人教版九年级上册物理第17章《欧姆定律》教案.docx

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人教版九年级上册物理第17章《欧姆定律》教案

第十七章　欧姆定律

第1节　电流与电压和电阻的关系

►知识与技能

1．通过实验，探究电流与电压、电阻的关系。

2．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；会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。

3．学会用“控制变量法”研究物理规律的思路，学会用图象研究物理问题。

►过程与方法

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能力。

►情感、态度与价值观

1．通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探究真理的科学态度。

2．在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。

3．在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识。

●重点：

通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。

●难点：

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。

一、情景导入　生成问题

观察思考

如图所示，用一节干电池对小灯泡供电，灯泡发光（图甲）用两节干电池串联后对同一灯泡供电，灯泡变得更亮了（图乙）。

图乙与图甲相比，小灯泡的电阻__不变__，灯泡两端的电压__变大__，通过灯泡的电流__变大__。

（前三空均选填“变大”“变小”或“不变”）由此可知，通过导体的电流与导体两端的电压__有关__（选填“有关”或“无关”）。

今天我们就通过实验来探究以上问题。

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

自主阅读教材P74～75，完成本探究（探究一）：

设计实验：

（先画实验电路图，根据电路图说说具体操作）

　　　如图所示：

实验步骤：

1.__如图组装电路__。

2．__移动滑动变阻器，使电压表示数分别为1__V，2__V，3__V，分别读出对应的电流表示数__。

3．__分析数据，得出结论__。

设计表格：

电阻

电压U（V）

电流I（A）

R＝10Ω

1

2

3

分析论证：

请在坐标系上画出电流随电压变化的图象。

得出结论：

分析表中数据或图象可得，__当电阻一定时，电流与电压成正比__。

交流评估：

实验中遇到哪些问题，说出来跟大家分享并一起解决。

自主阅读教材P76，完成本探究（探究二）：

设计实验：

先画实验电路图，根据电路图说说具体操作：

　　　　如图所示：

实验步骤：

1.__如图组装电路__。

2．__换上不同的定值电阻，如5Ω、10__Ω、15Ω，移动滑动变阻器使电压表示数保持3__V不变，分别读出对应的电流表示数__。

3．__分析数据，得出结论__。

设计表格：

电压（V）

电阻（Ω）

电流（A）

U＝3V

5

10

15

分析论证：

分析表中数据，看看在电压一定时，电流与电阻存在怎样的定量关系。

得出结论：

分析表中数据可得，__当电压一定时，电流与电阻成反比__。

【合作探究】

对学、群学：

实验时奇数组先完成探究一，偶数组先完成探究二。

完成后每组由一个同学板书实验电路图、表格数据图象、结论以及本组在实验过程中出现的问题，其他同学继续完成另一个探究。

三、交流展示　生成能力

方案一　

如图所示电路，是某同学“探究电流与电阻关系”的实验电路图。

（1）为了达到探究的目的，实验过程必须保持__R两端电压__不变。

（2）当开关S闭合后，该同学读出电压表示数为2V，电流表示数为0.6A。

现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为15Ω的电阻，接入电路来进行探究，则下一步该同学应进行的操作为__移动滑动变阻器的滑片，使已换成的15__Ω的电阻两端电压仍为2__V，即电压表示数仍变为原来的2__V。

