2025年初中物理九年級上冊(人教版)歐姆定律-1教學設(shè)計

教學設(shè)計

課程基本信息課例編號2020QJ09WLRJ024學科物理年級9年級學期第1學期課題歐姆定律教科書書名：物理九年級全一冊出版社：人教版出版日期：教學目標教學目標：知識目標：知道歐姆定律，會用歐姆定律進行計算。能力目標：通過歐姆定律的運用，加深對電流與電壓、電阻關(guān)系的認識，掌握運用歐姆定律解決問題的方法。情感目標：通過歐姆定律的運用，梳理科學知識在實際中的價值意識，培養(yǎng)對科學的情感。教學重點：歐姆定律教學難點：歐姆定律的應(yīng)用教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動2分30秒2分鐘16分鐘2分鐘引入歐姆定律歐姆定律的應(yīng)用結(jié)尾＋作業(yè)【點PPT】上節(jié)課，我們通過探究實驗得到了兩個關(guān)于電流的結(jié)論，讓我們來一起復(fù)習一下：【講解】首先，我們通過實驗分析得到了這樣的結(jié)論，當導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比?！军cPPT】通過數(shù)據(jù)分析，我們可以寫出這樣的表達式，而其中的系數(shù)，也就是電流I和電壓U的比值，恰好和1/R大小相等。【點PPT】進一步通過圖像分析，【提問】我們是不是就可以寫出這樣的等式呢？【學生回答】當然可以，k就代表了那個比值，恰好和1/R的大小相等，是個常數(shù)?！咎釂枴康行┩瑢W會問了，這個常數(shù)不是和1/R的大小相等嗎？那我們是不是可以把表達式進一步寫成I=U/R呢？【教師回答】這需要我們來看一看，另外一條結(jié)論是不是也符合這樣的規(guī)律？【點PPT，講解】上節(jié)課我們得到的另外一條實驗結(jié)論是：當導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?！军cPPT】同樣，通過數(shù)據(jù)分析，我們可以寫出這樣的表達式，而其中的系數(shù)，也就是電流I和電阻R的乘積，恰好和電壓U的大小相等。【點PPT】進一步通過圖像分析，我們就可以得出這樣的表達式，k’就代表了那個乘積，恰好和R兩端的電壓U相等，也是個常數(shù)?！军cPPT，學生可分析回答】讓我們綜合一下這兩個結(jié)論，你是不是就可以發(fā)現(xiàn)，原來I=U/R，這就是我們今天所要學習的歐姆定律?！局v解】而這個結(jié)論，是科學家歐姆歷經(jīng)10年研究，于1826年4月提出來了，為了紀念他對電學發(fā)展的貢獻，后人才把這個本應(yīng)稱為電流定律的結(jié)論稱為歐姆定律。那歐姆是一個什么樣的人呢？【播放視頻】讓我們一起通過短片來認識一下吧（1min）。【點PPT，講解】看過短片，我相信大家都對歐姆有了一定的了解，認為他是一個非常了不起的科學家，如果同學們感興趣，可以課下查閱相關(guān)資料，來了解一下歐姆的一生，也感受一下歐姆定律被質(zhì)疑，最后又被肯定的完整歷程?！咎釂枴磕蔷烤故裁词菤W姆定律呢？【回答】它告訴我們：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容，我們可以寫出他的數(shù)學表達式，即I=U/R。其中，U代表電壓單位福特，R代表電阻單位歐姆，I代表電流單位安培?！军cPPT，講解】歐姆定律真的是電學中的一個核心定律。只要我們已知電壓和電阻，就能輕松求出對應(yīng)的電流，那請同學們應(yīng)用歐姆定律幫老師解決這樣一個實際應(yīng)用的問題吧，一輛汽車的車燈，接在12V的電源兩端，燈絲電阻為30Ω，通過燈絲的電流有多大?！咎釂枴靠匆豢搭}目中告訴我們什么條件了呢？【回答】我們知道了電壓和電阻的數(shù)據(jù)，這樣，利用歐姆定律就可以計算出通過燈絲的電流。這是一道比較簡單的計算題，通過這道題，老師還要和大家說說電學計算題的解題規(guī)范都有哪些，為同學們今后的學習做好準備?！军cPPT】首先，我們需要先根據(jù)題意畫出等效電路圖，怎么畫呢？我們可以先畫出題目對應(yīng)的電路圖，而其中的電源和開關(guān)雖然是電路中的一部分，但對我們分析問題幫助不大，因此，我們可以將其省略，只畫出用電器所在的這一部分電路，然后標出已知量電壓和電阻，最后標出待求量電流，這就是這道題的等效電路圖，怎么樣，三個物理量的關(guān)系是不是很簡潔清晰，他可以幫助我們把復(fù)雜的文字轉(zhuǎn)化為簡單的圖形?！军cPPT】好啦，我們來一起看看具體怎么計算吧，根據(jù)公式I=U/R，我們需要代入數(shù)據(jù)進行計算，從剛剛畫好的等效電路圖中，我們可以知道，U=12V，R=30Ω，計算得到電流的大小為0.4A?！