3.4.1 电流与电压、电阻的关系 欧姆定律-【牵手名师】2025-2026学年八年级科学上册同步教学课件(浙教版·新教材)

2025-12-12
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摘要:

该初中科学课件聚焦“电流与电压、电阻的关系及欧姆定律”,课堂导入通过类比电压推动作用与电阻阻碍作用提出定量关系问题,衔接电压、电阻概念,以实验探究为支架,包含控制变量法步骤、数据表格及视频辅助。 其亮点是以探究实践为主线,实验设计体现控制变量法(科学思维),数据表格对比分析(模型建构),视频辅助直观呈现过程(探究实践)。特别提醒强调因果关系和电阻本质(科学观念),帮助学生培养数据处理与推理能力,为教师提供结构化实验方案与教学素材。

内容正文:

第3章 电路探秘 第4节 欧姆定律及其应用 第1课时 电流与电压、电阻的关系 欧姆定律 浙教版 八年级上册 科学 电压越大,对电路中电荷的推动作用越大,相当于电流获得的推动作用越强;而电阻越大,则对电路中电流的阻碍作用就越大。那么,电流与电压、电流与电阻之间存在怎样的定量关系呢? 课堂引入 研究电流与电压的关系,必须控制电阻不变,即研究一个定值 电阻的电流与它两端的电压的关系。 一、电流与电压的关系 内容讲解 5 1. 按图所示连接电路。闭合开关,调节滑动变阻器R′,可改变 电阻R两端的电压。 测电阻R两端的电压 电压表测出的电压是哪两端的电压?电流表测出的电流是经过哪个元件的电流?如果没有滑动变阻器R′,该实验可行吗? 测通过电路的电流 如果没有滑动变阻器,可用更换电源的方法改变电阻两端的电压。 实验探究 2. 实验中定值电阻R=5 Ω,逐次调节滑动变阻器R′,使电压表 上的读数分别达到表中的数值,分别读出每次不同电压下的电流, 并记录在表中。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流 1 1 2 2 3 3 定值电阻(R=5 Ω)的电流与电压关系 实验中应缓慢移动滑片,防止电压与电流数据变化过大。 实验探究 参考视频 实验探究 实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流 1 0.5 0.1 2 1.0 0.2 3 1.5 0.3 4 2.0 0.4 5 2.5 0.5 6 2.6 0.53 定值电阻(R=5 Ω)的电流与电压关系 注:上表中内容采用视频中的数据,仅供参考。 5 5 5 5 5 4.9 实验探究 3. 换用定值电阻R=10 Ω,逐次调节滑动变阻器R′,使电压表 上的读数分别达到表中的数值,分别读出每次不同电压下的电流, 并记录在表中。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流 1 1 2 2 3 3 定值电阻(R=10 Ω)的电流与电压关系 实验探究 参考视频 实验探究 实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流 1 1.0 0.10 2 1.2 0.12 3 1.4 0.14 4 1.6 0.16 5 1.8 0.18 6 2.0 0.20 定值电阻(R=10 Ω)的电流与电压关系 注:上表中内容采用视频中的数据,仅供参考。 10 10 10 10 10 10 实验探究 通过对表格中数据的分析计算,发现在误差允许的范围内,电 压和电流的比值是不变的。 实验探究 在电阻一定的情况下,通过 导体的电流与导体两端的电压成 正比。 实验探究 特别提醒 1. 电流、电压之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因, 电流是结果,只有给导体两端加上了电压,导体中才会产生电流, 不是因为导体中通过了电流才加了电压,因果关系是不能颠倒的, 所以不能说“电阻一定时电压跟电流成正比”。 2. 在归纳结论时,不能漏掉前提条件“电阻一定”。 内容讲解 15 实验数据表计算出的电压与电流的比值是否相等?与同学讨论 结果,并分析原因。 比值不完全相等的原因:可能在读取电压表、电流表的示数时 出现了误差。(误差是不可避免的,一般中学阶段的测量中,误差 少于5%都认为是允许的) 内容讲解 16 研究电流与电阻的关系,必须控制电压不变,即保持电阻两端 的电压始终不变,研究通过电阻的电流大小与电阻阻值的关系。 二、电流与电阻的关系 内容讲解 17 1. 图中,更换定值电阻R,调节滑动变阻器R′,使R两端的电压 始终保持不变,读出并记录每次的电阻大小与电流大小。 实验探究 2. 测量电压为2 V 时通过不同电阻的电流,并记录在表中。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 电流×电阻 1 5 2 10 3 15 恒定电压(U=2 V)时通过不同电阻的电流 实验探究 参考视频 实验探究 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 电流×电阻 1 5 0.40 2 10 0.20 3 15 0.14 4 20 0.10 5 25 0.08 6 30 0.06 注:上表中内容采用视频中的数据,仅供参考。 2 2 2.1 2 2 1.8 恒定电压(U=2 V)时通过不同电阻的电流 通过对表格中数据的分析计算,发现电阻和流过电阻的电流的乘积是不变的。 实验探究 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 尝试将横坐标变为电阻的倒数 ,重新绘制关系图像 实验探究 实验序号 电阻R/Ω 电阻的倒数R-1/Ω-1 电流I/A 1 5 0.40 2 10 0.20 3 15 0.14 4 20 0.10 5 25 0.08 6 30 0.06 0.200 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 恒定电压(U=2 V)时通过不同电阻的电流 实验探究 “导体两端的电压一定时, 通过导体的电流与导体的电阻 成反比”也可说成“导体两端 的电压一定时,通过导体的电 流与导体电阻的例数成正比”。 实验探究 特别提醒 不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为电阻是导体 本身的一种性质,导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决 定,还受温度的影响。