此时停止移动滑动变阻器的滑片__。

方案二　

小华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（　BD　）

A．通过导体a的电流与其两端的电压成正比

B．导体a的电阻大于导体b的电阻

C．当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流为0.1A

D．将导体a接到电压为3V的电源上，通过导体的电流为0.2A

四、当堂演练　达成目标

见学生用书。

五、课后反思　查漏补缺

1．收获：

_________________________

2．存在困惑：

______________________________

第2节　欧姆定律

►知识与技能

1．能根据实验探究得到的电流与电压、电阻的关系得出欧姆定律。

2．理解欧姆定律并会进行简单的计算。

►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，培养学生逻辑思维的能力。

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。

►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。

●重点：

欧姆定律及其应用。

●难点：

正确理解欧姆定律。

一、情景导入　生成问题

如图所示的是小明和小红课外讨论的对话情境。

为了解决这些问题，我们还必须了解电流、电压和电阻之间究竟是什么关系？

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

自主阅读教材P78内容，完成第1题。

1．简述欧姆定律的内容，并指出公式中各字母的含义及各物理量的单位。

答：

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。

　　　　I：

电流，单位：

安A；

U：

电压，单位：

伏V；

R：

电阻，单位：

欧Ω。

自主阅读教材P78内容，独立思考并完成：

2．根据欧姆定律I＝

可知，电路中（　B　）

A．当电压一定时，电阻变小，电流一定变小

B．当电压一定时，电阻变小，电流一定变大

C．当电压变大时，电阻变大，电流就变小

D．当电压变大时，电流变大，电阻也随着变大

3．由欧姆定律推导可以得出R＝

，对此推导公式的理解，下列说法正确的是（　D　）

A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比

B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比

C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零

D．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变

自主阅读教材P78～79内容，独立思考并完成：

4．车床照明灯的电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是30Ω。

求通过灯丝的电流。

解：

I＝

＝

＝1.2A，

即通过灯丝的电流为1.2A。

5．某导体两端加上6V的电压时，通过导体的电流为0.3A。

当导体中电流为0.4A时，导体两端的电压为多大？

解：

由I＝

得R＝

＝

＝20Ω，

U2＝I2R＝0.4A×20Ω＝8V。

【合作探究】

对学：

①对子间相互检查独学内容，并给出评定等级。

②标注对子间不能解决的疑惑。

群学：

①小组长先统计本组的疑惑，并帮助解疑。

②针对展示方案进行讨论交流。

三、交流展示　生成能力

方案一　如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（　B　）

A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大

B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变

C．电压表V1与电压表V2的示数之和不变

D．电压表V2与电流表A的示数之比不变

方案二　张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的实验数据作出了如图所示的U－I图象，则a的电阻为__10__Ω，将a、b串联接在电压为3V的电源上，电路中的电流为__0.2__A。

四、当堂演练　达成目标

见学生用书。

五、课后反思　查漏补缺

1．收获：

_________________________________________

2．存在困惑：

________________________________________

第3节　电阻的测量

►知识与技能

1．学会正确使用电压表和电流表测电阻。

2．会分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。

3．通过探究，体会交流合作的重要和成果共享的喜悦。

►过程与方法

1．通过教师与学生的双边活动，进一步培养学生的观察能力，以及对信息的综合分析能力。

2．通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等，培养学生的实验能力。

►情感、态度与价值观

1．通过学生自己的设计、操作、结论的分析，培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法，养成良好的学习习惯。

