第十七章 欧姆定律作业设计 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

第十七章《欧姆定律》作业设计 作业设计教科书版本： 人民教育出版社 年级及册数：九年级全一册 作业设计单元：第十七章 欧姆定律 教材分析： 本章是第十五章电流和电路、第十六章电压和电阻这两章知识的延伸，电流、电压、电阻这三个概念的建立是探究电流跟电压、电阻的关系的知识基础，正确规范使用电流表和电压表则是研究电流跟电压、电阻关系的技能基础。 欧姆定律作为一个重要的物理规律，是电学中最基本的定律，它是进一步学习电学知识和分析解决电路问题的基础。是学习电功率、家庭电路等后续章节的必备知识。本章具有承上启下的作用，是电学的重点之一。 学情分析： 欧姆定律是在学生学习了电流、电压、电阻的概念以及电流表、电压表的使用和串并联电路中电流、电压的规律的基础上，通过实验探究电流与电压和电阻的关系以及欧姆定律公式的运用和计算。 学生在前面已经学习了电流、电压、电阻以及串联并联电路中电流、电压的规律等相关知识，但运用欧姆定律分析电路还很难，实验探究的动手能力和认知水平的差异以及迁移能力的不足体现得尤为明显。 本章主要内容： 第17.1节是电流与电压和电阻的关系，主要是电流与电压的关系和电流与电阻的关系两个探究实验及结论，同时又是后面第二节欧姆定律的基础，起到承上启下的作用； 第17.2节是欧姆定律，主要是欧姆定律的内容以及欧姆定的公式计算及运用； 第17.3节是电阻的测量，主要是探究伏安法测量电阻以及实验探究中要注意的实验细节、滑动变阻器的作用、多次测量取平均值。 物理核心素养 物理观念： 1、了解电流与电压、电阻的关系，能设计实验电路图并连接实物图。 2、了解欧姆定律的概念及运用欧姆定律进行计算。 3、了解伏安法测电阻并能通过实验探究进行电阻的测量。 科学思维： 了解电流、电压、电阻的关系，进一步体会欧姆定律在电学方面的重要性。 科学探究： 提升学生的自主实验探究的能力，能独立的设计实验电路并进行实物连接。 科学态度与责任： 通过本章内容的学习和实验操作，培养学生实事求是的科学态度，体会到物理与生活密切联系。 单元作业目标： 1、通过基础题的练习来加深学生对课本概念、性质、定义、实验探究等基本知识的理解和内化，增强学生对概念的辨析，提升学生的实验探究动手能力，同时也通过这些习题来让学生了解自己对课堂知识的理解程度，以确定后续学习方向。 2、掌握欧姆定律的概念和公式，运用欧姆定律的相关计算，提高学生的计算能力和实验探究能力。 单元作业设计思路说明： 1、目标明确 让学生明确每一节要掌握的知识点，在学习和练习时针对性更强，完成练习后再来反思这节课课堂上所学知识、细化、分类，再总结，加深对课堂知识的理解和运用。 2、面向全体，层次分明 本章作业设计，首先对每节知识细分成几个知识点，而每个知识点的作业又细分成基础性作业和发展性作业，方便教师分层次布置作业，也使学生根据自己的能力层次有针对性地完成作业，从而兼顾到每一位学生，让每位学生根据自己的知识层次完成相应作业，得到相应锻炼，收获自主实验探究能力，提升素养。 17.1电流与电压和电阻的关系 使用 时段 作业 内容 作业设计 设计 意图 使用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课前 基础 性作 业 1. 电源是_ 的装置，电压是 的原因。 2. 电阻是表示__ 的物理量。 3. 填写各物理量含义、单位：电压的符号______，单位：伏特的符号______;电流的符号______，单位：安培的符号______；电阻的符号______，单位：欧姆的符号______。 回顾已学知识为新课奠定基础做到循序渐进的原则 全体学生 2分 钟 0.8 发展 性作 业 3. 导体中的电流可能跟 和 等因素有关。 4. 由于电流可能受多个因素的影响，因此在实验时要采用 法进行探究。 5. 用 器材，能方便地改变电压和保护电路。 通过小组讨论合理推理然后作出适当的猜想，发散学生思维。 全体学生 3分钟 0.5 课中 基础 性作 业 一、探究电流与电压的关系 7（1）.根据实验电路图连接实物图 （2）在此实验中，滑动变阻器的作用是： ①___________； ②___________。 （3）实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成___________。 二．探究电流与电阻的关系 8（1）.根据实验电路图连接实物图 （2）在此实验中，滑动变阻器的作用是： ①__________； ②__________。 （3）实验结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成__________。 让学生进一步熟练掌握各种电学仪器的使用规范及各仪器的相关作用。     控制变量进行实验，规范实验操作、正确读取及记录数据。 渗透科学研究方法──控制变量的方法 全体学生 6分钟 0.6 发展 性作 业 9．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图甲所示。 　 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 (1)连接电路前，开关必须__________。 (2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物电路连接完整(导线不允许交叉)。 (3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑动到___________(选填“右端”或“左端”)。 (4)实验中，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，实验数据如表，其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为__________A。实验结论是：__________。 课堂教学中，通过教师对知识的讲解，结合学生已有知识，进一步加深对“电压一定时，电流与电阻成反比”知识的认知和理解。 本题是图形、表格以及读数于一体的综合题型也是我们考试中的常考题型通过本题学生可以更好的了解及理解本节课的重难点。 全体学生 5分钟 0.5 课后 基础 性作 业 10．如图所示，图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V），定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。 （1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，原因是 ___________； （2）实验过程中用5Ω的电阻做完实验后，用5Ω的电阻换成10Ω的，若保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，此时电压表示数 ___________（选择“增大”或“减小”），接下来应将滑片向 ___________（选择“左”或“右”）移动，本实验中滑动变阻器的作用是 ___________； （3）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持 ___________V （4）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与 ___________的关系图线。 本题主要考查学生利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系的掌握情况同时能让学生在做题过程中发现问题、提出问题、根据课堂所学知识提出解决方案，培养学生的科学探究意识和能力。 全体学生 6分钟 0.5 发展 性作 业 11．实验小组在探究电流与电阻的关系中，使用的器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是___________； （2）电路正确连接，闭合开关，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，可能原因是___________； A.定值电阻R短路 B 定值电阻R断路 C．滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）小组在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数达到某一数值，电流表的示数如图丙所示，该示数为_________A，接着断开开关，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关后，接下来应做的操作是_________，直至电压表示数为_________V，记下此时电流表的示数； （4）实验小组收集的数据如下表，分析表中数据，发现第_________次实验的数据存在错误，反思产生的原因，回忆是某次将定值电阻的阻值由_________Ω变换为错误数据点对应阻值时（实验过程并未按表中序号顺序进行），未调节滑片P就读取电流而造成的。根据出现的数据，求出电源的电压是_________V。 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.2 0.1 0.1 0.08 12．如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。 探究电流与电压关系： （1）探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______。 （2）小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？______ （3）小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中M图象对应的是哪只电阻？______，由M图象得到的实验结论是什么？______ 本题属于综合性题型，主要考察学生对电流与电压和电阻之间的关系的理解与应用以及对实验操作过程中存在的问题的解决。 本题属于综合题型不仅考查了本节“电流与电压电阻的关系”更是结合以前的知识 速度——时间图像来理解求电阻的知识。让学生学会迁移。 选做 15分钟 0.2 17.2欧姆定律 课前 基础 性作 业 1、在探究“电流跟电压的关系”实验中，应该控制 ______ 不变，通过 ______ 改变导体两端 ______ 的 ______ 。探究“电流与电阻的关系”实验中，通过 控制导体两端的 ______不变，改变电阻的大小。 考查学生利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系的掌握情况。 