八年级物理§7.2 欧姆定律及其应用 教案人教版.doc

§7.2     欧姆定律及其应用
教学目标
一、知识与技能：
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、过程与方法：
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。
三、情感态度与价值观：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：欧姆定律及其应用。
教学难点：正确理解欧姆定律。
教学方法：观察法、讨论法、讲练法。
教具准备：小黑板、打印资料。
课时安排：1课时

教学过程
一、引入新课
［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？（电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小；电流和电阻的乘积等于电压，电压除以电阻等于电流。…
二、进行新课
1、欧姆定律
［师］综合同学们的探究实验，我们得到了什么结论？
电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
［师］这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系，因此我们可以得出。
［板书］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。
这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的。为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。
用公式表示I=
式中：I——电流——安培（A）U——电压——伏特（V）R——电阻——欧姆（Ω）
［师］（要求同学阅读教材P26“！”明白欧姆定律公式中的单位要求）欧姆定律公式中的单位有什么要求呢？
电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。
如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培，一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。
［师］有同学可能会想，原来欧姆定律这么简单啊，我一节课的实验，就发现了欧姆定律。真的像你想得那样简单吗？观看资料片：欧姆和欧姆定律的建立
［师］看了这段片子，同学们有什么感想吗？
（一个定律的发现，经过了许多人的努力，包含着许多科学家的智慧。欧姆定律不是一下就能得到的，而是经过了许多次的改进实验，克服了许多的缺点才得出的。欧姆很坚强，遇到困难他也不放弃，别人不理解他也不害怕。我们也应该像科学家那样，努力学习。
［师］同学们说得太好了。坚韧不拔地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求，人类一切文明进步的成果都是与科学家的发现和发明分不开的。我们要珍惜今天的良好环境和学习条件，努力学习，用同学们的努力去推动人类的进步。
2、欧姆定律的应用
［师］接着我们看欧姆定律能解决什么问题。
例题1。
以教材例题1作为简单电路的解题指导。
根据题意，教师板书示范解电学题的一般规则：
根据题意画出电路图。
在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。
利用欧姆定律求解。
要求学生在笔记本上画出图，标出量、写出数，训练学生基本的技能。
教师板演利用欧姆定律求解，讲明解题的规范性，然后要求学生在笔记本上做此题。

例1：
 解:I= =0.25×10-3 A
0.25×10-3 A=0.25 mA
例题2
以教材例题2作为公式变形应用的解题指导。
让学生画出图、标出量、写出数，把公式变形，由I= 得到R= 。然后将电流的单位变成安培，进行计算，同时一名学生板演，师生讲评。
例2：
解：由I= 得到
R= =15 Ω
这个未知电阻是15 Ω。
例题3
有一种指示灯，电阻为6.3 Ω，通过的电流为0.45 A时才正常发光。要使其正常发光，应加多大的电压？
以例题3作为另一种变形练习。
要求学生按解简单电学题目的一般规则解题。解题过程中注意物理量的单位不能丢掉，且单位必须是要求的国际单位，注意将公式变形后再代入数值。
解：由I= 得到
U=IR=0.45 A×6.3 Ω=2.8 V
要使灯正常发光，应加2.8 V电压。
［师］同学们刚才的演算说明大家已能用欧姆定律解简单的电学应用题，通过解这些题你有什么收获吗？
电流、电压、电阻的三个物理量中，只要知道其中的两个，就可以用欧姆定律求出第三个。
欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。
［师］同学们说得非常正确。欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体，也适用几个用电器组成的同一段电路。现在，大家总结一下三个题中分别是怎样应用欧姆定律的。
［师］对R= ，能否说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?对U=IR，能否说导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比？大家讨论。
不能这样说。导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与电流、电压无关。电压是电路中形成电流的原因，和电流、电压也没有关系。
教师进一步引导学生明确，对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。
公式R= ，它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关。所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。
公式U=IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。但要注意，电压是电路中产生电流的原因。导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比。
［师］同学们再来分析例题2，如果想知道某段导体的电阻，可以怎么做？你能从这个例子中得到什么启示吗？
［师］导体两端的电压和通过导体的电流是多少呢？
［师］大家认为可以吗？（同学们肯定，教师进一步明确）这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫“伏安法”。
3、额定电压
［师］请同学们观察一只新灯泡上的铭牌。如下图