2．在共同完成的操作及实验过程中，培养同学之间相互协作的团队精神。

●重点：

利用电流表、电压表测电阻。

●难点：

自行设计科学的、完整的实验操作方案。

一、情景导入　生成问题

如图所示的是数字式的欧姆表和指针式万用表。

上述两种仪表都能直接测量导体的电阻。

实际上将电压表与电流表配合起来也能测量导体的电阻。

想一想，上一节中与这种测量方法相关的公式是__R＝

__。

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

自主阅读教材P80～81内容，完成本探究：

1．实验目的：

利用电压表、电流表测导体电阻。

2．实验原理：

__R＝

__。

3．实验器材：

电池组、待测电阻、单刀开关、__电流__、__电压表__和__滑动变阻器__、导线若干。

4．实验电路图：

（画出实验电路图）

如图所示：

5．实验步骤：

（1）断开开关，连接电路。

（2）接入电路的滑动变阻器调到最大处。

（3）闭合开关，调节滑片，读取并记录几组电流表、电压表数据。

（4）计算导体阻值。

（5）求电阻的阻值的平均值。

6.实验数据：

实验次数

电压U（V）

电流I（A）

电阻R（Ω）

平均值R（Ω）

1

2

3

7.分析与论证：

电阻是导体__本身的一种性质__，和导体中的电流及导体两端的电压__无关__。

自主阅读教材P81，完成本探究：

【临摹仿做】

实验目的：

__用电压表、电流表测小灯泡的电阻__。

实验原理：

__R＝

__。

实验器材：

__电池组、小灯泡、单刀开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干__。

实验电路：

实验步骤：

（1）__断开开关，连接电路__。

（2）__接入电路的滑动变阻器调到最大__。

（3）__闭合开关，调节滑片，读取并记录几组电流表、电压表数据__。

（4）__计算小灯泡的阻值__。

实验数据：

实验次数

电压U（V）

电流I（A）

电阻R（Ω）

1

2

3

分析与论证：

__在不同的电压下，小灯泡的电阻是变化的，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大__。

【合作探究】

每个实验各挑选一个组做讲解，根据三组提供的数据得出普遍的结论，其他组同学进行提问和补充，然后自由发言交流实验中遇到的问题，并相互补充。

三、交流展示　生成能力

方案　

如图所示，在做伏安法测电阻的实验时，某同学把电流表和电压表接错了位置，这样会造成（　D　）

A．烧坏电流表　　　　　　　　B．烧坏电压表

C．烧坏小灯泡D．小灯泡不亮

四、当堂演练　达成目标

见学生用书。

五、课后反思　查漏补缺

1．收获：

________________________________

2．存在困惑：

____________________________

*第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用

►知识与技能

1．会利用串并联电路电流和电压的特征推导出电阻的特征，感受数学方法在物理中的应用。

2．通过对简单的串、并联电路的计算，进一步理解欧姆定律。

►过程与方法

1．会用欧姆定律分析并解决实际中的问题。

2．通过本节课的学习学会怎样运用欧姆定律来解决串、并联电路中的问题。

3．通过一些例题让学生理解欧姆定律在串、并联电路中的应用。

►情感、态度与价值观

欧姆定律的应用是学习电路知识中重要的一部分，教学中要着重从一些习题入手，让学生充分理解欧姆定律的主要意义及其应用。

为以后学好电路做好铺垫。

本节课可以借助例题来加强学生对串、并联电路中欧姆定律的应用。

●重点：

如何运用欧姆定律来解决串联和并联电路中的实际问题。

●难点：

把实际电路简化为串联电路或并联电路。

第1课时　电阻的串、并联规律

一、情景导入　生成问题

学习了影响电阻大小的因素，同学们回顾一下导体电阻的大小与哪些因素有关。

在前面学习了串、并联电路电压和电流的关系，同学们复习巩固一下，那么串、并联电路电阻有什么关系呢？

这节课我们就来研究这个问题。

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

1．现有10Ω和20Ω的两只电阻，串联后总电阻为多少呢？

首先设计实验。

器材：

电源，开关，导线，电压表，电流表，10Ω、20Ω、30Ω电阻各一只。

电路图：

步骤：

1.如图甲组装电路

2．闭合开关，读出电压表和电流表的示数。

3．断开开关，取下R1、R2，再接入R，如图乙，闭合开关，使电压表、电流表示数保持不变，则R就是R1和R2串联后的等效电阻。

4．换用不同的电阻，再进行两次实验。

5．分析数据，得出结论。

设计表格：

实验次数

电阻R1/Ω

电阻R2/Ω

等效电阻R/Ω

1

2

3

分析论证，得出结论：

电阻串联后的总电阻等于各串联电阻阻值之和。

表达式：

R＝R1＋R2

评估、交流

（1）实验设计中有没有不合理、不充分及不妥善之处呢？

（2）操作中易出现什么问题或故障呢？

（3）有什么因素可能会影响测量结果呢？

有没有不符合规律的数据。

尝试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。

解：

串联电路：

U＝U1＋U2，IR＝I1R1＋I2R2。

又∵I＝I1＝I2，∴R＝R1＋R2。