咎釂枴吭谶@個過程中的規(guī)范又是什么呢？【回答】首先，一定要有表達式，然后是代入數(shù)據(jù)，需要有單位，然后是計算得到結(jié)果，結(jié)果也是要帶有單位的，大家千萬不要忘記。怎么樣？咱們做的一樣嗎？我相信你們都沒問題。【點PPT】在第十六章，我們學習過電壓表的使用，使用前，我們可以預(yù)判斷一下電壓表需要接入的量程，那請你幫我判斷一下下面這個問題吧。一個導(dǎo)體的電阻是6Ω，通過它的電流是0.4A，若要測量此時導(dǎo)體兩端的電壓，應(yīng)選用電壓表的哪個檔位呢？【講解】我們知道了電阻和電流的數(shù)據(jù)，求導(dǎo)體兩端的電壓。請大家先畫出等效電路圖，并完成相應(yīng)的計算。【學生完成本題計算，講解】通過讀題，我們可以畫出這樣的電路圖，而其中電壓表所測電路兩端電壓，我們可以用電壓U來表示，從而省去電壓表，這就是這道題的等效電路圖。根據(jù)I=U/R得到導(dǎo)出公式U=IR，代入計算，得到電阻R兩端的電壓，即電壓表的示數(shù)，為2.4V，小于3V，那么我們就可以放心使用電壓表的3V量程啦?！军cPPT】電壓表可以幫我們測量電源電壓，而有一種電源比較有意思，那就是水果電池。如圖所示是小輝自制的一個檸檬電池．當他把一只小電阻接入電路中時，測得通過電阻的電流為0.2A，電阻兩端的電壓為0.6V，小輝由此可計算出接入的電阻為多少歐姆？【提問】看看我們都知道什么？【回答】我們知道了電流和電壓的數(shù)據(jù)，要計算小電阻的阻值大小。同樣，請同學們按步驟要求完成此題?！緦W生完成本題計算，講解】首先，根據(jù)題意畫我們可以出這樣的電路圖，其中電流表所測電路中的電流，我們可以用I表示，從而省去電流表。這就是這道題的等效電路圖，根據(jù)I=U/R得到導(dǎo)出公式R=U/I，并代入計算，我們就可以輕松得到小電阻的電阻值為3Ω?！局v解】這只是歐姆定律在簡單電路里的應(yīng)用，但如果電路變的復(fù)雜了，我們又應(yīng)當如何應(yīng)用歐姆定律來解決相應(yīng)的問題呢？讓我們一起接著看?！军cPPT】上節(jié)課我們探究了電流與電壓的關(guān)系，實驗中，有一同學誤把電壓表接在了滑動變阻器兩端，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為1.5V，已知定值電阻R的大小為5Ω，電路兩端電壓為4.5V，請你幫助這名同學判斷一下此時流經(jīng)定值電阻R的電流為多少安培？【提問】看我們都知道些什么呢？【回答】我們知道了電壓，電阻，電路兩端電壓，求流經(jīng)R的電流。請同學們按步驟要求完成此題?！緦W生完成本題計算，講解】根據(jù)題意我們可以畫出這樣的電路圖，當電路狀態(tài)一定時，滑動變阻器的阻值不再改變，這時我們可以用定值電阻來表示，其中，滑動變阻器兩端的電壓為UP，電路兩端電壓為U，求流經(jīng)R的電流I。這時我們需要注意，在求流經(jīng)R的電流時，我們需要針對R這段電路來進行求解，所以我們還需要知道R兩端的電壓UR。這時，我們可以根據(jù)串聯(lián)電路的特點得到R兩端的電壓為3V，再根據(jù)歐姆定律求解，得到流經(jīng)R的電流為0.6A?！局v解】當電路中的用電器不止一個時，我們需要注意，歐姆定律中的三個物理量必須對應(yīng)同一個用電器或同一段電路。我們可以稱之為“同一性”。題目中給出的兩個電壓值都不是定值電阻R兩端的電壓，所以想通過定值電阻R計算電流，就必須找到與R相對應(yīng)的電壓UR，否則就會犯錯誤，怎么樣？你掌握這條性質(zhì)了嗎？【點PPT】再讓我們思考下面這樣一個問題。小剛想了解一下鉛筆芯電阻的大小，于是在一支鉛筆芯兩端加了3V電壓，測通過鉛筆芯的電流是0.15A，若加在這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V時，通過它的電流又是多少A？【提問】我們一起來看看都已知哪些物理量，【回答】我們知道了電壓，電流，和變化后的電壓，【提問】求什么呢？【回答】求電流，這里我們需要注意，電路的狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了改變，我們需要針對同一段電路的同一狀態(tài)進行計算。【提問】那已知量夠嗎？有些同學會發(fā)現(xiàn)沒有電阻呀，那從什么地方可以知道電阻的大小呢？【回答】我們可以通過第一個電路狀態(tài)來計算得到電阻，既然思路清晰了，那就讓我們來具體做一做吧?！緦W生完成本題計算，講解】首先要做什么呢？對，仍然是根據(jù)題意畫出等效電路圖，有幾個呢？兩個，鉛筆芯兩端電壓變化前后各是一個電路狀態(tài)，我們需要分別把他們畫出來。一個圖代表一個電路狀態(tài)。