人教版物理九(上) 第17章 歐姆定律 第1節(jié) 電流與電壓和電阻的關系（導學案）

第第頁人教版物理九(上)第17章歐姆定律第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系（導學案）第十七章電壓電阻

三環(huán)：自學展示反饋

歐姆定律是電學中的基本定律，它是學生進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是電學的重點內(nèi)容.歐姆定律是實驗定律，按照課標的要求教材將此內(nèi)容的學習設計為學生的探究活動，目的是讓學生進一步體驗科學探究，學習科學探究的方法.本章教學內(nèi)容以歐姆定律為線索，從歐姆定律的學習開始，到歐姆定律在理論和實際中的應用結束，教材自始至終站在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)的角度安排教學內(nèi)容.

本章共分4節(jié)：

1.第1節(jié)為“電流與電壓和電阻的關系”，本節(jié)的綜合性較強，知識方面要用到電路、電壓和電阻的知識；技能方面要求學生掌握電流表、電壓表和滑動變阻器等的使用.本節(jié)主要要求學生通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系，并進一步掌握使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和通過導體的電流的方法.

2.第2節(jié)為“歐姆定律”，本節(jié)是在掌握“電阻、電壓、電流”三者之間關系的基礎上推導出歐姆定律公式，要求學生能應用歐姆定律解釋一些簡單現(xiàn)象，并能進行簡單的計算.

3.第3節(jié)為“電阻的測量”，本節(jié)是歐姆定律內(nèi)容的延續(xù)，學生在應用歐姆定律解決問題的同時，又可以加深對歐姆定律的理解.本節(jié)主要考查了利用“伏安法”測電阻的方法，要求學生能正確使用滑動變阻器、電壓表、電流表來測出小燈泡（或未知電阻）的電阻值.

4.第4節(jié)為“歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用”，本節(jié)主要是關于歐姆定律和串、并聯(lián)電路的綜合，要求學生在掌握串、并聯(lián)電路電壓、電流特點的基礎上，靈活利用歐姆定律來解決實際問題，并推導出串聯(lián)電路的總電阻R總＝R1+R2，并聯(lián)電路的總電阻.

【教學目標】

1.在知識目標方面：①通過實驗探究，認識影響電流大小的因素有電壓和電阻;②知道導體中的電流與電壓、電阻的關系；③掌握并運用歐姆定律公式；④掌握串、并聯(lián)電路中電阻的關系，并能利用歐姆定律進行簡單的計算；⑤知道用電流表和電壓表測電阻的實驗原理，會同時使用電壓表和電流表測量導體的電阻.

2.在能力目標方面：①通過探究過程進一步體會猜想與假設、設計實驗、進行實驗、分析與論證、評估與交流等探究環(huán)節(jié);②通過制定研究方案進一步體會“控制變量”這一重要的研究方法;③通過分析與論證過程提高學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力.

3.在素養(yǎng)目標方面：①在數(shù)據(jù)收集過程中形成實事求是的科學態(tài)度；②通過探究，揭示隱藏的物理規(guī)律，激發(fā)學生探索的樂趣.③在與小組成員合作完成實驗的過程中，加強與他人的協(xié)同、合作能力..

【課時建議】本章共有4節(jié)，建議8課時：

第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系………2課時

第2節(jié)歐姆定律…………1.5課時

第3節(jié)電阻的測量………1.5課時

*第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用

………………2課時

第1課時歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用

第2課時歐姆定律在并聯(lián)電路中的應用

本章復習訓練…………1.5課時

1.控制變量法：例如：實驗探究電流與電壓的關系時，保持電阻一定；實驗探究電流與電阻的關系時，保持電壓一定.

2.等效法：例如：認識串并聯(lián)電路的總電阻；在測未知電阻的實驗中，在保證電路連接及電路中電流、電壓不變的情況下，用變阻箱的電阻等效替代未知電阻，由電阻箱的阻值，從而可知待測電阻的阻值.

