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17.2欧姆定律(教学设计)-(人教版)_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_教学设计

  • 2026-05-01 21:59:29 2026-05-01 19:36:18

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17.2欧姆定律(教学设计)-(人教版)_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_教学设计
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17.2 欧姆定律(教学设计) 年级 九年级 授课时间 课题 17.2 欧姆定律 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。 教学 2. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。 目标 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。 本节内容由“分析理解欧姆定律内容及表达式”和“欧姆定律简单应用”两 部分构成、通过完成上一节“探究电流与电压、电阻关系”的实验任务,运用数 学方法分析、处理实验数据,得出电流与电压、电阻的关系即欧姆定律。这样编 排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性、系统 性。理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义是本节课的重点。运用数学推 教材 理、图象的方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律对学生要求较高,学生运用 分析 欧姆定律解决简单的实际问题,是本节课的难点。在教学中根据探究得到的两个 结论,运用数学方法进行推导分析,便可得到欧姆定律的内容及其变形公式。通 过例题进行公式的简单运用,对于教材提供的两个简单计算例题,应注重解题方 法、思路、格式等方面的要求和规范。为扩大学生的知识面,教材通过科学世界 “酒精浓度检测仪”培养学生熟练应用欧姆定律分析、解释有关现象的能力。 教学 多媒体ppt,包含视频:《欧姆定律》、《欧姆定律的应用》等。 器材 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【回忆并提问】回忆上节课学过的内容:导体中的电流与两端的电压和电 阻的关系。 回忆上节课学 ①在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 过的内容,进 ②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。 行猜想,进入 这个结论是否具有普遍性?电流、电压、电阻之间有没有定量的关系? 情景. 这节课学习—《17.2欧姆定律》。 学习新课 一、 欧姆定律 早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关 系进行了大量实验研究,发现对大多数导体而言,上面的规律是成立的,并进 一步归纳得出了下面的欧姆定律。 根据老师的讲 1. 欧姆定律的内容 解,知道欧姆 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。 定律的内容、2. 数学表达式 (1)如果用U 表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示导体中 U 的电流,那么用公式表示就是:I= R (2)单位 U 根据公式 I= 可知各物理量的单位: R 电压U:伏特,符号V;电阻R:欧姆,符号Ω;电流I:安培,符号A。 公式与单位。 3. 物理意义 对于同一导体而言,电阻一定,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的 电流就增大几倍;当电压一定时,导体中的电阻增大几倍,导体中的电流就变 为原来的几分之一。 4. 变形公式 U U 由欧姆定律的公式I= 可推出:U=IR、 R= 。 R I (1)电压U=IR的意义:表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其 电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成 理解变形公式 电压与电流成正比。 的物理意义。 U (2)电阻R= 的意义:表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的 I 电压与通过导体的电流的比值。 因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度 有关,与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 5. 对公式的理解 (1)统一性: 注意欧姆定律 I、U、R必须使用国际单位制中的单位,即U—V,R—Ω,I—A。 使用的问题。 (2)同一性: ① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。 ②在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用 同一数字或字母表示,如I、R、U 等。 1 1 1 (3)同时性: 对同一导体或同一部分电路来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移 U 动,都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化,所以公式I= 中的 R 三个量是针对R同一时间而言的。 (4)条件性: 定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条 件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体的 电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。 (5)适用范围 欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路, 并且是纯电阻电路。 学习新课 二、欧姆定律的应用 1. 