全体学生 2 分 钟 0.6 发展 性作 业 2、某同学在探究电流跟电压、电阻的关系时，根据收集到的数据画出了如图所示的图像，下列结论下图像相符的是（ ） 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 电阻一定时，电压随着电流的增大而减小 电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 考查学生对电流与电压关系的图象的掌握情况。 全体学生 2 分 钟 0.5 课中 基础 性作 业 3、小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,待测电阻Rx的阻值为 Ω，断开开关S，这时导体Rx的电阻为 Ω。 电流表、电压表读数能力和利用欧姆定律进行简单计算能力。 全体学生 2分钟 0.4 发展 性作 业 4.如图所示的电路中，电源电压12V（恒定不变），定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R'上标有“30Ω，2A”字样，当开光S闭合，R'的滑片P从最右端往左移动的过程中，下列说法中正确的是（   ） A.电流表示数逐渐变小 B.电压表示数不变 C.当滑片P在R'的最右端时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V D.当滑片P在R'的正中位置时，电流表示数为0.48A， 电压表示数为4.8V 本题为动态电路的应用，考查学生对欧姆定律的理解 和综合应用能力，用动态的思想去分析问题。 全体学生 2分钟 0.4 课后 基础 性作 业 5.如图所示的电路中，电源电压12V（恒定不变），定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R'上标有“30Ω，2A”字样，当开光S闭合，R'的滑片P从最右端往左移动的过程中，下列说法中正确的是（   ） A.电流表示数逐渐变小 B.电压表示数不变 C.当滑片P在R'的最右端时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V D.当滑片P在R'的正中位置时，电流表示数为0.48A， 电压表示数为4.8V 6.在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为30Ω,开关S闭合、S1 断开时，电流表的示数为0.4A；开关S、S1均闭合时，电流表的示数如图乙所示。 求: (1)电源电压U; (2)通过电阻R的电流I1: (3)开关S、 S1均闭合时电路的总电阻R. 本题为动态电路的应用，考查学生对欧姆定律的理解 和综合应用能力，用动态的思想去分析问题。 综合考查学生对运用 欧姆定律和电路中电流、电压和电阻关系解决实际问题的能力。 全体学生 5分钟 0.4 发展 性作 业 7、如图所示，当开关S闭合时，电流表A1、A2的示数之比为3：5，此时L1、L2灯丝的电阻R1、R2之比为（ ） A.2∶3 B.3∶2 C.3∶5 D.5∶3 本题考查的是学生对并联路电流的规律和并联电路中电流与电阻的关系的掌握情况。 全体学生 5分钟 0.2 17.3 电阻的测量 使用 时段 作业 内容 作业设计 设计 意图 使用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课前 基础 性作 业 1.电阻测量的原理：____________。 2.在测量小灯泡的电阻实验中，除了导线、开关、灯泡、电源之外，还需要的器材有______、_________、_____。 3.“伏安法”测电阻实验中，滑动变阻器的作用有：____________、__________________。 基础性的知识填空，使学生更加清楚本节课所学的知识内容。 全体学生 1分钟 0.8 发展 性作 业 4.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像,该导体的阻值为 (　　)   A.40 Ω　　B.30 Ω　     C.20 Ω　　D.10 Ω 5.在做测量小灯泡的电阻实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，其后果是（  ） A.电流表和电压表都可能烧坏 B.电压表不会烧坏 C.电压表可能烧坏，电流表不会烧坏 D.两表都不会烧坏 生通过对基础知识的理解后，能够应用简单的物理知识解决一些问题，提高学生对知识的应用能力。 全体学生 1分钟 0.6 课中 基础 性作 业 6.某同学按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为 ______ V，电流表的示数为 ______ A，待测电阻Rx的阻值为 ______ Ω。 7.用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U-I的图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（ ） A. 由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω B. 由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变 C. 由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大 D. 