第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系

課題電流與電壓和電阻的關系課型新授課

教學目標知識目標1.通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系.2.會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和通過的電流.3.會使用滑動變阻器來改變一段導體兩端的電壓.

能力目標1.通過實驗探究過程，進一步體會科學探究方法.2.領悟用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法.3.通過實驗、分析和探索過程，提高根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力，學會用圖象研究物理問題.

素養(yǎng)目標1.在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，讓學生體驗戰(zhàn)勝困難、解決物理問題時的喜悅.2.引導學生養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度.3.重視學生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性的認識，培養(yǎng)學生科學世界觀的形成.

教學重點實驗探究電流、電壓和電阻的關系的過程教具準備教師準備：演示用具、示教板一套，實驗表格、圖象坐標紙、多媒體課件等.學生準備：電流表和電壓表各一個、三節(jié)干電池、滑動變阻器一個、定值電阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3=15Ω）、開關、導線若干.（以上器材為一組，每三人準備一組器材）

教學難點運用正比例和反比例函數(shù)圖象分析出電流、電壓和電阻的關系式教學課時2課時

課前預習1.探究電阻上的電流跟電阻兩端電壓的關系（1）猜想：由于電壓是形成電流的原因，說明電流的大小與電壓有關.（2）探究：①方法：控制變量法.②步驟：為了研究電阻上的電流跟電壓的關系，我們應控制電阻一定，通過在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器來調節(jié)導體兩端的電壓.（3）結論：電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比.

2.探究通過導體的電流與導體電阻的關系（1）猜想：導體電阻對電流有阻礙作用，所以通過導體的電流的大小與電阻有關.（2）探究：①方法：控制變量法.

備課筆記

知識拓展：

研究物理問題的方法很多，如控制變量法、等效法、推理法、模型法、類比法等，理解和掌握這些研究方法，科學探究才能少走彎路.

小組問題探討：

已知電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成正比。那么，電壓、電流、電阻這三者之間是否有一個具體的數(shù)量關系呢？

課前預習②步驟：為了研究通過導體的電流跟電阻的關系，我們應控制電阻兩端的電壓一定，通過換用不同的導體來改變電阻.（3）結論：電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比.

鞏固復習教師引導學生復習上一章內(nèi)容，并講解布置的作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.

新課導入教師演示實驗：請同學們看一個最基本的電路連接，即由電源、小燈泡、開關各一個，導線若干組成的一個簡單電路.（開關閉合后燈亮）請同學們思考：你有哪些辦法使小燈泡的亮度變暗？學生討論后回答：①可以減小電源電壓；②可以在電路中串聯(lián)一個電阻.教師按學生的方法演示.師前面我們學習了電流、電壓和電阻三個量的知識，這三個量之間的關系并不是孤立存在的，而是互相聯(lián)系、互相影響的，即電壓變化要引起電流變化，電阻變化要引起電流變化.提示：加在導體兩端的電壓越大，通過它的電流就會越大；導體的電阻越大，流過它的電流就會越小.這只是從定性的層面研究了電流與電壓、電阻之間的關系，在物理學中更有意義的研究，應該是從定量的角度去研究電流與電壓、電阻之間的關系.

進行新課探究電流與電壓的關系（1）提出問題：師請同學們思考電阻不變時，電阻上的電流跟電阻兩端的電壓有什么關系？（2）猜想或假設：教師提示：同一個小燈泡接在一節(jié)電池的電路中時發(fā)光較暗，而接在兩節(jié)電池的電路中時發(fā)光較亮.教師引導學生根據(jù)提示，發(fā)揮想象力，進行猜想或假設.學生猜想：電阻一定時，電壓越高，電路中的電流越大.（3）設計實驗：①實驗儀器的選擇：師我們所學的電流、電壓和電阻三個物理量中，哪些物理量可以直接測量出來，分別用什么儀器來測量？生：能直接測量的物理量有：電流和電壓，儀器分別為電流表和電壓表.師電阻不能測量，我們怎樣知道導體的電阻值呢？生：可以從銘牌上讀出導體的電阻值.②實驗方法的選擇：師也就是說在研究電流和電壓、電阻之間關系時，我們是固定電阻不變，讓電

備課筆記

知識拓展：

因為電壓的變化和電阻的變化都會引起電流的變化，所以我們采用控制變量法，先讓電阻不變，探究電流與電壓的關系，再讓電壓不變，探究電流與電阻的關系，最后總結出電流與電壓和電阻的關系.