应用欧姆定律进行分析与计算的依据U U (1)求电流: I= ;(2)求电压: U=IR;(3)求电阻: R= . R I 只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 会利用欧姆定 2. 利用欧姆定律解答计算题的一般步骤 律进行分析计 第一步:可采用“去表法”判断电路的连接方式,将电压表去掉,将电流 算,掌握解题 表看成一段导线,画出等效电路图,然后进行判断。判断出电路的连接方式 的步骤。 后,再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置,明确各测量哪部分电路两端 的电压和电路中的电流。 第二步:认真审题,在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求 量。 第三步:找出各物理量之间的关系;利用欧姆定律和串、并联电路电流、 电压的关系列出关系式,列式时要注意公式成立的条件,要有必要的文字说 明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位。 第四步:讨论结果的合理性,得出答案。 3. 酒精浓度检测仪 我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。 目前,大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。 注意用欧姆定 (1)酒精气体传感器 律分析酒精浓 酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻,它 度检测仪、车 的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,从而引起电路中电流和电压的变化。 重表的原理。 (2)酒精测试仪原理 酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R(相当于随酒精气体浓度变化的 1 变阻器)、一个定值电阻R 及一个电流表和电压表串联组成。 2 酒精气体传感器的电阻值R 随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员 1 呼出的酒精气体浓度越大,那么传感器的电阻值R 越小,根据欧姆定律I=U/R 1 可知,电路中的电流越大,则定值电阻R 两端的电压U=IR 越大,即测试仪 2 2 2 的示数越大。 观看视频,进 一步理解欧姆 定律及其应 用。 4. 车重表 图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中,R 为滑 2 动变阻器。若车重表是由电流表改装而成,现将它串联在图中位置,则当车越 重时,变阻器的滑片向下滑,连入电路的阻值变小,电路中的电流变大,即车 重表的示数将变大。 例题教学的目 的是加强学生 对欧姆定律公 式的理解,以 及训练学生利 用该公式解决 实际问题的能 力。重点是加 深对欧姆定律 的应用的理 解。 【播放视频】——《欧姆定律》 【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。 【解析】根据题意画好电路图;在图上标明已知量的符号、数值和未知量 的符号。 由题可知U=12V,R=30Ω, 根据欧姆定律可求通过灯丝的电流 U 12V I= = =0.4A R 30Ω 由欧姆定律我们看到,在电源电压不变的情况下,可以通过改变电路中的 电阻来改变电流。 【例题2】一只电流表的内部电阻值是0.2Ω,最大量程是3A,若把它直 接接在3V的电源上,求通过电流表的电流大小是多少安?计算结果说明了什 么? U 【详解】根据欧姆定律I= ,则 R U 3V I= = =15A R 0.2Ω 通过计算得知,电流表中的电流达到15A,远远超过3A的测量范围,电 流表会因电流过大而烧坏,所以电流表是不允许直接与电源两极相连的。 【例题3】一个定值电阻R与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压 表测得定值电阻两端的电压是6V,又用电流表测得通过定值电阻的电流是 0.3A,求这个定值电阻R的阻值。 U 【解析】根据欧姆定律I= ,则 R U 6V R= = =20Ω I 0.3A 通过该例题可以看出一种测量电阻的方法, 即首先通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流,然后应用欧姆 定律算出电阻的大小。 1. 电流、电压和电阻,是电路学习中三个重要的物理量,如图所示情境粗略却形象 地反映了这三者之间的关系。①图中丙与甲的关系反映了 的关系,丙与乙的关系反映了 的关系。 ②图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关,它们的关系可归纳为: 相同条件下, 。 【答案】①电流与电压,电流与电阻;②横截面积,导体的电阻随导体横截面积的 减小而增大。 课 堂 【详解】①由图可知,乙阻碍丙的移动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲 练 表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流。图中丙与甲的关系反映了电流 与电压的关系,丙与乙的关系反映了电流与电阻的关系。 习 ②由图可知,乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动,所以图中信息还反映出 导体的电阻与导体的横截面积有关。 2.由欧姆定律公式可知( ) A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比 B.导体两端的电压为零时,因没有电流通过,所以导体电阻为零 C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小 D.导体电阻的大小,可用它两端的电压与通过的电流的比值来表示 【答案】D。 【解析】A.电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化.此选项错误; B.导体两端的电压为0时,电流为0,但导体电阻不为0.此选项错误; C.导体中电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变.此选项错误; D.在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值.此选项正确. 所以选D. 3. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,把滑片P向左移动时,滑动变阻 器接入电路的阻值将______,电压表的示数将______(均填“变大”或“变小”)。 