文档内容
四、欧姆定律的应用（教学设计）
年级 九年级 学科 物理 课时数 教师
课题 四、欧姆定律的应用
1．理解欧姆定律，会用伏安法测定未知电阻；
教学 2．了解串联电路的电阻特点和分压特点；了解并联电路的电阻特点和分流特点。
目标 3．在小组合作测电阻、排查故障、动态电路分析中养成严谨务实的科学态度；感悟
“理论源于实践、服务于技术”的价值观，激发学习兴趣。
本节位于第十四章《欧姆定律》的最后一节，既是对第三节欧姆定律的巩固与提升，
又为后续《电功、电功率》及高中闭合电路欧姆定律奠基。本节把“定律”过渡到“应
教材 用”，实现知识→能力→素养的三级跳；同时承载中考“伏安法测电阻、简单电路设计与
分析 故障分析”两大热点。
本节以伏安法测电阻为主线，串并联电路电阻公式推导为副线，层层递进、螺旋上
升，体现“学以致用”的课程理念。
教学 1．伏安法测电阻的实验原理、操作步骤与数据处理；
重点 2．运用欧姆定律定性分析、定量计算，解决简单的电路问题。
教学 1．理解欧姆定律，运用欧姆定律及串并联电路的电流电压特点，解决问题；
难点 2．动态电路的分析；简单电路的设计；
3．简单电路故障的分析。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
【问题情境】如图所示为同一个电灯泡，正常发光时的电阻与不发光时的电阻， 从实际问
这两种情况下灯丝的电阻相同吗？如何去测量灯丝的阻值大小？ 题出发，
思考电阻
的大小如何测量
【分析】根据欧姆定律，我们可以测出灯泡两端的电压和通过的电流，来计算灯
丝的电阻。对于正常发光的灯丝，可以给灯泡加上额定电压，使其正常发光；对于不
发光的灯丝，可以加上较小的电压，测出不发光时的电流。
学习新课 一、 测量导体的电阻
（一）学生实验：用电流表和电压表测量电阻
【实验原理】欧姆定律公式： ，公式变形： ，只要测出导体两端的
电压和通过导体的电流，就可以计算出导体的电阻大小。
【设计实验】 小组合
（1）实验器材：直流电源、电流表、电压表、开关、阻值未知的定值电阻 R、滑 作，设计
x
动变阻器和导线等。 实验
（2）电路图：设计的实验电路图如图所示，实物图如图所示。
分工合
【进行实验】
作，完成
（1）根据电路图连接电路。
实验
（2）检查电路无误后，将滑动变阻器调到最大阻值处；闭合开关，调节滑动变阻
器的滑片P，改变待测电阻两端的电压，如使电压表的示数分别为1V、2V、3V，观察
对应的电流表的示数，分别填入表格中。
（3）根据记录的三组数据，分别求出三次对应的电阻值，计算出它们的平均值并
填入表中。
（4）断开开关，整理器材，结束实验。
【数据记录】
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2
3【分析论证】
（1）当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但测得的电阻 进行实
在误差范围内相等，即电阻不随电压和电流改变。 验，分工
（2）上述测量电阻的方法称为“伏安法”，用这种方法也可以测量灯泡的电阻。 合作，记
【交流评估】 录数据
（1）连接电路时，开关是否处于断开状态；滑动变阻器滑片是否滑到最大阻值
处？电流表、电压表的量程选择是否恰当？“+”“-”接线柱是否接反？
连接电路必须规范，开关断开、滑动变阻器滑片处于阻值最大端，都是为了保护
电路。电压表和电流表的量程选择要恰当，这是为了精确测量，减小误差。电压表和
电流表的正负接线柱要在闭合开关前检查到位。
（2）调节滑动杆变阻器的滑片，选择的电压值是否恰当？滑动变阻器在本实验中
的作用是什么？
调节滑片，选择合适的电压值，是为了更精确地测量电阻，如果电压太小，则电
流太小，误差较大；如果上次电压值相差不大，则不能达到多次测量的目的。滑动变 交流评
阻器在实验中的作用一是保护电路；二是调节待测电阻两端的电压从而改变电流多次 估，分析
测量。 实验中遇
（3）实验中，多次测量得出的电阻值是否相等？实验的误差原因是什么？多次实 到的实际
验的目的是什么？ 问题
实验中，多次测量测得的电阻值在误差范围内是相等的；误差主要来自于：一、
电表量程选择带来的误差；二、电表读数误差；三、电路连接处接触不良等等。多次
测量的目的是为了求平均值减小误差。
（4）实验过程中，有没有遇到什么异常情况？本实验小组是怎样解决的？
异常情况可能有：①闭合开关后电压表和电流表没有示数；②电压表或电流表指
针反偏；③调节滑动变阻器滑片时电表示数不稳定等等。
【例题1】如图是“伏安法测电阻实验”电路图，下列说法中错误的是（ D ）
反思评
估，总结
实验
A．在连接电路时，应将变阻器滑片调至最右端
B．连接电路时，要使电流从电压表和电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
C．多次测量是为了求平均值减小误差
D．向左移动滑动变阻器的滑片时，电流表、电压表的示数都变大，R的阻值也变
大
（二）实验：用电流表和电压表测量电阻（拓展）【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
【实验步骤】 小组合
（1）按电路图连接实物。 作，设计
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示 实验
数。并观察灯泡的亮度变化。
（3）多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。
（拓展内
容）进行
【数据处理】
实验，分
将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出小灯泡的阻值。
组合作，
实验序号 电压U/V 电流I/A 灯丝电阻R/Ω
记录数据
1
2
3
【分析论证】由实验现象，当小灯两端电压越大时，通过灯丝的电流越大，灯泡
亮度越大，测得的灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。
