验电路图如图12-4-3所示.

（2）实验步骤：

①先将电流表与R0串联，测得通过R0的电流为I0，则电压为

Ux=U0=I0R0

②再将电流表与Rx串联，测得通过Rx的电流为Ix，则待测电阻为

Rx=

R0

（二）、电流表和电压表的电阻

电流表的电阻非常小，将它串联到电路中去就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线，因此，电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小.又由于串联电路中的电流处处相等，因此通过电流表上的示数就可以知道电路中与电流表相串联的其他部分中的电流.如果将电流表直接与电源的两极相接，由于电流表的电阻非常小，根据欧姆定律I=

，电路中的电流会很大，就会把电路中的电流表及电源烧坏，严禁将电流表直接与电源两极相接.

电压表的电阻很大，当将它并联到电路中去时，通过电压表的电流很小，连接电压表的导线可视为断路.因此，电压表并联在导体两端时对电路的总电阻影响很小不会引起电路中的电流变化.因为并联导体两端的电压相等，所以通过电压表上的示数就可以知道被测导体两端的电压.由于电压表有很大的电阻，它可以直接与电源的两极相连而测量电源的电压，不会造成电压表的烧坏.

（三）、典型例题精析

题型Ⅰ面向全体双基巩固

例1如图12-4-4所示电路，电源电压为9V，R1的阻值是12Ω，开关S闭合时电压表的示数是6V，试问：

（1）电流表的示数是多少？

（2）R2的阻值和电路中的总电阻各是多少？

分析：

电路中电阻R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测串联电路中的电流，

题中已知电源的电压U为9V，当开关S闭合后，电压表示数为6V，即R2两端的电压U2为6V.根据串联电路电压特点：

U=U1+U2，可得电阻R1两端电压U1=U-U2，已知电阻R1=12Ω，将U1、R1代入欧姆定律公式，便可求得电阻R1中的电流I1，又由串联电路电流特点I=I1=I2可知，通过电阻R2的电流I2=I1，再将U2、U1代入电阻公式R=

可求得电阻R2，同理，可求得总电阻R.

（1）U1=U总-U2=9V-6V=3VI1=

=0.25A

（2）又∵I1=I2=I=0.25A

∴R2=

=

=24Ω

R=

=

=36Ω.

答案：

（1）电流表的示数为0.25A

（2）R2的阻值为24Ω，总电阻是36Ω

三、作业：

完成课后习题及练习册中的作业