2024年秋初中物理九年級(jí)上冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)（教案）第2節(jié) 歐姆定律（教案）

第2節(jié)歐姆定律【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)目標(biāo)1.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究得到的電流、電壓、電阻三者的關(guān)系推導(dǎo)出歐姆定律.2.理解歐姆定律，記住歐姆定律的公式，并能利用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.二、能力目標(biāo)1.通過分析與論證過程提高學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力.2.通過計(jì)算，學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力.三、素養(yǎng)目標(biāo)通過了解科學(xué)家發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)家堅(jiān)韌不拔，探求真理的偉大精神和科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的積極性和勇于為科學(xué)獻(xiàn)身的熱情.【教學(xué)重點(diǎn)】歐姆定律的推導(dǎo)和理解.【教學(xué)難點(diǎn)】歐姆定律的計(jì)算【教具準(zhǔn)備】電池組、電阻（5Ω、10Ω、15Ω）多個(gè)、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電流表、電壓表、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】1.5課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對(duì)性地挑選部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】師同學(xué)們一定還記得我們?cè)谏瞎?jié)課中的探究實(shí)驗(yàn)，各組的探究結(jié)論，可以再講講嗎？生1：電壓越大，電流越大；電阻越大，電流越??；生2：在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；生3：在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比.師電流、電壓和電阻這三個(gè)物理量之間的關(guān)系首先是被德國(guó)的科學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)的，所以我們把這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律，下面我們就一起來學(xué)習(xí)吧！【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1歐姆定律師由上節(jié)課的結(jié)論可知：在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；在電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比.我們把它綜合起來，用一句話表示就是：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，這個(gè)結(jié)論就是歐姆定律.板書：歐姆定律：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓，R表示這段導(dǎo)體的電阻，I表示通過這段導(dǎo)體中的電流，那么歐姆定律可以寫成如下公式：I=式中的I表示電流，單位是安培（A）；U表示電壓，單位是伏特（V）；R表示電阻，單位是歐姆（Ω）.公式的物理意義：當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍，通過這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍.這反映導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U).當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻增加到原來的幾倍，則導(dǎo)體中的電流就減小為原來的幾分之一.這反映電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝1/R).公式I=U/R完整地表達(dá)了歐姆定律的內(nèi)容.歐姆定律表達(dá)式I=及其變形式U=IR、R=是電學(xué)計(jì)算的基本公式，應(yīng)注意以下四點(diǎn):（1）適用范圍：歐姆定律只適用于純電阻電路的導(dǎo)電情況，對(duì)非純電阻電路，如含電動(dòng)機(jī)的電路，歐姆定律不再適用.