1、第二节 科学探究：欧姆定律【教学目标】1、知识与技能通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。 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流过导体的电流。2、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。 3、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】通过实验探究电流、电压和电阻的关系。【教学难点】组织、引导学生在探究过程中认真观察、分析数据，得出科学结论。 能对实验中的操作失误和出现的问题进行评估。【教学方法】演示法 探究 交流【教学用具】电源、导线、定值电阻、开关、电压表、
2、电流表、滑动变阻器等。【课时安排】1 课时一、创设情境 导入新课知识巩固1、电荷的定向移动形成电流；2、导体有电阻，对电流有阻碍作用；3、电压是电荷定向移动形成电流的原因；提出问题：电流与电压、电阻有怎样的关系？以此引入新课2、探究新知（1）实验探究：电流的大小与哪些因素有关猜想一：当电路中的电阻一定时，电压越大，对电流的推动作用越大，电流 越大 。猜想二：当电路中的电压一定时，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流 越小 。设计实验与制定计划电压、电阻都能影响电流的大小，所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。实验器材电源 电流表 滑动变阻器 开关 定值电阻 电源 电压表设计
3、电路图开关控制整个电路，电流表测量电路中电流，电压表测量定值电阻两端的电压，滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。播放探究电路中电流与电压和电阻的关系视频连接实物图注意：1.连接电路时开关应断开； 2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。进行实验保持定值电阻5不变，移动滑动变阻器，调节定值电阻两端的电压，观察电流表示数，记录表中。表一：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化换用不同规格的电阻重做上述实验。根据测量的数据画出I-U图 结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。进行实验表二：保持电压不变时，研究电流随电阻的变化实验序号 电阻R/ 电流I/A
4、1 5 0.62 10 0.33 15 0.2换用不同规格的电阻重做上述实验。分析数据、作出图像实验序号 电压 U/V 电流 I/A1 0.5 0.12 1.0 0.23 1.5 0.3当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。得出结论电流与电压和电阻的关系：当电阻R一定时，电流I与电压U成正比。当电压U一定时，电流I与电阻R成反比。电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢？探究点拨评估：在实验探究的整个过程中，都应该对实验过程、结果的反思与评估。分析过程是否科学合理、简便易行、分析最终结果与开始的假设有什么差异，实验设计是否合理，有什么需要吸收的教训，如何改进实验方案等。在探究电流的
5、大小与哪些因素有关时，应注重对实验设计和数据采集进行反思，分析数据的可靠性，并思考得出的结论是否合理。 巩固练习当电阻为10的导体两端加上某一电压时，通过此电阻的电流是3A，如果将这个电压加在20的电阻两端，则通过它的电流是 1.5 A。（2）电流与电压、电阻的定量关系欧姆研究了同一段电路上电流与电压、电阻三者在数量上具体的关系 。并将研究结果总结为：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比-欧姆定律。数学表达式： RUIU：电压，单位：伏特，VR：电阻，单位：欧姆，I：电流，单位：安培，A物理量的对应性U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的
6、电压、电阻、电流。例如：信息窗欧姆是德国物理学家。主要贡献是以他名字命名的欧姆定律。现在看到的欧姆定律公式那么简单，欧姆当时却付出了艰辛的劳动。那时的实验条件很差，测量电流和电阻的仪器，都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神。问题讨论：有人根据公式R=U/I与公式I=U/R在形式上相似，说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比”。你认为这种说法对吗？为什么？答：不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。欧姆定律的应用例题1：某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为96.8。那么，
7、此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？已知：U=220V，R=96.8。求：I解：根据欧姆定律可得： AVRU3.28.960巩固练习一只小电灯泡正常工作时的灯丝电阻是12，如果电灯两端的电压是6伏，求灯丝中通过的电流。已知：U=6V，灯丝电阻R=12。求：I解：根据欧姆定律，通过灯丝的电流： AVRU5.0126电学计算题解题步骤： 1、根据题意画出电路图；2、在电路图上标出相关的物理量（已知量、未知量）；3、解答时写出：必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果（各物理量要统一用国际单位）。例题2：某电热器在220V电压下工作时，测得通过它的电流为4.5A，根据这些信息，你能算出电热器的电阻值是
8、多少？已知：U=220V，I=4.5A。求：R解：根据欧姆定律可得： 9.485.20AVIU巩固练习如图所示，闭合开关后，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.3A，求电阻R的阻值。已知：U=6V，I=0.3A。求：R解：根据欧姆定律，电阻R的阻值为： 203.6AVIU这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。例题3：如果已经测出通过一个10的定值电阻的电流为100mA，你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗？已知：R=10，I=100mA=0.1A。求：U解：根据欧姆定律，定值电阻两端的电压为：U=IR=0.1A10=1V巩固练习：一个电热水器工作时电热丝的电阻是44欧，通过的
9、电流是5安，求此时电热水器工作的电压。解：依题意和根据 得：IURUIR5A44 220 V 交流与讨论电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极，而电压表则可以，当时未说出这样规定的道理，学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的道理吗？因电流表的内阻很小，由 可知，当电压一定时，电阻越小，电路中的电流越大，IUR直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源，而电压表的内阻很大，接入电路时可以把电压表看作是断开的电路，电流很小不会烧坏电源。三、课堂小结1、电流与电压和电阻的关系：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2、欧姆
10、定律：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。公式： RUI3、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。4、课堂练习1、在保持电阻 R 两端电压不变的情况下，如果 R 的阻值为 10，通过他的电流为 0.3A，若R 的阻值为 15，那么通过他的电流为 0.2A 。2、通过两电路元件 A 和 B 的电流与其两端电压的关系如图，则元件 A 的电阻为 5 ，将 A和 B 串联后接在某一电路中，已知电路中电流为 0.2A，则电源电压为 3 V。3、下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是（ D ）A电压大
11、的电路中电流一定大 B电阻大的电路中电流一定小C导体中的电流与电压、电阻无关 D导体的电阻与电流、电压无关4、如图，电源电压为 6V 保持不变，R 1的阻值是 10，通过 R2的电流为 0.2A，求：（1）R 2的阻值是多少？（2）电流表的示数为多少？解：（1）电阻 R2的阻值： 30.62AVIU（2）通过 R1的电流：AVUI6.011干路电流：I=I 1+I2=0.6A+0.2A=0.8A,电流表测量干路电流，所以示数为 0.8A。5、作业布置1、完成课后作业2、完成本节对应练习15.2 科学探究：欧姆定律一、电流与电压和电阻的关系：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成
12、反比。 二、欧姆定律：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。公式： RUI三、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。 欧姆定律（初中学习的是部分电路欧姆定律）作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。 欧姆定律这节课重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。 通过本节课学习，主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识打下了基础。