...第十七章欧姆定律☞第2节♥《欧姆定律》(教学案)
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发布时间：2024-09-27 17:13
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时间：2024-09-27 18:40
一、教材分析
1．《课标》要求：
理解欧姆定律。
2．学情分析：
（1）欧姆定律是学生接触的第一个电学定律，而初三学生已经有较好的数学基本功，通过实验数据的分析得出欧姆定律是不难的。学生虽然第一次接触简单的电学计算，但有初二的力学计算思维，在对知识的分析理解上是没有问题的，关键是教师要指导学生在进行电学计算中的规范要求。
（2）学生虽然已经练习了一定的电路识别，在欧姆定律的计算中时常会联系简单串、并联电路及电路故障等知识，这是学生学习的难点，教师在备课中要精心构建例题，使学生思维随教师的引导而逐步提高。
3．教学目标：
（1）知识与技能：通过实验探究得到的实验数据分析得到欧姆定律；理解欧姆定律；能利用欧姆定律进行简单的计算。
（2）过程与方法：通过计算，学会解答电学计算题的格式要求和计算方法，培养学生解答电学计算题的良好的习惯。通过对公式R=U/I的计算，知道可通过电流表和电压表来测电阻的常用方法。
（3）情感态度与价值观：通过经历分析得出欧姆定律的过程，培养学生严谨的科学态度。通过利用欧姆定律进行电学计算，培养学生良好的逻辑思维能力和认真细致的学习态度。
4．教学重难点：
（1）欧姆定律的得出及欧姆定律的应用是本节教学的重点。
（2）对欧姆定律公式及变形公式的理解、欧姆定律的应用是本节的教学难点。
5．教学思路：
本节内容是在上一节探究《电流与电压和电阻的关系》的实验结论基础之上进行的，因此本节课主要应达到让学生知道欧姆定律的内容和表达式，能够运用欧姆定律解决简单的电学计算问题，并在此基础之上进一步理解欧姆定律的物理意义。因此，本节课授课分为三个部分：一是以上一节的实验结论基础进一步探究欧姆定律的数学表达式，并介绍该定律中各个物理量的单位；二是利用欧姆定律做简单计算，并强调解题的规范要求；三是说明欧姆定律中各个物理量的关系以及运用定律要注意的问题。
6．教学方法：
本节课主要的教学方法是：观察法、讨论法、讲练法、分析归纳法等。
7．教学用具：
多媒体课件。
二、教学过程
引入新课
上一节探究了“电流与电压和电阻的关系”，现在来回顾收集的实验数据、图象。（利用多媒体投影上一节的数据记录表和根据数据所得到的图象。）
请一位同学根据投影的数据和图象给我们大家回忆一下实验的结论。
（1）在导体电阻一定的情况下，导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比。
（2）在电压保持不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
新课教学
1．欧姆定律
（1）下面请同学根据你们在数学中所学习到的函数知识来确定一下：导体两端的电压与导体中的电流的比例系数是多少？（给学生一点时间找出此种情况下的比例系数。）
（2）指导学生再仔细观察一下，该比例系数与导体的电阻值有什么样的关系？
（3）观察不同实验小组的情况，由学生发现一个普遍规律：导体两端的电压与导体的电流的比值是一个常数，且该常数的大小与导体的电阻值大小相等。可以把它们三个的关系写作：R=U/I（教师同时把该式子写到黑板上。）
（4）把R=U/I变形后写成：I=U/R
从式子我们可以看到：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。这个规律叫做欧姆定律
（5）在欧姆定律中：
I表示电流，单位是安培（A）；
U表示电压，单位是伏特（V）；
R表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
2．欧姆定律简单运用
在运用欧姆定律（I=U/R)进行计算的时候，各个量一定要用它们各自的主单位，如果不是安培、伏特、欧姆，则在计算过程中就需要通过单位换算统一成主单位。
下面运用欧姆定律来解决几个问题。
例题1 一辆汽车的车灯接在12V电源两端，灯丝电阻为30Ω，求通过灯丝的电流。
教师说明要求并板书示范解电学题的一般规则：
（1）根据题意画出电路图。
（2）在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。
（3）利用欧姆定律求解。
要求学生在笔记本上跟随老师画出图，标好各个量。
解：等效电路如图所示
通过灯丝的电流为
答：通过灯丝的电流为0.4A
例题2 如图所示，闭合开关后，电压表的示数6V，电流表的示数为0.3A。求电阻R的阻值。
解：等效电路如图所示
∵为
答：电阻的阻值为20Ω。
3．欧姆定律各个物理量的关系以及运用定律注意事项
从两道例题可以看出，当在一个用电器上知道电流、电压、电阻三个量中的两个的时候，就可以利用欧姆定律求出第三个量。
