人教版 九 年级 物理 教学设计 主备人 学科 课题 知识与技能 物理 时间 第十七章 欧姆定律 第 2 节 欧姆定律 1．理解欧姆定律及公式。 2．能用欧姆定律及公式进行简单的电路分析和计算。 1.重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识。 教 2.通过分析与论证过程提高学生根据实验数据归纳物理规律的能力. 过程与方法 学 目 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， 培养学生应用知识解决问题的能力. 1.通过对欧姆生平的介绍，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神， 标 情感态度与价值观 激发学生学习的积极性。 2.引导学生认识物理规律的客观性、普遍性和科学性,促进学生科学世 界观的形成 教学 重点 教学 难点 教具 准备 教学 方法 正确理解欧姆定律的内容和公式. 运用欧姆定律进行简单的电路分析和计算。 多媒体课件等. 电池组、电阻（5Ω、10Ω、15Ω）多个、开关、导线若干、电流表、电压表、 多媒体课件等. 分析、归纳、推理、讲练结合 教学过程设计 师：同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验结论吗？ 导 入 新 课 生 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. 生 2:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比. 师:两位同学的归纳都很好,如果将上面的实验结论综合起来,又可以得到什么结论? 生 3:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体本身的电阻成反比. 师：电流、电压和电阻这三个物理量之间的关系首先是被德国的科学家欧姆发现的，所以我们把 这个规律叫做欧姆定律，下面我们就一起来学习吧！ 新课学习 教 一、欧姆定律 师： 由上节课的结论可知：在电阻一定时，电流与电压成正比；在电压一定时，电流与电阻成反 比.我们把它综合起来，用一句话表示就是： 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，这个结论就是欧姆定律. 学 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。人们为纪念他，将电阻的物理量单位以欧姆的姓 过 氏命名。 1.欧姆定律的内容： 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。 程 如果用 U 表示加在导体两端的电压，R 表示这段导体的电阻，I 表示通过这段导体中的电流，那 么欧姆定律可以写成如下公式： 2.欧姆定律的数学表达式： I= 教 3.公式中使用国际单位：（单位要统一） 电压 U 的单位：V ； 电阻 R 的单位：Ω ；　电流 I 的单位：A. 4.理解欧姆定律 学 公式的物理意义：（1）当导体的电阻 R 一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电 流就增加几倍.这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U).当 电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一.这反映电 压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝1/R).公式 I=U/R 完整地表达了欧姆定 过 律的内容. （2）导体中的电流决定于： ①电压（U)：外因（电源提供）； ②电阻（R)：内因（导体本身属性） 程 5.变形公式 : 欧姆定律的变形式：U=IR、R= 是电学计算的基本公式， （1）解释 U=IR 的意义：公式 U=IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导 体电阻的乘积.但要注意，电压是电路中产生电流的原因.导体两端不加电压时，电流为零，但导 体电阻依然存在.因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比. （2）解释 R=U/I 的物理意义：对同一段导体来说，由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正 比，所以比值是一定的.对于不同的导体，其比值一般不同.U 和 I 的比值反映了导体电阻的大小. 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于材料、长度和横截面积，还跟温度有关.不能 认为 R=U/I 表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比.由于电阻是导体本 身的一种性质，所以某导体两端的电压为零时，导体中的电流也等于零，而这个导体的电阻值是 教 不变的. 6.欧姆定律使用中注意事项 应注意以下四点: （1）适用范围：欧姆定律只适用于纯电阻电路（或用电器），对非纯电阻电路，如含电动机的 学 电路，欧姆定律不再适用. 过 （2）同一性：I= 中的电流、电压、电阻是指同一个导体或同一段电路中的各量，三者要一一 对应，在解题中，习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示，如图所示的电 程 路，通过电阻 R1 的电流 ，通过电阻 R2 的电流 生变化时，电路中的总电流可以表示为 ，电路的总电流 I=UR，当电路发 . （3）同时性:欧姆定律中三个物理量间具有同时性，即在同一部分电路上，由于开关的闭合或断 开以及滑动变阻器滑片位置的移动，都将引起电路的变化，从而导致电路中的电流、电压、电阻 的变化，因而公式 I=U/R 中的三个物理量是同一时间的值.