進行新課壓發(fā)生改變，觀察電流的變化，這種研究物理問題的方法叫什么？生：控制變量法.教師播放多媒體課件“控制變量法”，并講解.③實驗時如何減小誤差：師實驗時，針對于某一導體只測量一組電壓和電流值，行嗎？生：不行.師為什么？師生共同回答：多次測量可以減少誤差，同時考慮到物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性，應該多測量幾次.注意：我們在實驗時不僅要針對同一導體測量幾組電壓值和電流值，同時還要更換定值電阻反復進行實驗，這種研究物理問題的方法是不可忽視的.（實驗時，給出了兩個不同的定值電阻R1＝5Ω和R2＝10Ω）④實驗時如何改變電壓和電流：師我們在實驗中要多次測量電壓值和電流值，那么怎樣去改變導體兩端的電壓和通過它的電流呢？生1：改變電源的電壓，如：增減串聯(lián)的干電池的節(jié)數(shù).生2：用滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.教師總結指出：同學們知道了改變定值電阻兩端電壓的方法，請大家根據(jù)你認為最適合的方法和剛才我們設計的思路，對照自己桌前的器材選擇你所需的實驗儀器，并畫出能夠同時測量電壓和電流的電路圖.（4）進行實驗：實際操作中，教師要提醒學生注意以下幾個問題：（用多媒體播放）①連接電路和更換元件時，開關應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器按“一上一下”的接法，滑動變阻器的滑片應放到最大阻值的位置上.②正確連接電流表、電壓表、滑動變阻器.③閉合開關前，明確研究對象；明確控制什么物理量不變，什么物理量改變；明確觀察記錄哪些數(shù)據(jù).④測量過程中電路閉合時間不能過長，讀取數(shù)據(jù)后要斷開電路，以防止通電時間過長電阻發(fā)熱給實驗帶來誤差.⑤測量次數(shù)不要過多，根據(jù)時間而定，一般測量三次或四次左右.⑥若用滑動變阻器來改變導體兩端電壓的情況時，盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化（如：0.5V，1V，1.5V……）.同樣若用干電池（或學生電源）改變電源電壓時，也盡量使電源電壓成整數(shù)倍地變化.教師巡回指導學生進行實驗，指出學生在實驗中容易出現(xiàn)的錯誤，并分析錯誤原因，要求學生實事求是地填寫實驗數(shù)據(jù).(5)分析和論證：數(shù)據(jù)處理時，教師引導學生仔細思考實驗數(shù)據(jù)，從不同的角度進行分析：如分析電壓是怎樣發(fā)生變化，從而影響到電流怎樣變化；同時還應考慮到實驗會有誤差，可能數(shù)據(jù)不會完全一致.（6）得出結論：教師總結得出電流、電壓關系的結論：板書：電阻不變時，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比.教師指導學生用測量的數(shù)據(jù)對照課本畫出I-U圖象（高中物理中叫伏安特性曲