为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻 课堂教学中，通过教师的知识讲解，结合学生提前的预习，进一步加深对知识的认知和理解 全体学生 2分钟 0.6 发展 性作 业 8.实验中，某同学认为在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测量未知电阻Rx的阻值，并设计了电路图，下列图中不可以实现测量Rx阻值的电路图是（ ） A． B． C． D. 9.同学们最近学习的电学实验中，其中三个实验都用到图的电路图，下列说法正确的是（　 ） A．研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验 B．研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器使电流表示数不变 C．“伏安法”测定值电阻，多次实验的目的是求平均值，减小误差 D．在A、B、C选项的三个实验中，滑动变阻器的作用是完全一样的 知识应用到实际的题目中来，提高学生对物理解题的方法的应用和分析物理方法的能力 全体学生 2分钟 0.5 课后 基础 性作 业 10.在测量小灯泡电阻的实验中，正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则流过小灯泡的电流为____A，小灯泡的电阻为_____Ω。 11.小明在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，分别用导体A、B进行实验，并将实验数据整理后作出如图所示的图象，下列说法正确的是（　　） A．导体A的电阻大于导体B的电阻 B．当导体A两端的电压为0时，导体A的电阻也为0 C．电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成反比 D．将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A 学生通过对知识的再学习，进一步提高了对知识的认知，作业设计更加能体现学生对知识的掌握情况 全体学生 3分钟 0.5 发展 性作 业 12.小海设计如图所示电路测量待测电阻的阻值。为已知阻值的定值电阻。步骤如下：①闭合S、断开S1，用电压表测出 _____（选填“”、“”或“电源电压”）两端的电压为U1；②再闭合S1，电压表示数为U2，则待测电阻两端的电压为 _____，阻值＝_____。（后两空均用U1、U2和R0表示） 13.小金和小明同学做“伏安法测电阻”的实验，小金连成如图1所示电路，请你完成下列内容。 （1）如图1，当小金准备闭合开关开始实验时，滑动变阻器的滑片P应该滑到 　 （选填“A”或“B”）端 （2）①正准备实验时，同组的小明检查发现电路连接有错误。若在错误的电路中，闭合开关后，电流表的指针将 　 　（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。 ②排除故障后，当滑片P移动到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图2所示，其读数为 　 　A，则未知电阻Rx＝　 　Ω。接下来测量多组实验数据后算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 　 　。 （3）利用图1中的实验器材还能完成探究实验 　 　。（选填字母） A．探究电流与电压的关系 B．探究电流与电阻的关系 学生通过对知识的再学习，进一步提高了对知识的认知，作业设计更加能体现学生对知识的掌握情况 全体学生 10分钟 0.2 附：参考答案 17.1电流与电压电阻的关系 课前基础性作业 1.提供电压 形成电流 2.对电流的阻碍 3.U V;I A;R Ω。 课前发展性作业 4.电流 电压 5.控制变量 6滑动变阻器 课中基础性作业 7.(1) (2)保护电路 改变电阻两端的电压 (3)正比 8.（1） (2)保护电路 保持电阻两端的电压不变 (3)反比 课中发展性作业 9.（1）断开 (2)如图所示 (3)右端 (4)0.12 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 课后基础性作业 10.（1）电流表的正负接线柱接反了 （2）增大 右 保持电阻两端的电压不变 （3）2 （4）1/R 课后发展性作业 11.（1）交换正负接线柱上的导线 (2)B (3)0.4 将滑动变阻器向左调节 2 (4)3 10 1.5 12.（1）电阻 控制变量 (2)寻找普遍规律 （3）电阻一定时电流与电压成正比 17.2欧姆定律 课前基础性作业 1.导体的电阻，滑动变阻器，电压，滑动变阻器，电压。 课前发展性作业 2.B 课中基础性作业 3.2V,0.5A,4Ω，4Ω. 课中发展性作业 4.C 课后基础性作业 5.C 6.（1）12V，（2）0.8A，（3）10Ω 课后发展性作业 7.A 17.3 电阻的测量 课前基础性作业 1.R= 2.电流表 电压表 滑动变阻器 3.保护电路 改变电阻（小灯泡）两端的电压 课前发展性作业 4.D 5.B 课中基础性作业 6.2 0.4 5 7.B 课中发展性作业 8.B 9.C 课后基础性知识 10.0.5 5 11.D 课后发展性知识 12.          13.（1）B （2）反向偏转 0.16 10 误差 （3）A 学科网（北京）股份有限公司 $$