不可将前后过程中的 I、U、R 随意混用. （4）公式中的三个物理量，必须使用国际单位制中的主单位，即 I 的单位是安培，U 的单位是伏 教 特，R 的单位是欧姆. 二、欧姆定律的应用 对于一段导体，只要知道电流、电压、电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律求出第三个量。 学 1.已知电压、电阻，求电流：根据 I= 例题 1 一辆汽车的车灯电阻为 30 Ω,接在 12 V 的蓄电池上,则通过灯丝的电流是多少? 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. 过 程 解:由题可知 U＝12V，RL＝30Ω，根据欧姆定律可求通过灯丝的电流： I= A 由欧姆定律我们看到，在电源不变的情况下，可以通过改变电路中的电阻来改变电流。 2.已知电阻、电流，求电压: 根据 U=IR 例题 2 闭合开关后,电路中某一定值电阻 R 两端的电压为 6 V,电流为 0.3 A,则电阻 R 的阻值是多少? 解：电阻 R 两端的电压 U＝6V，通过电阻 R 的电流 I＝0.3A. 根据欧姆定律可知 =20Ω 3.已知电流、电压，求电阻: 根据 R= 例题 3 如图所示，闭合开关后，电压表的示数为 6V，电流表的示数为 0.3A，求电阻 R 的阻值 解: 根据题意把已知量再点路途上标出。 欧姆定律 I= 得： 4. 利用欧姆定律，解电学问题一般步骤: (1) 读题、审题,明确已知的物理量;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) 根据已知的物理量选取正确的欧姆定律的公式或变形式; (4)利用相应公式进行求解：注意写出原始公式; 有必要的文字说明;物理量要带单位; 【科学世界】 酒精浓度检测仪 酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）与一个定值电阻 及一个电压表或电流表组成。酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶 员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的电压表示数越大。 【拓展延伸】在理解欧姆定律的基础上，我们还要学会运用欧姆定律分析图像中电阻的大小，比 如 I-U 图像. 例题 4 在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示，由图可知，元件甲 的电阻是 Ω，将元件甲接在电压为 2V 的电源两端，则流过元件甲的电流是 压为 2.5V 的电源两端，则流过元件乙的电流是 A，此时元件乙的电阻是 A，将乙接在电 Ω. 解析：如图所示为导体两端电压与电流的关系图象,我们知道电阻是导体本身的一种性质，与导体 两端的电压和通过导体的电流无关，但我们可以利用欧姆定律来求得电阻，观察元件甲的 I－U 图像可知，电阻甲的电阻是固定不变的（不受温度或电压大小的影响），可从甲上任找一对应点， 然后利用其电压、电流值计算出电阻，如当加在元件甲两端的电压为 1V 时，通过甲的电流为 0.2A，由欧姆定律可得 =5Ω.当元件甲接在电压为 2V 的电源两端，I-U 图象上对 应的电流为 0.4A，则通过元件甲的电流为 0.4A（也可利用欧姆定律求得 =0.4A).观察 乙的 I-U 的图象可知，元件乙的电阻随着电压的增大逐渐增大，猜想可能是受温度的影响，当将 乙接在电压为 2.5V 的电源两端，此时对应的电流值为 0.5A，则此时，元件乙的电阻为 =5Ω 答案：5 0.4 0.5 5 注意：在分析乙的 I－U 图像的变化情况时，特别是要让学生理解乙元件电阻变化的原因是乙电 阻的温度变化了，从而导致电阻增加.同时要提醒学生在解答有关 I-U 图像的题目时，一定要搞清 横纵坐标所表示的物理意义，从图象中找出相关的有用信息，然后利用相应的规律进行求解. 课堂小结 知识点 知识点要素 内容 知识要点 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体 的电阻成反比公式：I=U/R 变形公式：U=IR，R=U/I （1）同一段导体，电流、电压、电阻三个量中已知 应用 欧姆定律 任意两个量可计算出第三个量； （2）用欧姆定律分析电表示数变化问题。 (1)三个量必须是对应同一导体或同一段电路； 注意事项 (2)三个量必须是同一时刻的值； (3)三个量，必须使用国际单位制中的 A、V、Ω 课堂练习 1.(2019 常德市)定值电阻 R1、R2 组成的电路如右图所示，已知 R1＞R2。闭合开关 S，通过 R1、R2 的电流分别记为 I1、I2，R1、R2 两端的电压分别记为 U1、U2 下列说法正确的是( A．U1 = U2 B．U1 ＞ U2 C．I1 ＜ I2 D．I1 ＞ I2 ) 【答案】B 【解析】定值电阻 R1、R2 组成的电路为串联电路，串联电路中电流处处相等，故 C、D 选项错误； 根据欧姆定律表达式 变形得 R=UI，通过电阻 R1、R2 中电流相等，R1＞R2，所以 U1 ＞ U2。故 A 选项错误，B 选项正确。 2.（2019 湖南邵阳市）一盏调光台灯，其原理如图所示，闭合 S，将滑片从左向右移动，电流表 的示数和灯 L 两端的电压变化分别是（　　） A．变大、变大 B．变大、变小 C．变小、变小 D．变小、变大 【答案】C 【解析】由电路图可知，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，电流表测电路中的电流，将滑片从左向右 移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由 I 可知，电路中的电流变小，即电流表 的示数变小，故 AB 错误； 变阻器接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，灯泡