小組問題探討：

1.如果用干電池做實驗，怎樣改變電壓？

2.如果用學生電源做實驗，怎么改變電壓？

3.如果用滑動變阻器，怎樣改變電壓

進行新課線），引導學生理解并運用圖象法解決問題.（7）評估:要求學生在實驗探究報告中反思自己的探究活動，如：①實驗設計方案是不是最優(yōu)的，還可能存在著哪些不合理的地方，可怎樣進行改進？②操作過程中讀完數(shù)據(jù)做記錄時沒有及時斷開開關，可能會浪費電；在更換電阻時，也沒有斷開開關，這也是不允許的.③從實驗的過程和結果看，盡管數(shù)據(jù)之間存在一些誤差但基本能反映規(guī)律，所以測得的數(shù)據(jù)和結論是可靠的.(8)交流：要求學生進行交流時，可以相互交換各自的實驗探究報告，也可以口頭表述自己在實驗探究中與他人不同的意見，同時還應聽取他人正確的意見.交流時，不應只是交流實驗探究結論，交流的重點應放在實驗探究的過程中.如：為什么我的猜想和別人不一樣？為什么我的方法與你不一樣？為什么你能得出這樣的結論，而我的結論和你不一樣？為了探究電流跟電壓的關系，小亮設計了如圖甲所示的電路圖.甲乙（1）請根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙中的元件連成電路.（2）在探究電流與電壓的關系時，應保持___________不變，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，改變______________，記下對應的電流值.解析：（1）根據(jù)電路圖連接實物圖，首先應看明白電路圖中各元件的位置及連接方式，然后對照電路圖連接電路元件.連接時注意電表的正、負接線柱位置及其量程.看不出該使用哪個量程時，應使用較大量程.（2）在探究電流跟電壓的關系時，根據(jù)控制變量法，應保持R不變，調節(jié)滑動變阻器，獲取不同的電壓值.

備課筆記

特別提醒：

在導體電阻不變的前提下，電壓的變化會引起電流的變化，電壓的變化是因，電流的變化是果，不能因果倒置.

思想方法：

在電阻不變時，想要更明確地知道電流與電壓的關系可采用畫圖象的方法.

特點提醒：

根據(jù)電路圖連接實物圖時，要特別注意電壓表與電流表的量程選擇，若沒有特別明顯的提示時，統(tǒng)一選用較大量程.

答案：（1）如右圖所示（2）電阻R的阻值電壓表示數(shù)（或定值電阻兩端電壓）

探究電流與電阻的關系（1）提出問題:前面的實驗中，我們知道，電阻不變時，電流與電壓成正比，那么，在電壓不變時，電流與電阻之間有什么樣的關系呢？（2）猜想或假設:生：根據(jù)“導體的電阻越大，流過它的電流就會越小”，因此我們猜想：電流與電阻成反比.（3）設計實驗:教師提示：我們在做實驗時，仍需使用控制變量法，即保持電阻兩端的電壓不變，研究電壓不變的條件下，電流與電阻的關系，實驗電路圖與前面相同.（4）進行實驗:步驟一：按電路圖連接好電路.步驟二：分別將5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路中，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變（如U=3V），分別讀出電流表的示數(shù)，記錄在下面的表格中.U=______V（5）分析論證，評估，交流.根據(jù)測量的數(shù)據(jù)對照課本畫出I-R圖象，并得出結論.板書：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比.【例2】在探究電壓不變，電流跟電阻關系的實驗中，已經(jīng)得出正確的實驗結論，下表中有兩個數(shù)據(jù)漏寫，請根據(jù)實驗結論，填寫表中的兩個空格.解析：當電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比.若電流從0.6A減小為0.3A，電流減小了一半，那么電阻應增大一倍，為10Ω.若電阻從5Ω增大為20Ω，電阻增大為原來的4倍，那么電流應減小為原來的1/4，為0.15A.答案：100.15【例3】在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材如圖所示（各個電源兩端的電壓保持不變，各個定值電阻受溫度的影響可以忽略）.請選用合適的器材，完成實驗探究.（1）你認為電流的大小與哪些因素有關？

備課筆記

規(guī)律總結：

導體兩端電壓不變是由移動滑動變阻器滑片實現(xiàn)的，導體電阻的變化是由更換不同的定值電阻實現(xiàn)的.