导体的电阻与电流、电压无关。一个定值 电阻即使无电流通过,它的电阻也不会改变,更不会因为通过的 电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。 内容讲解 25 三、欧姆定律 通过研究电流与电压、电阻的关系的两个实验,可得出结论: ①电阻不变时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比; ②电压不变时,通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。 德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系,得出了如 下结论: 导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。 这就是著名的欧姆定律 内容讲解 26 如果用U表示导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示 通过导体的电流,那么欧姆定律可写成: I= U R 式中电压U的单位为伏,电阻R的单位为欧,电流I的单位为安。 内容讲解 27 理解欧姆定律时要注意以下四点: ①同一性。欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及 “导体”的电阻R都是同一导体或同一段电路上对应的物理量。在 解题过程中,习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一 数字或字母表示,如I1、U1、R1。 ②同时性。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,都会引起电路的变化,从而导致电路中 电流、电压、电阻的变化,所以公式中的三个量是对同一时间而言 的。 内容讲解 28 ③统一性。公式中的三个物理量,单位要统一,如I的单位是 安培(A),U的单位是伏特(V),R的单位是欧姆(Ω)。 ④要根据题意正确选用公式及进行公式的变形,在具体计算 时,要写出必要的文字说明,正确书写公式及变形公式,代入数 值或计算结果时,不要忽略了单位。 理解欧姆定律时要注意以下四点: 内容讲解 29 欧姆(Georg Simon Ohm,1787—1854), 德国物理学家,出生于工人家庭,从小就掌握 了机械制造方面的许多技能。16岁时,他进入 埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经 济困难中途辍学,24岁时他重新回校,26岁完 成博士学业,当了一名中学教师。他热心于电 学研究,研究过不同金属的导电能力。 欧姆 欧姆 内容讲解 30 在今天看来,对欧姆定律的研究并不困难,但在欧姆那个年代 非常困难。主要原因有两个:一是没有电压足够稳定的电源;二是 没有能精确测量电路中电流大小的仪表(电流表)。 1826年,欧姆在实验研究的基础上,归纳出了今天所称的欧姆 定律。次年他在专著《伽伐尼电路:数学研究》中,给出了欧姆定 律的理论推导。他的成果当时在德国没有得到肯定,但在其他国家 受到了重视,英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章,次年接收 他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年,慕尼黑大学 聘任他为教授,欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。 内容讲解 31 电流与电压、 电阻的关系 欧姆定律 电流与电压、电阻的关系 ①探究方法:控制变量法 ②数据处理方法:表格、图像 ③结论:当电阻一定时,电流与电压成正比;     当电压一定时,电流与电阻成反比。 欧姆定律 ①内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压     成正比,跟这段内容 导体的电阻成反比 ②公式: I= U R 知识总结 32 1.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I-R图像,下列结论与图像相符的是(  ) A.电阻一定时,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比 B.电阻一定时,导体两端的电压与这段导体中的电流成正比 C.电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 D.电压一定时,电阻与导体中的电流成反比 C 当堂巩固 2.如图是研究电流与电压、电阻的关系的电路图。实验分“保持电 阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实 验时应(  ) A.保持R2滑片的位置不动 B.保持R2两端的电压不变 C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置 D.保持电路中电流不变 C 当堂巩固 3.关于欧姆定律的公式I=U/R,下列说法正确的是(  ) A.导体中通过的电流越大,则电阻越小 B.通过导体的电流越大,则加在导体两端的电压就越大 C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比 D.通过导体的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比 D 当堂巩固 4.电路中通过同一盏灯的电流与灯两端电压的关系是(  ) A.电流会随电压的减小而增大 B.电流会随电压的增大而增大 C.电流会随电压的增大而减小 D.电流不会随电压的变化而变化 B 当堂巩固 声 明 本课件中所用的图片、视频等素材,一部分取自电子版教材; 另一部分来源于网络,由于网络资源源头不易查询,所以未能联 系到版权所有者,若侵权,请联系删除。 宁波涌济文化发展有限公司 $

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