下面再来思考一下，这几个物理量相互之间还有什么关系，以及欧姆定律使用时还应注意些什么问题。（以讨论解答的形式完成）
例3．关于欧姆定律的表达式，下列说法正确的是（ ）
A．导体的电阻越大，通过导体的电流越小
B．导体中的电流与导体的电阻成反比
C．导体中的电流与电压成正比
D．对同一导体来说，其两端的电压增大到原来的3倍，则导体中的电流也增大到原来的3倍
分析：因为导体两端的电压和导体的电阻共同影响通过导体的电流大小，因此讨论电流大小的时候不能单一的讨论影响因素之一。因此选择答案“D”。
例4、某同学认为：“由变形可得”，这表明，“导体的电阻R跟导体两端的电压成正比，跟电流成反比。”这种说法对吗？为什么？
分析：不对。因为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。公式R=U/I，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。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。
例5．电路中有甲、乙两个电阻串联，甲的电压为2V，乙的电阻为10Ω。能用“2V除以10Ω”来计算电路中的电流吗？为什么？
分析：不行。因为欧姆定律在运用的时候要注意每个用电器上的电流、电压、电阻都只能针对改用电器而不能互相之间混用，否则三个物理量就对应的不对得出的结果也就相应是错误的。所以不能用甲的电压和乙的电阻来求解电流，这两个量并不针对同一用电器。
例6．某导体两端的电压为4V时，通过它的电流为0.2A，当它两端的电压为6V时，它的电阻是多少？能用“6V除以0.2A”来计算电阻吗？为什么？
分析：R=U/I=4V/0.2A=20Ω。
不能。首先，因为电阻是导体自身的性质，不会随电压、电流等等非导体自身原因发生变化，因此在第一状态中就能够求解电阻。其次，通过导体的电流受到导体两端的电压和导体电阻的影响，所以同一导体两端的电压一旦发生变化则通过它的电流就会发生变化，因此当电压由4V变为6V时，电流就已经不是0.2A了。
4．对欧姆定律的理解，要注意以下几点：
（1）成立条件：I与U和R的关系是有条件的，不能只单一的讨论电流和其中之一的关系。
（2）同一性：定律中的“通过”的电流I，“两端”的电压U及“导体”的电阻R，是对同一个导体或同一段电路而言，三者要一一对应，在解题时习惯把同一导体的各个物理量角标用同一数字表示，如“R1、U1、I1”。
（3）同时性：在同一部分电路上，由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动，都会引起电路的变化，从而导致电路中电流、电压、电阻的变化，所以公式I=U/R中的三个物理量是对同一时间而言。
5．课堂总结
回顾本节课，我们学习了欧姆定律，知道了电流、电压、电阻三者之间的定量关系，并且能够利用欧姆定律对这三个量进行适当的计算。同时，定律在使用的时候我们要注意它针对的是同一个用电器在同一个确定状态下，一旦用电器的状态或者针对的对象不统一则不能使用定律来计算。
我们再来回看例题2，在本题中我们通过利用欧姆定律求解了电阻R的阻值，因此我们就可以在实验室中通过测量一个未知电阻的电压和通过的电流来测量出该电阻的大小，这种方法叫伏安法测量电阻，在下一节我们会学习到。
6．板书设计
（1）欧姆定律的内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
（2）欧姆定律的数学表达式：I=U/R
在欧姆定律中：I表示电流，单位是安培（A）；
U表示电压，单位是伏特（V）；
R表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
（3）公式I=U/R表示的物理意义：电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比；电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比。
公式R=U/I表示的物理意义：导体的电阻等于这段导体两端的电压与导体的电流的比值。
三、教学反思
1．在得出欧姆定律表达式I=U/R中，改变传统的教学方法，而是通过引导学生观察分析所取得的实验数据，要求各小组利用多次的实验数据求出电压与电流的比值，发现该比值是一个常数，然后把该比值与导体的电阻大小进行比较，发现导体的电阻与电压与电流的比值相等，这不是一个偶然现象，而是一个普遍规律。这样，学生理解起来就较容易一些。
2．对于公式I=U/R和R=U/I来说，它们所表达的物理意义是不同的，学生通常会把公式R=U/I理解成：导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过的电流成反比。这是受公式I=U/R的引导而形成错误的知识迁移。
3．在指导学生理解欧姆定律时，要注意该定律的成立条件、同一性和同时性等特点。