（2）同一性：I=中的電流、電壓、電阻是指同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路中的各量，三者要一一對(duì)應(yīng)，在解題中，習(xí)慣上把同一個(gè)導(dǎo)體的各個(gè)物理量符號(hào)的角標(biāo)用同一數(shù)字表示，如圖所示的電路，通過電阻R1的電流，通過電阻R2的電流，電路的總電流I=UR，當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí)，電路中的總電流可以表示為.（3）同時(shí)性:歐姆定律中三個(gè)物理量間具有同時(shí)性，即在同一部分電路上，由于開關(guān)的閉合或斷開以及滑動(dòng)變阻器滑片位置的移動(dòng)，都將引起電路的變化，從而導(dǎo)致電路中的電流、電壓、電阻的變化，因而公式I=U/R中的三個(gè)物理量是同一時(shí)間的值.不可將前后過程中的I、U、R隨意混用.（4）公式中的三個(gè)物理量，必須使用國(guó)際單位制中的主單位，即I的單位是安培，U的單位是伏特，R的單位是歐姆.例題1（多媒體展示）一輛汽車的車燈接在12V電源兩端，燈絲電阻為30Ω，求通過燈絲的電流.學(xué)生讀題，根據(jù)題意老師板演，畫好電路圖.說明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法.在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào).解：由題可知U＝12V，RL＝30Ω，根據(jù)歐姆定律I＝U/R=12V/30Ω=0.4A.教師歸納：（用多媒體展示）（1）解物理題的一般步驟：①題中找已知條件；②注意寫出原始公式；③公式中物理單位要統(tǒng)一，對(duì)物理符號(hào)盡量寫出必要的文字說明；④代入的數(shù)值要帶單位；⑤最后說明所求的物理量，不必寫答.（2）解電學(xué)題審題的一般思路：①根據(jù)題意畫出電路圖；②在電路圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值、未知量的符號(hào)；③利用相應(yīng)公式進(jìn)行求解.例題2（多媒體展示）如圖所示.閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為0.3A，求電阻R的阻值.教師要求學(xué)生在練習(xí)本上按例題1的要求解答，并請(qǐng)一位同學(xué)到黑板上板書演算過程.學(xué)生板演解題過程.解：電阻R兩端的電壓U＝6V，通過電阻R的電流I＝0.3A.所以R＝＝=20Ω學(xué)生板演完畢，教師組織全體學(xué)生討論、分析正誤.例題3教師用多媒體展示練習(xí)冊(cè)中對(duì)應(yīng)題目，并針對(duì)性地講解.教師總結(jié)：（多媒體展示）①電路圖及解題過程要符合規(guī)范要求.②答題敘述要完整.③解釋U=IR的意義：公式U=IR，表示導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流和該導(dǎo)體電阻的乘積.但要注意，電壓是電路中產(chǎn)生電流的原因.導(dǎo)體兩端不加電壓時(shí)，電流為零，但導(dǎo)體電阻依然存在.因此不能認(rèn)為電壓跟電流成正比，跟電阻也成正比.④解釋R=U/I的物理意義：對(duì)同一段導(dǎo)體來說，由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，所以比值是一定的.對(duì)于不同的導(dǎo)體，其比值一般不同.U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于材料、長(zhǎng)度和橫截面積，還跟溫度有關(guān).不能認(rèn)為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比.由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以某導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體中的電流也等于零，而這個(gè)導(dǎo)體的電阻值是不變的.課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)用歐姆定律分析圖象中電阻的大小師在理解歐姆定律的基礎(chǔ)上，我們還要學(xué)會(huì)運(yùn)用歐姆定律分析圖象中電阻大小的題目，下面我們就試著分析一個(gè)電學(xué)I-U圖象的例題.例題4（多媒體展示）在某一溫度下，兩個(gè)電路元件甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，元件甲的電阻是Ω，將元件甲接在電壓為2V的電源兩端，則流過元件甲的電流是A，將乙接在電壓為2.5V的電源兩端，則流過元件乙的電流是A，此時(shí)元件乙的電阻是Ω.解析：如圖所示為導(dǎo)體兩端電壓與電流的關(guān)系圖象,我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，但我們可以利用歐姆定律來求得電阻，觀察元件甲的I－U圖象可知，電阻甲的電阻是固定不變的（不受溫度或電壓大小的影響），可從甲上任找一對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后利用其電壓、電流值計(jì)算出電阻，如當(dāng)加在元件甲兩端的電壓為1V時(shí)，通過甲的電流為0.2A，由歐姆定律可得=5Ω.當(dāng)元件甲接在電壓為2V的電源兩端，I-U圖象上對(duì)應(yīng)的電流為0.4A，則通過元件甲的電流為0.4A（也可利用歐姆定律求得=0.4A).