12.2 探究欧姆定律
1．教学目标
☆知识与技能
（1）通过实验探究，认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
（2）知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
（3）理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单的计算。
☆过程与方法
（1）运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。
（2）通过分析和论证过程进一步提高学生归纳物理规律的能力。
☆情感态度与价值观
（1）在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
（2）体验探究自然规律的曲折和乐趣，激发学生的好奇心，增强学习的兴趣和克服困难的信心。
2．教学重点：欧姆定律及其探究过程
教学难点：设计并进行实验探究
3．课前准备
教具：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻（5 、10 、15 ）、导线。
4、课时安排：2课时
5、教学设计
第1课时（学生实验）
【导入新课】
〈师〉电学在我们的生活中无处不在，电路是电学的一个重要组成部分，而电阻、电流和电压时描述电路的基本物理量，那么，电流与电压、电阻之间存在着怎样的关系？这节课我们来共同探究它们之间的关系。
【推进新课】
●提出问题
〈温故知新，提出问题〉
教师：在电学中，我们已经学过了3个物理量：电流、电压和电阻。请问：电压的作用是什么？（学生：电压是一段电路中产生电流的原因。）什么是电阻？（学生：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。）既然电压使电路中产生电流，电阻对电流有阻碍作用，那么电路中电流的大小跟电压、电阻一定存在必然的联系，它们之间究竟存在怎样的关系呢？
〈观察实验，发现问题〉
如图所示，先用一节干电池给2.5V的小灯泡供电，观察灯泡的亮度和电流表的示数；再用两节干电池供电，观察实验现象。问学生：发现了什么？怎样解释看到的现象？（电压越大，电流越大。电流的大小跟电压有关。）
如图所示，同时展示两个电路：两电路都用一节干电池供电，但两只小灯泡的型号不同，让学生再次比较灯泡的亮度和电流表的示数。
图12-14
教师：以上几个实验说明电流的大小跟哪些因素有关？
学生讨论、回答。
〈问题设疑，激活思维〉
教师出示问题：有一个小灯泡，上面标明其正常工作时的电流为0.3A。在一次实验中，小红测出通过灯泡的实际电流为0.4A，为使该灯正常工作（避免灯泡被烧坏），需要减小通过灯泡的电流，你能想出哪些办法？并简述理由。
这样的问题对学生来说略带一点“挑战性”，学生为了展示自己的聪明才智，往往会争相想办法、出主意。其实办法不外乎两种：减小电压，或增大电阻。
教师：大家认为电流的大小跟电压、电阻有关，那么它们之间有没有定量的规律呢？
●设计实验
为明确实验目的，可以把上一个环节中提出的问题（电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系？）板书在黑板上。
让学生自己阅读教材，然后思考、回答教材提出的两个问题。通过讨论“为什么在电路中要接入一个滑动变阻器”，制定出具体的实验方案：以定值电阻为研究对象，研究它的电流跟电压的关系时，保持定值电阻R不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，测出多组电压和电流的对应数据，通过分析数据，发现电流跟电压的关系；研究电流跟电阻的关系时，要更换不同的定值电阻，通过调节滑动变阻器保持定值电阻两端的电压相等，测出电流，通过分析多组数据，找出电流跟电阻的关系。
还可以通过师生双边活动，启发引导学生设计实验：
教师：要研究电流跟电压、电阻分别存在怎样的关系，可运用什么方法？
学生：控制变量法。
教师：请具体说明：每一步要控制什么量不变、改变什么量、怎样改变？每一步需要测量哪些量、怎么测量？
学生通过讨论，逐步弄清楚上述问题，也就把实验方案设计出来了。
●进行实验和收集证据
为保证学生实验能够顺利进行，实验前可让学生说说实验注意事项，如：连接电路时要断开开关，避免短路，要正确连接和使用滑动变阻器，正确连接电流表、电压表，并选用合适的量程等。另外，为便于处理数据，可使R两端的电压成整数倍地变化。
课本的表格中只列出了三次实验，应向学生说明，仅从三次实验就得出规律是不科学的，课堂上应尽可能让学生多做几次。
在研究电流跟电压的关系时，若用3节干电池作电源，可用5Ω的定值电阻，三次电压分别为1V、2V、3V，这样电流的变化范围在0~0.6A，适合干电池的供电特性。
在研究电流跟电阻的关系时，若选用3节干电池作电源，定值电阻取5Ω、10Ω、15Ω，建议电压保持3V，实验中电流值将在0.6~0.2A之间。
●分析和论证
分析教材“表一”所收集的数据，可得出结论：当电阻不变时，电流跟电压成正比。
分析教材“表二”所收集的数据，可得出结论：当电压不变时，电流跟电阻成反比。
在物理学的定量研究中，经常要判断两个量是否成“正比”或“反比”关系，但有些学生并不清楚正确的判断方法，教师画出两种关系的大致函数图像帮助学生理解。