【例题2】如图甲所示，为某同学“测量小灯泡电阻”的实验电路图，其中电源电
压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V。
分析数
据，结合
实验现
象，得出
结论
（1）根据电路图连接好电路后，检查电路时发现电流表的指针如图乙所示，接下
来的操作是 电流表调零 ； 反思评
（2）实验中测量出了小灯泡在不同电压下对应的电流值，并绘制出了小灯泡的I- 估，总结
实验
U图像如图丙所示，则小灯泡正常工作时的电阻为 1 0 Ω；（3）该同学发现小灯泡的I-U图像并不是一条直线，说明流过小灯泡的电流与小
灯泡两端的电压不是正比关系，其原因是 小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大 。
学习新课 二、 电路设计
【问题情境】在一些电路设计中，电源电压大于用电器的额定电压，需要选择合
适的电子元件来保护电路，为此需要应用欧姆定律进行电路计算。
【例题】已知电源电压为6V，灯泡上标有“4.8 V 0.3A”字样。为了使灯泡正常 在电路设
发光，需要在电路中串联多大的保护电阻？ 计中应用
【分析】由灯泡上标注的字样可知，它的额定电压为4.8V，额定电流为0.3 A。而 欧姆定律
电源电压为6V，大于灯泡的额定电压，因此需要串联一个合适的保护电阻R，使灯泡
两端的实际电压U 为4.8V。根据串联电路电流、电压的特点，可知通过保护电阻的电
1
流I和加在其两端的电压U 。根据欧姆定律，可求得保护电阻的阻值。
R
练习例
题，熟悉
【解答】由串联电路电压的特点可知U=U +U ，故加在保护电阻两端的电压：
L R
解题过
U = U - U = 6V - 4.8 V = 1.2 V
R L
程，注意
由串联电路电流的特点可知，通过保护电阻的电流与灯泡的电流大小相等，故灯
解题规范
泡正常发光时，通过保护电阻的电流I = 0.3 A。
根据欧姆定律，需要在电路中串联的保护电阻的阻值：
【反思】可以用其他方法来求解吗？如果用一个滑动变阻器来控制电路中的电
流，以调节灯泡的亮度，还需要保护电阻吗？如果需要，保护电阻的阻值应当如何确
定？
【分析】
（1）其他解法：由串联电路的电流、电压特点：
I = I = I ，U = U + U
L R L R
又因为：
，U = I R ，U = I R
L L L R R R
则灯泡两端电压和电阻两端的电压之比：
拓展欧姆
定律的应
灯泡电阻：
用——串联分压
所以：
，R=4Ω
（2）如果用一个滑动变阻器来控制电路中的电流，以调节灯泡的亮度，还需要保
护电阻。因为如果滑动变阻器滑片滑到接入电阻足够小的时候，灯泡两端的电压可能
超过其额定电压。保护电阻的阻值就是上述计算结果4Ω。
【方法技巧】数学方法在物理学中有广泛的应用，用公式表达物理概念和
规律就是其中之一。例如，欧姆定律公式就以简洁的形式表达了导体中的电流
总结数学
与电压、电阻的关系。
方法在物
此外，从某个或某些物理规律出发，通过数学公式的逻辑推演，可以得到
理问题中
一些有用的推论。
的应用
在应用数学方法时，我们必须理解公式的物理意义。
1．如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验，下列说法错误的是（ D ）
A．实验原理是R=U/I
B．多次测量取平均值是为了减小误差
C．滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过电阻的电流
课
D．若将定值电阻R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系
堂
2．下列说法错误的是（ B ）
练
A．串联电路中，任何一个分电阻总小于串联的总电阻
习
B．并联电路中，并联的总电阻等于各分电阻的倒数之和
C．串联电路中，电阻越大，它两端的电压就越高
D．并联电路中，电阻越大，通过它的电流就越小
3．如图所示，闭合开关，滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻 变大
，电流表示数 变小 ，电压表示数 变小 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
4．一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应 串 联一个 1 0 Ω的定值电阻。
5．图甲是小刚测电阻的电路图，他进行了下列操作，请按要求完成下列问题：
（1）闭合开关前， 滑片P应置于滑动变阻器的最 右 端（选填“右”或“左”）；
（2）用完好的器材按图甲正确连接好电路，试触时，发现电流表的指针偏转角很小，
移动滑动变阻器的滑片时，指针偏转角度仍然较小，产生该现象的原因可能是： 电流表选
择的量程太大 ；
（3）电路调试完成后，某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙所示，则电压表的
读数是 2. 4 V，该电阻的阻值R = 8 Ω。
四、欧姆定律的应用
一、“伏安法”测电阻
1．实验原理：
2．实验电路图；
3．实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、
导线、待测电阻。
4．实验步骤：（略）
5．实验记录：（略）
板
二、测量小灯泡的电阻
书
设
计 1．实验原理：
2．实验电路图；
3．实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导
线、待测电阻。
4．实验步骤：（略）
5．实验记录：（略）
三、电路设计
1．欧姆定律公式： （求电流）2．公式变形： （求电阻）； （求电压）
3．串联分压：
四、欧姆定律的应用
课
堂
小
结
作
1．教材“实践与练习”
2．配套同步“导学案”。
业布
置
教
学
反
思