2．现有10Ω和15Ω的两只电阻，并联后总电阻为多少呢？

首先设计实验。

器材：

电源，开关，导线，电压表，电流表，10Ω、15Ω、6Ω的电阻各一只。

电路图：

步骤：

1.如图甲，组装电路

2．闭合开关，读出电压表和电流表的示数。

3．断开开关，取下R1、R2，再接入R，如图乙，闭合开关，使电压表、电流表示数保持不变，则R就是R1和R2并联后的等效电阻。

4．换用不同的电阻，再进行两次实验。

5．分析数据，得出结论。

设计表格

实验次数

电阻R1/Ω

电阻R2/Ω

等效电阻R/Ω

1

2

3

分析论证，得出结论：

电阻并联后的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

表达式：

＝

＋

。

评估、交流

（1）实验设计中有没有不合理、不充分及不妥善之处呢？

（2）操作中易出现什么问题或故障呢？

（3）有什么因素可能会影响测量结果呢？

有没有不符合规律的数据。

尝试根据并联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到并联电路中电阻的规律。

并联电路：

I＝I1＋I2，

＝

＋

又∵U＝U1＝U2，∴

＝

＋

三、交流展示　生成能力

方案　几个阻值均为R的电阻串联，总电阻为__nR__。

几个阻值均为R的电阻并联，总电阻为__

__。

四、当堂演练　达成目标

见学生用书。

五、课后反思　查漏补缺

1．收获：

_______________________________

2．存在困惑：

_______________________________

第2课时　欧姆定律在串、并联电路中的应用

一、情景导入　生成问题

学习了欧姆定律后，我们知道了欧姆定律的内容及其简单应用，知道了根据欧姆定律测电阻的方法，那么运用欧姆定律还能解决串、并联电路中的哪些实际问题呢？

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

1.

在如图所示的电路中，电源电压为6V且不变。

电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω　2A”字样，闭合并关S，电流表示数为0.2A，求：

（1）电阻R2连入电路的阻值。

（2）电压表的示数。

解：

（1）R总＝

＝

＝30Ω，R2＝R－R1＝30Ω－10Ω＝20Ω；

（2）U1＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V。

2．小红用如图电路测量未知电阻R2的阻值。

实验时S、S1闭合，电压表的示数是12V，闭合S断开S1，电压表的示数是8V。

已知电阻R1为40Ω，电源电压保持不变，求被测电阻R2的阻值。

解：

当闭合S、S1时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源电压，U＝12V，当闭合S、断开S1时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电路中的电流：

I＝I2＝I1＝

＝

＝0.2A，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U2＝U－U1＝12V－8V＝4V，根据欧姆定律可得，R2＝

＝

＝20Ω。

3．如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，通过R1的电流为0.2A，R2的阻值为10Ω，求：

（1）R1和R2并联后的总电阻。

（2）电流表A的示数。

解：

（1）在如图并联电路中支路电压等于电源电压，U1＝U2＝U＝3V，R1＝

＝

＝15Ω，R总＝

＝

＝6Ω；

（2）I总＝

＝

＝0.5A。

4.如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表的示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A。

（1）求R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻。

（2）电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少应多大？

解：

由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。

（1）因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以根据欧姆定律可得R2的阻值，R2＝

＝

＝12Ω，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过变阻器R1的电流I1＝I－I2＝1.5A－0.5A＝1A，变阻器R1接入电路的阻值R1＝

＝

＝6Ω；

（2）因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以移动滑片时，通过R2的电流不变，即I2＝0.5A，当电流表A1的示数为3A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时通过变阻器R1的电流I1min＝Imax－I2＝3A－0.5A＝2.5A，滑动变阻器接入电路电阻的最小值R1min＝

