九年级物理欧姆定律沪教版.doc

欧姆定律

教学目标：
知识与技能
①通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。
②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。
③会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
过程与方法：
使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
情感态度与价值观：
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。
教学重点：
做好实验(包括实验电路图的设计、测量仪器的选取)，利用数学方法正确得出实验结论，理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义。
教学难点：
运用数学方法处理好实验数据，建立和理解欧姆定律；培养学生运用欧姆定律解决简单的实际问题的能力。
教学方法：
探究、启发式教学。
教具准备：
学生用(每两人一组)：干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，阻值为5Ω和10Ω的定值电阻各一个，短路示教板。
教学过程：
一、引入新课
师：前面我们已经学习了电流、电压和电阻的有关概念。请同学们回忆一下。
学生思考后回答：电压的作用？什么是电阻？
师：既然电压是形成电流的原因，电阻对电流起阻碍作用。那么导线中的电流、电压、电阻这三个量究竟有什么样的数量关系呢?这节课，我们共同探究电阻上的电流跟电压的关系。
二、探究“电阻上的电流跟电压的关系”
1、猜想
师：根据我们所学的知识，你能否大胆地猜想一下它们三者的关系?
学生讨论后回答，鼓励学生大胆猜想，答案可能是：电压越大，电流越小；电阻越大，电流越小；I=UR；I=U/R，I=U—R……
师：同学的猜想对吗?我们不妨通过实验来检验。
2、确定实验方案
师：我们要探究的题目是“电阻上的电流跟电压的关系”，如何利用我们所学过的仪器，设计一个实验来验证我们的猜想了？
学生分组讨论，设计实验方案，画出相应的电路图，并请学生代表在黑板上画出来。并请其他同学进行评估，一般学生都知道要选用电流表、电压表、电阻，开关和电源。
师：请同学们想想，用你们的实验，假如某个同学使用的是一个2Ω的电阻，加在电阻两端的电压是4 V，测出通过电阻的电流是2 A，他将这三个数字代入上面的几个公式。大家看，I=U／R和I=U—R都满足，到底哪一个是对的呢?从这里我们发现某一次实验的数据可能由于巧合，同时满足几个关系式，而且测量一次可能得到的是错误的数据，也会影响我们的判断。怎 么办?
学生经过思考后，修改实验方案，一般都知道需要多测几次数据，为此需要改变电压和电流。
师：那究竟如何改变电阻两端的电压呢?
生：改变电池节数或者串联电阻。
师：利用我们所学的仪器，如何改变电压呢?
生：串联一个滑动变阻器进行分压。
教师应允许学生用不同的方法来改变电阻两端的电压，发散学生思维，便于他们找出两种方法的优劣。并告诉学生，为了在实验完毕后能与其他小组的数据进行比较，实验条件应该相同，这里都使用5Ω和10Ω的两个定值电阻，调节定值电阻两端电压依次为1 V、2 V、3 V。
师：记录数据是必不可少的一个环节，因为大家要从这些数据中寻找规律，所以数据的排布要合理，做到一目了然。我们常用的方法是列表格。我们改变的是电压和电阻，测量的是电流，记录数据的表格应如何设计?
学生讨论后，分组画出表格，教师应允许学生的表格不一样，只要方便记录数据和分析即可。
师：我们的实验设计完成了。但这并不代表我们的实验成功了，如果你在实际操作中出现错误，实验可能因此功亏一篑，如果实验中你们遇到下列情况，应该怎么做?为什么?
投影出示：①连接电路的过程中开关应该断开还是闭合?开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调节到什么地方?②如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6 A，电流表和电压表的量程应如何选择?
学生思考后回答。
3、进行实验，收集数据
学生实验，教师巡回指导。
4、分析论证，得出结论
实验完成后，教师请一个小组的代表将实验数据（表格）展示在黑板上。
师：根据表格中的数据，可以观察到什么关系呢?

电
阻
R
电
流
I
电
压
U

5Ω
10Ω
1V
0.2A
0.1A
2V
0.4A
0.2A
3V
0.6A
0.3A
学生讨论后，指导学生观察表格。
师：请同学们观察表格的纵行及数据关系，可得到什么具体的结论？
生：对于同一电阻，电流与电阻成正比。
师：请同学们观察表格的横行及数据关系，可得到什么具体的结论？
生：对于同一电压，电流与电阻成反比。
师：那么综合起来，你能得到一个关于电压U、电流I和电阻R的关系式吗？
在学生得出U=IR后，教师总结并板书欧姆定律，简介欧姆对物理学的贡献。
师：同学们还可以用折线图来分析。我们把电流用x轴来表示，电压用Y轴表示，斜线表示电阻。大家试一试，在一个坐标系中描出相应的点，看一看又可以得出什么规律?
学生作图，分析得出结论：电阻越大，斜线越陡。
5、交流、评估
师：实验中，你的数据为什么跟其他同学有较大的差异呢?认真思考一下，你的实验设计有没有不合理的地方?测量数据是否可靠?
学生讨论，交流。培养学生交流、评估的习惯。
6、巩固练习
①一辆摩托车的前灯接在12伏的电池上，若通过它的电流是0.40安，那么前灯的电阻是多大?
②一只电饭锅的电阻为61Ω，正常工作时通过它的电流为3.6A，则两端所加的电压是多大?
三、额定电压
师：（用投影展示一只灯泡的铭牌）请同学们观察一只新灯泡上的铭牌，
你能说明它表示什么意思呢？上面的220 V表示什么意思？
学生回答：220 V表示它正常工作的电压。
师：你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？
在学生例举事例的基础上板书：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。
在学生讨论发言的基础上，教师指出如果用电器两端的电压低，则电路中电流小，电器便不能正常工作；如果电压太高，则电路中电流会很大，有时还会损坏电器。
四、短路
师：请同学们根据欧姆定律推测：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？
学生猜想。
教师演示：短路实验，以验证学生的猜想。
指导学生看书P13“小数据”。
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。
实验室：假设电源电压是U，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）
I1是I2的：×=233.4倍
实际电路中，电源电压为U=220 V。假设所用灯泡电阻为R=500Ω，输电距离为1000 m，则：使用灯泡时电流：I===0.44 A
导线直接连接电源两端时电流：I′===6.47 A
实际电路：=15.16倍
师：通过计算，同学们能得到什么结果？
在学生回答的基础上，得出：直接将用电器接到电源两端时，电流非常大，是很危险的。我们把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：电流表不能直接接到电源两端，而电压表却可以，你能否对这两种电表的电阻大小进行猜想？
学生讨论后容易得出：电流表的电阻很小，直接连在电源两端时，电路中的电流会很大，这样容易烧坏电流表。而电压表的电阻很大，直接和电源相连时，电流也很小，不会烧坏电压表。
五、小结
学生讨论、小结本节课在知识、学习方法上的收获，并由代表在全班交流。
六、布置作业
七、板书设计
第四节 欧姆定律
一、探究“电阻上的电流跟电压的关系”
1．你的猜想：
2．你的实验方案：（电路图、设计数据的表格）
3．你的结论：
二、额定电压：用电器正常工作的电压。
三、短路：电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路.