我們需要在同一個電路狀態(tài)下來求解R的大小，通過等效電路圖，我們可以發(fā)現(xiàn)，U1I1都是第一個電路狀態(tài)下電阻R的兩端的電壓和流經(jīng)R電流值，由此可知，R=U1/I1帶入計算，得到R的大小為20歐姆。再來看第二個等效電路圖，有些同學可能會覺得圖中的電阻好像不知道，但我相信聰明的你已經(jīng)有了自己的想法，我們知道，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不隨電壓變化而變化，所以兩圖中的電阻應(yīng)該是一樣的，這樣我們就可以通過I2=U2/R得到此時流經(jīng)電阻R的電流大小了。最終通過計算得到電流大小為0.3A?！局v解】這里需要注意的是，歐姆定律中的三個物理量必須對應(yīng)同一個電路狀態(tài)。我們可以稱之為“同時性”。【點PPT】這只是方法一，針對這個問題，有些同學還會有一些不同的想法，認為可以不用計算出電阻的數(shù)值，這又是怎么做到的呢？我們一起來看看吧?！军cPPT】原來這是同一個導(dǎo)體，電阻R不變，在兩個不同的電路狀態(tài)下，我們可以分別得到U1/I1=R，U2/I2=R，于是，我們就可以根據(jù)R不變列出這樣一個等式，并進一步可以寫成這樣的比例式，再將比例式進行變形，我們就可以帶入數(shù)據(jù)輕松得到第二個狀態(tài)下通過R的電流了，是0.3A?！咎釂枴窟@種方法眼熟嗎？【回答】對，它就是上節(jié)課第一個探究的結(jié)論——電阻一定時，通過電阻的電流跟它兩端的電壓成正比。而這種方法也叫做比例法，和上一種方法相比，計算是不是簡單了很多，這種比例計算在之后的學習中會應(yīng)用的越來越多，也希望同學們能夠熟練掌握?！局v解】通過上面兩個問題，我們可以總結(jié)發(fā)現(xiàn)，歐姆定律的使用需要在同一段電路中的同一狀態(tài)下進行，它反映的是同一電路中、同一狀態(tài)下I、U、R之間的關(guān)系。【講解】另外還有一點需要同學們理解的就是關(guān)于歐姆定律數(shù)學表達式的兩個變形，我相信同學們很輕松的就能夠得到，【提問】你能告訴我是哪兩個嗎？【回答】哦，原來是U=IR和R=U/I，看你和我寫的一樣嗎？【提問，點PPT】根據(jù)這兩個變形式，請同學們思考一下下面這兩個問題，思考一：變形公式U=IR能否表明電阻一定時電壓與電流成正比呢？【回答，分析】我相信經(jīng)過前面的學習，你已經(jīng)有了答案，不可以。但為什么呢？原來電壓是產(chǎn)生電流的原因，所以根據(jù)他們之間的因果關(guān)系，我們只能說電阻一定時電流與電壓成正比。【提問，點PPT】那問題又來了，變形公式R=U/I能否表明導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比呢？【回答，講解】我們都知道，導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體電阻的長度、材料、橫截面積決定，那換句話說，電阻的大小就與它兩端的電壓和流經(jīng)它的電流無關(guān)了，我們只能通過R=U/I這個公式來計算電阻的大小?！军cPPT】讓我們一起來看這樣一道選擇題，請同學們認真讀題，看看你是否能夠得到正確選項。題目告訴我們，根據(jù)歐姆定律公式I=U/R，變形得到R=U/I。讓你判斷下列說法中正確的是哪個？【講解】A選項是這樣說的，導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，對變形公式R=U/I，貌似R和U成正比，但他說的對嗎？我們知道是不對的，我們剛剛分析過了，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體電阻的長度、材料、橫截面積決定，導(dǎo)體的電阻跟加在他兩端的電壓無關(guān)，所以加在導(dǎo)體兩端的電壓變化，導(dǎo)體的電阻會變嗎？不會。我們不要受他的干擾。A選項錯誤。B選項，導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比，這也是從變形公式中直接得結(jié)論，錯誤的原因和A選項一樣，所以B選項也是不對的。C選項，當導(dǎo)體兩端電壓為零時，導(dǎo)體電阻也為零，那么如果有一段導(dǎo)體，他兩端不加電壓的話，它的電阻還依然存在嗎？當然存在。例如我們在實驗中使用的10Ω的定值電阻，接在電路中時，它的阻值是10Ω，不使用時，它的阻值仍然是10Ω。所以，C選項也錯，那讓我們一起來看一下D選項，導(dǎo)體電阻的大小不由導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流決定，這很明顯是對的，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體電阻的長度，材