同学们谁能说明它表示什么意思呢？
［师］同学们想得非常对。灯泡上的220 V，表示这个灯泡
正常工作的时候，它两端所需的电压是220 V。
同学们在什么地方还见过类似的标志呢？它们表示的意思
你知道了吗？
［板书］用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压。
［师］为什么用电器上都要标明这些额定电压值呢？请同学们利用刚学过的欧姆定律分析其原因。
［师］所以我们要求用电器必须是在额定电压下工作。一般电器都附带有说明书，说明书中都会给你介绍电器的额定电压值。同学家中买回新电器使用时要先看说明书，这样才能工作得安全、放心。
4、短路
［师］在上面的分析中，同学们已了解如果用电器两端电压太高超过额定电压，电路中的电流就会很大，甚至烧坏电器。现在请同学们推测：如果一根导线的两端直接连接在电源的两极上，会出现什么后果？
［师］同学们看书P13“小数据”。
实验用小灯泡电阻5~50 Ω。
实验用的导线（每根）电阻0.01~0.1 Ω。
照明灯泡（工作时）电阻100~2000 Ω。
长1 m、截面积1 mm2的铜导线电阻为0.017 Ω。
请同学们利用这些数据分别计算在实验室和实际生活中，将用电器接入电路和不接用电器用导线直接连接电源两端时的电流大小关系。（电路接入用电器时，导线的电阻可忽略）
实验室：假设电源电压是U1，则接小灯泡和不接小灯泡时的电流分别为：
I1=       I1′= （假设用3根线）
实际电路中，电源电压为U2=220 V。假设所用灯泡电阻为R灯=500 Ω，输电距离为
1000 m，则：使用灯泡时电流：I2= = =0.44 A
导线直接连接电源两端时电流
I2′= = =6.47 A
实验室： × =166.7倍
实际电路： =15.16倍
［师］通过计算，同学们能得到什么结果？
［师］所以，绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端。
［板书］电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路。
［师］同学们可以根据短路的危害，讨论为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许。
［师］以上的讨论和分析都用到了欧姆定律，可见欧姆定律对我们分析、解决与电学有关的问题是多么重要。同学们一定还记得串联电路中，电流和电压的规律，能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢？
引导同学们画出两个电阻的串联电路，写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律。
电压规律：U=U1+U2  电流规律：I=I1=I2  欧姆定律：I=
欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，所以
对R1：I1= ；对R2：I2=
对R1与R2组成的串联电路有：I= 。
将I1、I2、I变形后得U1=I1R1，U2=I2R2，U=IR，代入
电压规律得：IR=I1R1+I2R2。
由于I=I1=I2，所以R=R1+R2。
即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
［师］同学们还可以应用类似的方法，推导并联电路中电阻的规律。
练习题
如图电路中，电路两端电压U=27 V，两电阻R1=6 Ω，R2=3 Ω，求每个电阻两端的电压。
［分析］只要能求出通过R1、R2的电流，就能应用欧姆定律的变形公式U=IR求出R1、R2两端的电压。题目给出了整个电路的总电压;根据串联电路电阻的规律，求出总电阻，就可根据欧姆定律求出电路中总电流进而求得电阻两端电压。
解：根据串联电阻规律：R=R1+R2=6 Ω+3 Ω=9 Ω
根据欧姆定律：I= =3 A
因为串联电路电流处处相等，所以I=I1=I2=3 A
由I= 可得：U1=I1R1=3 A×6 Ω=18 V
U2=I2R2=3 A×3 Ω=9 V
或者由串联电路的电压规律，求出U1后，由U=U1+U2可知U2=U-U1，计算R2上的电压同理可先求出U2，再求U1。
说明：此练习题可以不在课堂上要求完成，课后经同学们充分讨论后，作为拓展的内容训练。
三、小结
师生共同小结本节内容。
四、动手动脑学物理  1_4
五、板书设计
六、课外补充练习：
1、通过实验探究发现：在__________一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成___________比；在____________一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体的电阻成___________比。
2、在某电阻的两端加6 V的电压时，通过它的电流是0。3 A；若使通过它的电流是0。1 A，应在这个电阻的两端加___________V的电压。
3、如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应（    ）
A．保持R2滑片的位置不动                     
B．保持R2两端的电压不变
C．保持R1不变，调节R2滑片到不同的适当位置
D．保持电路中电流不变
4、分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端，则两次通过该导体的电流之比为（   ）
A．3:2            B．2:3        C．1:1            D．1:2
5、在研究电流跟电压、电阻的关系实验中，当研究电流与电阻的关系时，应该 (    )                                                                                                        
A．调节滑动变阻器，使电路中的电流保持不变 
B．调节滑动变阻器，使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C．使电阻R两端电压成倍数变化
D．每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
6、一个用电器两端的电压增大到原来的2倍，则通过该用电器的电流（      ）
A．增大到原来的4倍     B．增大到原来的2倍
C．减小到原来的1/4      D．减小到原来的1/2
7、用下图7-2的实验装置来研究电流跟电压的关系。
(1)用铅笔代替导线连接图7-2实物图（测导线AB电阻时）。
（2）用导线AB和用导线CD的实验记录分别如表1和表2：
电压(V)
  2
  4
  6
电流强度(A)
  0。4
  0。8
  1。2
表一：                                  表二：
电压(V)
  2
  4
  6
电流强度(A)
  0。2
  0。4
  0。6
从以上实验数据中可以发现：同一导体中电流与                   ；在相同电压下，通过导线AB和CD的电流不同，说明不同的导体对电流的           是不同的，且通过导体的电流跟该导体的电阻                。