内容正文:
第2节 欧姆定律
1.物理观念:通过学习欧姆定律深入了解电流与电压、电阻的关系;学会运用欧姆定律解决简单的实际问题。
2.科学思维:利用电流与电压、电流与电阻的函数关系模型分析欧姆定律。
3.科学探究:通过运用数学知识推理出欧姆定律的过程,培养融合其他学科知识的能力;在交流过程中能清晰表述自己的观点并听取他人意见、反思自我不足。
4.科学态度与责任:在合作交流中不断完善自己的思维方式和科学态度;通过介绍欧姆的生平,学习科学家勇于探索真理的精神。
1.教学重点:掌握I=及其变形公式,明确电流与电压、电阻的关系及公式适用场景。
2.教学难点:掌握解题的一般方法,培养学生学科素养。
课件展示,图片中交警手里拿的是什么?(酒精测试仪)
[提问]交警利用酒精测试仪一测就知道驾驶员喝没喝酒,喝得多还是喝得少。想不想知道酒精测试仪的工作原理呢?
任务一 欧姆定律
教师活动
学生活动
[回顾旧知]出示课件,下列数据是我们上节课探究“电阻一定时电流与电压的关系”和“电压一定时电流与电阻的关系”实验的两组数据。
表一(探究电阻一定时电流与电压的关系的实验数据)
电压U/V
2
3
4
电流I/A
0.2
0.3
0.4
表二(探究电压一定时电流与电阻的关系的实验数据)
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
[提问]怎样用简练的语言描述电流与电压、电阻的关系呢?
[引导自学]同学们很不错,请大家翻阅课本回答以下问题:
(1)欧姆定律的内容是什么?表达式是什么?
(2)欧姆定律的内容中,各个物理量的单位是如何统一的?
(3)能否得出欧姆定律的变形公式?
[知识拓宽]介绍欧姆生平。
[补充]对欧姆定律的理解:①在导体电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比;②在导体两端的电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。(即电流跟电压成正比和电流跟电阻成反比是有条件的)
[提问]由欧姆定律I=变形可得R=,故可以得到导体的电阻跟通过导体的电流成反比,跟导体两端的电压成正比。这种观点是否正确?
[过渡]那我们来检测一下大家对欧姆定律的理解情况。
[回答]通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
[自主学习]学生自学课本P98“欧姆定律”内容,交流、讨论问题。
[归纳总结]
(1)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。表达式为I=。
(2)当公式中的电流单位为安培(A)时,电压单位是伏特(V),电阻单位是欧姆(Ω)。
(3)变形公式为R=、U=IR。
[交流讨论]电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小只与导体的长度、材料、横截面积、温度等有关,而与通过导体的电流、导体两端的电压无关。
任务二 欧姆定律的应用
教师活动
学生活动
[典例剖析]如图所示,闭合开关后,电阻为R的电阻器两端电压为6V,通过电阻器的电流为0.3A。
(1)计算电阻器的电阻R。
(2)调节电源电压,当电阻器两端电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流为原来的几倍?
[变式训练1]利用欧姆定律求通过导体的电流:一个电阻的阻值为20Ω,在电阻的两端加的电压是20V,则通过该电阻的电流是多少?
[变式训练2]利用欧姆定律求导体两端的电压:一个电熨斗的电阻是0.1kΩ,使用时流过的电流是2.1A,则加在电熨斗两端的电压是多少?
[归纳总结]
(1)答题时要梳理题目中的已知量和所求量,可以在电路图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号进行辅助答题。
(2)要有必要的文字说明,列出物理公式再进行数值计算,答题叙述要完整。
[课件展示]酒精测试仪的工作原理。请画出酒精测试仪的简化工作电路。
[分析解答]
(1)电阻器两端的电压U=6V,通过电阻器的电流I=0.3A,由欧姆定律得,电阻器的阻值R===20Ω。
(2)根据欧姆定律,当电阻不变、电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流为原来的2倍。
[变式训练1解答]根据欧姆定律可得I===1A。
[变式训练2解答]电阻R=0.1kΩ=100Ω,根据欧姆定律可得,加在电熨斗两端的电压U=IR=2.1A×100Ω=210V。
[分组活动]画出酒精测试仪的简化工作电路。
教师活动
学生活动
[任务]以思维导图形式归纳总结本节内容。
[总结]欧姆定律内容: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;其公式和变形式需要抓紧理解掌握。本节内容是电学重点,大家要抓紧落实本节内容。
[小组合作]制作思维导图。
第2节 欧姆定律
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