觀察乙的I-U的圖象可知，元件乙的電阻隨著電壓的增大逐漸增大，猜想可能是受溫度的影響，當(dāng)將乙接在電壓為2.5V的電源兩端，此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值為0.5A，則此時(shí)，元件乙的電阻為=5Ω答案：50.40.55注意：教師在講解該題時(shí)，速度盡量放慢，在分析乙的I－U圖象的變化情況時(shí)，教師要詳細(xì)講解，特別是要讓學(xué)生理解乙元件電阻變化的原因可能是因?yàn)殡妷涸黾訒r(shí)，使得乙電阻的溫度變化了，從而導(dǎo)致電阻增加.同時(shí)要提醒學(xué)生在解答有關(guān)I-U圖象的題目時(shí)，一定要搞清橫縱坐標(biāo)所表示的物理意義，從圖象中找出相關(guān)的有用信息，然后利用相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行求解.課堂演練完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂練習(xí).【教師結(jié)束語(yǔ)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了歐姆定律的公式，并嘗試?yán)脷W姆定律進(jìn)行了簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算，這節(jié)課我們就學(xué)到這，謝謝！課后作業(yè)完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后練習(xí).1.在講授歐姆定律時(shí)，教師要讓學(xué)生明白歐姆定律并不是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論簡(jiǎn)單地綜合而成的，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)歐姆定律應(yīng)用時(shí)必須符合“同一性”和“同時(shí)性”.在講解歐姆定律的公式I＝U/R和變形公式R＝U/I、U＝IR時(shí)，要將它們的含義區(qū)別開來，從物理意義上劃清界限，這樣可讓學(xué)生從中加深對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí)和理解.在解題訓(xùn)練過程中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生良好的解題習(xí)慣.2.根據(jù)學(xué)生的接受程度不同，本課的內(nèi)容可自行調(diào)節(jié)，講得適中才好，對(duì)于成績(jī)好的學(xué)生，我認(rèn)為還是多放手，讓他們自己去解決這些問題，對(duì)于成績(jī)不怎么好的學(xué)生步子還是放慢一些，多舉例多讓他們上黑板板書演算過程，在眾多學(xué)生面前暴露自己的失誤，以引起大家的注意.歐姆和歐姆定律的建立歐姆（GeorgSimonOhm1787-1854）1787年3月16日生于德國(guó)埃爾蘭根城，父親是鎖匠.父親自學(xué)了數(shù)學(xué)和物理方面的知識(shí)，并教給少年時(shí)期的歐姆，喚起了歐姆對(duì)科學(xué)的興趣.16歲時(shí)他進(jìn)入埃爾蘭根大學(xué)研究數(shù)學(xué)、物理與哲學(xué)，由于經(jīng)濟(jì)困難，中途輟學(xué)，到1813年才完成博士學(xué)業(yè).歐姆是一個(gè)很有天分和科學(xué)抱負(fù)的人，他長(zhǎng)期擔(dān)任中學(xué)教師，由于缺少資料和儀器，給他的研究工作帶來不少困難，但他在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中始終堅(jiān)持不懈地進(jìn)行科學(xué)研究，自己動(dòng)手制作儀器.歐姆對(duì)導(dǎo)線中的電流進(jìn)行了研究.他從傅立葉發(fā)現(xiàn)的熱傳導(dǎo)規(guī)律受到啟發(fā)，導(dǎo)熱桿中兩點(diǎn)間的熱流正比于這兩點(diǎn)間的溫度差.因而歐姆認(rèn)為，電流現(xiàn)象與此相似，猜想導(dǎo)線中兩點(diǎn)之間的電流也許正比于它們之間的某種驅(qū)動(dòng)力，即現(xiàn)在所稱的電動(dòng)勢(shì).歐姆花了很大的精力在這方面進(jìn)行研究.開始他用伏打電堆作電源，但是因?yàn)殡娏鞑环€(wěn)定，效果不好.后來他接受別人的建議改用溫差電池作電源，從而保證了電流的穩(wěn)定性.但是如何測(cè)量電流的大小，這在當(dāng)時(shí)還是一個(gè)沒有解決的難題.開始，歐姆利用電流的熱效應(yīng)，用熱脹冷縮的方法來測(cè)量電流，但這種方法難以得到精確的結(jié)果.后來他把奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和庫(kù)侖扭秤結(jié)合起來，巧秒地設(shè)計(jì)了一個(gè)電流扭秤，用一根扭絲懸掛一磁針，讓通電導(dǎo)線和磁針都沿子午線方向平行放置；再用鉍和銅溫差電池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用兩個(gè)水銀槽作電極，與銅線相連.當(dāng)導(dǎo)線中通過電流時(shí)，磁針的偏轉(zhuǎn)角與導(dǎo)線中的電流成正比.實(shí)驗(yàn)