【小结，作业】
【板书设计】
第2课时
教学设计
引入新课
1．找学生回答第一节实验得到的两个结论．在导体电阻一定的情况下，导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比；在加在导体两端电压保持不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
2．有一个电阻，在它两端加上4V电压时，通过电阻的电流为2A，如果将电压变为10V，通过电阻的电流变为多少？为什么？
要求学生答出，通过电阻的电流为5A，因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比．
3．在一个10 的电阻两端加上某一电压U时，通过它的电流为2A，如果把这个电压加在20 的电阻两端，电流应为多大？为什么？
要求学生答出，通过20 电阻的电流为1A，因为在电压一定时，通过电阻的电流与电阻大小成反比，我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系，导体中电流跟这段导体电阻的关系，这两个关系能否用一句话来概括呢？
启发学生讨论回答，教师复述，指出这个结论就叫欧姆定律．
（－）欧姆定律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．
1．此定律正是第一节两个实验结果的综合，电流、电压、电阻的这种关系首先由德国物理学家欧姆得出，所以叫做欧姆定律，它是电学中的一个基本定律．
2．介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文．
3．欧姆定律中的电流是通过导体的电流，电压是指加在这段导体两端的电压，电阻是指这段导体所具有的电阻值．
如果用字母U表示导体两端的电压，用字母R表示导体的电阻，字母I表示导体中的电流，那么欧姆定律能否用一个式子表示呢？
（二）欧姆定律公式
教师强调
（l）公式中的I、U、R必须针对同一导体或同一段电路．因此，在使用公式解题时，要注意要一一对应，习惯上把同一导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示
（2）欧姆定律中的三个物理量间具有同时性
（3）单位要统一I的单位是安（A）U的单位是伏（V）R的单位是欧（ ）
（4）I=U∕R和R=U∕I的区别，后者表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值，这个比值R是导体本身的属性，不能理解为R与U成正比，R与I成反比，这也是物理与数学的不同之处。
（三）运用欧姆定律计算有关问题
1、串联电路中的分压作用、并联电路的分流作用（师生共同推导相关公式）
2、推导串并联电路中电阻之间的关系式
3、教师强调电路计算的一般步骤
①画出电路图，分析电路中各个电阻的连接方式
②分析电表的策略对象，根据题意明确电表的测量值
③在电路上标出已知量数值、未知量的符号
④找出各量之间的关系，利用欧姆定律以及串并联电路的特点列出关系式
4、例题讲解
【例1】 一盏白炽电灯，其电阻为807 ，接在220V的电源上，求通过这盏电灯的电流．
教师启发指导
（1）要求学生读题．
（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的
符号．
（3）找学生在黑板上板书电路图．
（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图
（5）找学生回答根据的公式．
已知 V，求 I
解 根据 得
（板书）
巩固练习
练习1 有一种指示灯，其电阻为6．3 ，通过的电流为0．45A时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？
练习2 用电压表测导体两端的电压是7．2V，用电流表测通过导体的电流为0．4A，求这段导体的电阻，
通过练习2引导学生总结出测电阻的方法．由于用电流表测电流，用电压表测电压，利用欧姆定律就可以求出电阻大小．所以欧姆定律为我们提供了一种则定电阻的方法这种方法，叫伏安法．
【例2】 并联在电源上的红、绿两盏电灯，它们两端的电压都是220V，电阻分别为1210 、484 ．
求 通过各灯的电流．
教师启发引导
（1）学生读题后根据题意画出电路图．
（2）I、U、R必须对应同一段电路，电路中有两个电阻时，要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”，如本题中的红灯用 来表示，绿灯用 来表示．
（3）找一位学生在黑板上画出简明电路图．
（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下
学生答出根据的公式 引导学生答出
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
解题步骤
已知 求 .
解 根据 得
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
答 通过红灯和绿灯的电流分别为0．18A和0．45A.
（四）小结，布置作业
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