小組問題探討：

探究電流與電阻的關系和探究電流與電壓的關系時，滑動變阻器的作用有什么不同？

進行新課答：（2）本實驗中，需要保持不變.（3）在虛線框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖.（4）小楊設計的實驗方案中，使用了滑動變阻器，在實驗中，滑動變阻器不能起到的作用是（）A.控制電路中的電流大小，保護電路B.保持定值電阻兩端的電壓不變C.改變電源電壓解析：由電壓、電阻的概念可知，電流的大小與電壓、電阻有關；要研究電流與電阻的關系，應保持電壓不變；實驗中要測電壓和電流，故應用到電壓表和電流表，為了保證電壓不變，還需用到滑動變阻器，因此電路設計如圖所示；滑動變阻器既可以保護電路，又可以保持定值電阻兩端的電壓不變，但它不能改變電源電壓.答案：（1）電壓、電阻（2）電壓（3）如右圖所示（4）C解析：當開關S閉合后，A中電壓表與電源并聯(lián)，所以電壓表測的是電源兩端的電壓（或者說是兩只燈泡兩端的總電壓）；B中電壓表與L1并聯(lián)，正負接線柱的接法也正確；C中電壓表與L2并聯(lián)，測的是L2兩端的電壓；D中電壓表雖然與L1

教學板書

課堂小結理解電流與電壓、電阻的關系時，要注意以下兩個問題：（1）這里的導體中的電流和導體兩端的電壓、導體的電阻都是針對同一導體而言的.不能說一個導體的電流和另一個導體兩端的電壓成正比；也不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比.所以，電流與電壓、電阻的關系一定要標明是哪一

備課筆記

規(guī)律總結：

探究電流與電壓的關系時，滑動變阻器的作用是保護電器和改變電阻兩端的電壓；探究電流與電阻的關系時，滑動變阻器的作用是保護電路和保持電阻兩端的電壓不變.

課堂小結段電路或哪一個導體.（2）注意電流與電壓、電阻關系的邏輯性.在敘述三者關系時，電流與電壓、電阻的順序不能改變，即不可以說電阻一定時，導體兩端的電壓隨電流的增大而增大,也不能說電壓一定時，電流越小，導體電阻越大.因為電壓是形成電流的原因，因為導體兩端加了電壓，導體中才有電流，不是因為導體通過了電流才有電壓，這個因果關系不能顛倒；而電阻是導體本身的一種性質，與通過導體的電流大小無關.這節(jié)課我們研究了電流、電壓和電阻這三個物理量間的關系，知道了在電阻一定時，電流與電壓成正比；電壓一定時，電流與電阻成反比.在研究問題時，學習了控制變量的思想，針對這個實驗，在研究電流與電壓的關系時，我們控制了電阻不變，即定值電阻不變；在研究電流與電阻關系時，我們控制電壓不變.

教材習題解答想想議議(P76)利用“探究電流與電壓的關系”的實驗數(shù)據(jù)計算UI，并與電阻R比較，看看電阻R與UI有什么關系.解：電阻R與的關系是：R=.動手動腦學物理(P76~77)在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示.（1）為分析電流與電壓的定量關系，請你在方格中建立有關坐標軸并制定其標度，把表中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點.（2）小英說，從圖中可以看出，這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯誤的，跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同，可能是讀取這組數(shù)據(jù)時粗心所引起的，分析時需要把它剔除掉.這是哪組數(shù)據(jù)？解：（2）第4組電流數(shù)據(jù)0.40A是錯誤的.2.在電阻一定時探究電流與電壓關系的實驗中，小凱把定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關和電源連接成了如圖所示的電路，正準備閉合開關時，旁邊的小蘭急忙攔住他，說接線錯了.請你檢查一下電路，錯在哪里？小蘭發(fā)現(xiàn)只要改接一根導線就可以，請把接錯的那一根導線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上.

備課筆記

知識拓展：

當根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描的點成線性關系時，連接這些點作直線的要領是：首先讓最多的點在這條直線上，然后讓分布在直線兩側的點同樣多.

解：如圖所示.

難題解答【例4】在研究“一定電壓下，電流與電阻的關系”時，電路如圖所示，電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“15Ω1A”的字樣，在a,b間先后接入不同阻值的