【答案】变小,变大。 【解析】滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器接入的是左边部分,故滑片左移 时,滑动变阻器阻值变小,总电阻变小,电流变大,由欧姆定律可知定值电阻两端电压 课 变大,即电压表示数变大。 堂 4.一段导体两端的电压为2V时,导体中的电流是200mA,它的电阻是______Ω; 练 当该导体两端电压降为0V时,此时导体的电阻为_____Ω;当该导体的电流是0.4A时, 习该导体两端的电压为______V。 【答案】10,10,4. U 2V 【解析】I=300mA=0.3A,导体的电阻为 R= = =10Ω I 0.2A 因电阻是导体本身的一种性质,与其两端的电压和通过的电流无关,所以当导体两 端的电压降为0V时,该导体的电阻为10Ω不变; 当通过导体的电流为0.4A时,导体两端的电压为 U =IR=0.4A×10Ω=4V 2 2 5. 如图所示的电路中,电阻阻值R>R。闭合开关S后,电阻R、R 两端的电压分 1 2 1 2 别为U、U,通过两个电阻的电流分别为I、I。下列判断中正确的是( ) 1 2 1 2 A.I >I B.I =I C.U=U D.UR,由U=IR可知:U>U,故ACD错误,B正确。 故选B。 1 2 1 2 1 2 6. 如图所示的电路中,若R=10Ω,R=5Ω,闭合开关S,此时,电压表的示数为 1 2 2.5V,则电源电压为( ) A.2.5V B.5V C.7.5V D.10V 【答案】C. 【解析】由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测电阻R 的电压。 2 而电压表的示数为2.5V,那么此时电路中的电流 U2 2.5V I2= = =0.5 A R2 5Ω 电路的总电阻R=R+R=10Ω+5Ω=15Ω 1 2 所以电源电压U=IR=0.5A×15Ω=7.5V. 故ABD不符题意,C符合题意。 2 7.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,CB部分为导体,BA部分为绝缘 体,下列有关说法中正确的是( )A.体重显示表是用电压表改装成的 B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路 C.体重测试仪所测体重越大,电路中的电流越小 D.体重越大,体重显示表的示数越大 【答案D。 【详解】A.由电路图可知,体重显示表串联在电路中,所以体重显示表是用电流表 改装成的,故A错误; B.体重测试仪电路虽然缺少开关,但是当体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝 缘体的位置,电路处于断路,故B错误; C.体重测试仪所测体重越大,滑动变阻器接入电路的电阻越小,根据欧姆定律可知 电路中电流越大,故C错误; D.当测试仪所测体重越大时,杠杆的左端下降、右端上升,滑片上移,滑动变阻器 接入电路的电阻变小,根据I=U/R可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越 大,故D正确。 故选D。 8. 交警严查酒后驾车,如图甲所示是酒精测试仪的原理图,其中R 为定值电阻, R 1 2 为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度β变化曲线如图乙所示,电源电压恒定不 变。如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的( ) A.传感器两端的电压越大 B.电压表示数越大 C.通过传感器的电流越小 D.电压表示数不变 【答案】B. 【详解】电阻R 与R 串联,电压表测R 的电压;由图象可知,随酒精浓度的增大, 1 2 1 酒精气体传感器R 阻值减小,酒精气体传感器R 的分压减小;随酒精浓度的增大,酒精 2 2 气体传感器R 阻值减小,电路总电阻变小,电路电流变大,流过传感器的电流变大;气 2 体传感器R 的分压减小,电源电压不变,由串联电路特点可知,电阻R 分压变大,电压 2 1 表示数变大。 故选B。 9. 如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R、R 分别为20Ω和30Ω,只闭合 1 2 开关S 时,电流表的示数为0.3A,求: 1(1)电源电压; (2)S、S 均闭合时,电流表的示数。 1 2 【解析】(1)只闭合开关S 时,电源电压 U=IR=0.3A×20Ω=6V. 1 1 1 (2) S、S 均闭合时,此时两电阻并联,流过R 电流为 1 2 2 U 6V I2= = =0.2A R2 30Ω 电流表的示数 I=I+I = 0.3A+0.2A=0.5A 1 2 10. 如图甲所示,电源由n节新干电池串联而成且不变,滑动变阻器R上标有“20Ω 2A”字样,闭合电键,小李同学将滑片P滑到变阻器的中点附近时(变阻器接入电阻约为 10Ω),电流表的指针如图乙所示,求: ①电源中的新干电池节数n,电源总电压U。 ②在不损坏电路元件的前提下,该变阻器在本电路中能改变的电流范围及对应的变 阻器接入电路的电阻范围。 【解析】①电流表用0~0.6A的量程,电路中的电流为0.46A,R取10欧时,电源电 压 U=IR=0.46A×10Ω=4.6V 因为一节干电池的电压1.5V,所以电池节数 n=4.6V/1.5V=3(节),电源电压为4.5V. ②最小电流为 I =U/R =4.5V/20Ω=0.225A,最大电流I =2A 小 大 大 所以能改变的电流范围: 0.225A~2A R =U/I =4.5V/2A=2.25Ω,R =20Ω 小 大 大 变阻器接入电路的电阻范围:2.25Ω~20Ω 第2节 欧姆定律 课 堂小 结 第2节 欧姆定律 一、欧姆定律 (1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,导体的电阻成反比。 (2)公式:I=U/R (3)单位:电压U:V;电阻R:Ω;电流I:A (4)提示: ①欧姆定律适用于纯电阻电路; ②电流、电压与电阻必须是对应同一导体或同一段电路; ③三个量具有同时性。 二、欧姆定律的应用 板 U (1)求电流: I= 书 R 设 (2)求电压: U=IR. U 计 (3)求电阻: R= I 利用学生在前一节“探究电流与电压、电阻之间的关系”的基础上,根据上节收集 课 的实验数据,让学生分析、归纳、总结出欧姆定律。欧姆定律表达式直接给出,在该公 式基础上分析电压、电阻、电流各物理量的单位。 后 教师要讲解教科书中的例题,例题教学的目的是加强学生对欧姆定律公式的理解, 反 以及训练学生利用该公式解决实际问题的能力。教师在教学中要强调运用公式解题的规 思 范。 作 业