＝

＝2.4Ω。

【合作探究】

对学：

对子间相互检查，并给出评定等级，标注疑惑。

群学：

小组内相互帮助解决疑惑，并针对展示方案进行讨论交流。

三、交流展示　生成能力

方案　有一只灯泡，正常工作时两端的电压是5V，若灯泡的电阻为10Ω，电源电压是8V，要使灯泡正常工作，需要串联一个多大的电阻？

四、当堂演练　达成目标

见学生用书。

五、课后反思　查漏补缺

1．收获：

_______________________________

2．存在困惑：

____________________________________

第十七章　欧姆定律复习

1．回顾复习本章知识点，并找出各知识点之间的联系，构建出本章知识网络图。

2．会根据欧姆定律及电路的特点，分析电路问题，进行电路计算。

3．通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。

4．知道滑动变阻器在探究电流与电压、电阻关系的实验中的不同作用，能根据实验数据得出正确的结论。

5．知道伏安法测电阻的原理，知道测定值电阻与小灯泡电阻的区别，会连接电路图，处理实验中的问题。

一、情景导入　生成问题

对照学习目标，本章你还有哪些地方需要加强？

二、自研互学　生成新知

【自主探究】

1．从欧姆定律可以导出R＝

。

对电阻的理解，正确的是（　D　）

A．当电压增大时，电阻也增大　　B．当电流增大时，电阻减小

C．当电压为零时，电阻也为零D．电阻由导体本身性质决定，与电流、电压无关

2．一段导体两端的电压是12V时，导体中的电流是4A，此导体的电阻是__3__Ω，如果这段导体两端的电压降低到6V，导体中的电流是__2__A。

如果这段导体两端的电压降低到0V，这段导体的电阻是__3__Ω。

3．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。

闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则下列绘出的U－I关系图象正确的是（　A　）

A）　　　

B）　　　

C）　　　

D）

4．甲、乙两个用电器并联在电路中，他们的电阻值比为1∶3，则通过他们的电流之比为__3∶1__；它们的电压之比为__1∶1__。

5．在图所示的电路中，电源电压不变，R2＝10Ω。

S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A。

两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1＝__15__Ω。

6．小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（3V）、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的：

A.定值电阻，B.小灯泡。

（1）为了完成研究需要选择器材__A__（选填“A”或“B”）；理由是：

__小灯泡的电阻随温度的改变而改变，不能控制电阻一定（或探究电流跟电压的关系时，应控制电阻不变）__。

（2）用笔画线完成图1中的实物电路连接（你所选的器材在图中用接线板代替，导线连线不能交叉），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大。

（3）小乔通过实验得出了下表一中的数据，请读出图中两表的示数，记在表中最后一列的空格处：

表一

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.4

电流I/A

0.05

0.1

0.15

0.2

0.24

表二

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

电流I/A

0.25

0.2

0.15

0.1

（4）小丽通过实验得出了表二中的数据，并且通过分析实验数据得出了：

“在电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论。

小乔观察并检查了小丽所连接的电路后，告诉小丽。

你认为原因可能是__电压表并联在滑动变阻器两端了（或电压表测变阻器两端的电压）__。

【合作探究】

对学：

对子间相互检查知识网络构建情况，并给出评定等级。

群学：

小组长统计本组内还有待加强的内容，并督促落实。

三、交流展示　生成能力

方案　

如图所示，电源电压为6V不变，R1的电阻为12Ω，R2的电阻为8Ω，求：

（1）开关S2闭合，S1、S3同时断开时，两表的示数分别为多少？

（2）开关S2断开，S1、S3同时闭合时，两表的示数分别为多少？

解：

（1）等效电路图：

根据题意画出等效电路图，可知两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路中总电流，I＝

＝

＝0.3A，U1＝IR1＝0.3A×12Ω＝3.6V。

（2）等效电路图：

根据题意画出等效电路图，可知两电阻并联，电压表测R