12.4 欧姆定律（教学设计）物理新教材北师大版九年级全一册

第4节 欧姆定律（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第4节 欧姆定律 教学 目标 物理观念 理解欧姆定律的物理意义，掌握电流、电压和电阻之间的定量关系，能用欧姆定律解决实际问题。 科学思维 通过实验数据分析，建立控制变量法探究物理规律的逻辑推理能力。 科学探究 学会设计实验方案，探究电流与电压、电阻的关系，并能分析实验数据得出结论。 科学态度 与责任 培养严谨的实验态度，体会欧姆定律在实际应用中的重要性。 教材 分析 本节内容由“探究电流跟电压的关系”、“探究电流跟电阻的关系”和“欧姆定律”三部分内容构成。从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。因此，这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中，在注重学生的理论联系实际能力的同时，更要关注学生的科学探究能力的提高。从而更进一步体验科学探究过程，学生运用控制变量的方法来设计和完成实验既是重点也是难点。在利用图象进行线性数据分析方面也是一个难点，所以实验的评估和交流环节也很重要。 学情分析 学生在之前已学习了电流、电压、电阻的概念及测量方法，能够正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，并接触过控制变量法的基本思想。这一阶段，学生正处于从直观操作向抽象推理过渡的重要时期，已具备一定的数据记录与简单归纳能力，但自行设计完整实验方案、系统分析多变量关系仍是明显短板，面对“如何改变电压”“如何保持电压不变”等问题时容易缺乏思路，依赖教师引导。教材重点在于通过探究归纳出欧姆定律并理解其表达式 ，难点是实验方案的设计、滑动变阻器的规范操作，以及从数据中提炼“电流与电压成正比、与电阻成反比”的定量规律。要求学生能主动参与探究过程，严谨连接电路、准确读取数据，并能够运用控制变量法厘清物理量间的因果关系，逐步形成用实验证据支持结论的科学思维。 教学重点 1. 通过实验探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。 2. 运用欧姆定律解决实际问题。 教学难点 探究通过导体的电流与电阻的关系。 教学 器材 实验电源、几节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω）、导线若干、开关、图像坐标纸等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 如图：要想改变电路中电流大小，我们可以采用改变电源电压和电路中电阻大小的办法来实现。那么，通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢？ 本节课我们将一起来探究这个问题。 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、探究电流与电压、电阻的关系 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 2.实验思路： （1）控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数，分析电流随电压的变化关系。 （2）保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。 3.设计实验电路： 4.操作方法： （1）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压成倍数的变化，记下每次的电流表和电压表示数。 （2）分别把阻值不同的定值电阻接入电路，电压表并联在定值电阻两端，然后调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保持不变，记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。 （3）绘制I-U和I-R图像。 （4）分析论证得出电流和电压的关系。 5.实验表格： 电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.38 0.47 6.实验图像： 7.分析论证： （1）分析数据发现，电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。 （2）分析数据发现，电流随电阻的增大而减小，并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系，I-R图像为反比例函数图像。 8.实验结论： （1）在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 （2）在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【播放视频】——《探究电流与电压、电阻的关系》 【例题1】在“探究电流与电压的关系”实验中，洛洛所在实验小组经过讨论，依次设计了三个实验电路，分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压 C．图丙中进行实验时，一定要先看电压表再看电流表 D．图丙中进行多次实验，是为了求取平均值以减小误差 【答案】B 【详解】A．研究电流与电压关系实验中，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误； B．图乙改进为图丙是为了移动滑动变阻器方便改变定值电阻两端电压，故B正确； C．图丙中进行实验时，是探究电流跟电压的关系，需要看电压表和电流表的读数，先看谁都可以，不一定要先看电压表再看电流表，故C错误； D．图丙中进行多次实验，是利用滑动变阻器实现多次实验得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压之间普遍规律，故D错误。 故选B。 【例题2】在“探究导体中电流跟电阻的关系”实验中，实验器材有：学生电源（6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、电流表（0-0.6A，0-3A）、电压表（0-3V，0-15V）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)图乙所示的实物图中有一根导线连接错误，请在错误导线上画“×”。 (2)连接电路时，开关应___________，滑动变阻器的滑片P应置于___________（选填“A”或“B”）端。 (3)改正错误，正确连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电压表有示数且不发生变化，电流表始终无示数。造成这一现象的原因可能是___________。 (4)小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合开关，此时电压表示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），为顺利完成实验，他应向___________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片。 (5)图丙是实验中收集到的数据，描点得到的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论___________。 (6)应该选下面提供的三个滑动变阻器中的___________才能完成整个实验。 A．20Ω1.0A B．30Ω1.0A C．50Ω1.0A 【答案】(1) (2) 断开 A (3)定值电阻断路 (4) 变大 A (5)电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 (6)C 【详解】（1）图乙所示的实物图中，滑动变阻器下端B端接线柱接电压表负接线柱，会导致电压表测量定值电阻和滑动变阻器的总电压，即电源电压。应改为电压表负接线柱接定值电阻右端接线柱。 （2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，即A端，从而保护电路。 （3）电流表无示数，电路为断路，电压表有示数不变，则电压表测电源电压，所以故障为定值电阻R断路。 （4）根据串联分压规律，定值电阻变大，分得电压变大，电压表示数变大，要控制定值电阻电压不变，需增大滑动变阻器分压，滑片向A端移动。 （5）根据图像分析得出：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （6）由图丙可知，定值电阻两端的电压控制为 故滑动变阻器两端的电压为 当定值电阻为时，电路中的电流为0.1A 则此时滑动变阻器的阻值为，故AB不满足条件，C满足条件。 故选C。 设计实验，思考改变定值电阻两端电压的方法和控制定值电阻两端电压不变的方法。 对设计的实验方案进行交流并按要求完成实验。 进行实验，收集证据。 作出I-U图像和I-R图像，进行分析论证，归纳出结论。 观看视频，理解该实验探究的过程。 做例题1，会正确分析实验数据归纳结论，会正确描述实验结论。 做例题2，会分析解决与探究“导体的电流与导体电阻的关系”实验中的有关问题。 学习新课 二、欧姆定律 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，并进一步归纳得出了下面的欧姆定律。 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。 2. 数学表达式 （1）如果用U 表示导体两端的电压，R表示导体的电阻，I表示导体中的电流，那么用公式表示就是： （2）各物理量的单位： 电压U：伏特（V）；电阻R：欧姆（Ω）；电流I：安培（A）。 3. 物理意义 对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍；当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。 4. 变形公式 由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。 （1）电压U=IR的意义：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。 （2）电阻 的意义：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。 因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 5.对公式的理解 （1）统一性：I、U、R必须使用国际单位制，即U的单位是V，R的单位是Ω，I的单位是A。 （2）同一性：I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1等。 （3）同时性：对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式 中的三个量是针对R同一时间而言的。 （4）条件性：定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。 （5）适用范围：欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。 6. 应用欧姆定律进行分析与计算 （1）求电流：I=U/R （2）求电压：U=IR （3）求电阻：R=U/I 只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 7. 动态电路分析 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P向左移动时，分析电流表示数、电压表示数的变化情况。 【分析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入电路的是左边部分，把滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，因为电源电压不变，由欧姆定律I=U/R可知，电路中电流变大；又因为定值电阻不变，根据UR=IR可知，R两端电压变大，即电压表示数变大。 【播放视频】——《欧姆定律》 【例题3】如图所示，将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端，灯泡恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为24Ω，电源两端的电压为18V，电压表的示数为6V。求通过定值电阻的电流大小和灯泡正常发光时灯丝的电阻。 解：根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流： I_R=U_R/R=6V/24Ω=0.25A。 根据串联电路中电压、电流关系可知，灯泡正常发光时其两端的电压： UL=U-UR=18V-6V=12V。 通过灯泡的电流： IL=IR=0.25A。 由欧姆定律变形可得，灯泡正常发光时，灯丝电阻： R_L=U_L/I_L=12V/0.25A=48Ω。 【例题4】对于欧姆定律公式I= U/R的理解，以下说法中错误的是（ ） A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关 B．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比 C．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比 D．由 I=U/R可推出R=U/I，说明R与U成正比，与I成反比 【答案】D 【解析】A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关，根据 I=U/R可知，A正确； B．对某导体来说，电阻不变，根据I=U/R可知，导体中的电流与其两 端电压成正比，B正确； C．在电压相同时，根据I=U/R可知，不同导体中的电流与导体的电阻 成反比，C正确； D．电阻是导体本身的一种性质，大小只由导体本身的因素决定，而与 其两端的电压与通过导体的电流大小无关，由I=U/R可推出R=U/I，说 明同一导体，U/I是一个定值，所以D错误。 所以选D。 根据老师的讲解，知道欧姆定律的内容、公式与单位。 理解变形公式的物理意义。 注意欧姆定律使用的问题。 尝试分析利用欧姆定律使用的问题。 做例题3，运用欧姆定律解决简单的电路问题。 做例题4并回答，理解欧姆定律。 课 堂 练 习 1．（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）一段导体两端的电压为2 V，导体中电流为0.1 A，导体的电阻为________，如果将导体两端的电压增加到4 V，则导体中的电流为________，若导体两端的电压为0，导体的电阻为________。 【答案】 20Ω 0.2A 20Ω 【详解】根据欧姆定律，可得导体的电阻为 电阻是导体本身的一种性质，与两端电压和通过的电流无关，导体两端的电压为4V时，导体的电阻不变，导体的电阻为20Ω，导体中的电流为 电阻是导体自身的固有属性，不随两端电压的变化而改变，所以即使导体两端电压为0，电阻依然为20Ω。 2．（25-26九年级上·四川成都·期中）并联相当于增加了导体的________；现在实验需要15欧的电阻，但身边只有一个10欧和5欧的电阻，需要将这两个电阻________联就可以实现实验目的。 【答案】 横截面积 串 【详解】并联电阻时，相当于将多个导体并列连接，总横截面积增大，因此并联相当于增加了导体的横截面积；串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。将10Ω和5Ω的电阻串联，总电阻为15Ω，因此需将两个电阻串联。 3．（25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测）如图为部分电学知识的结构图，请将空白处填充完整：①____________，②____________。 【答案】 电流 用电器 【详解】在电路中，电压是产生电流的原因。电阻的定义就是导体对电流的阻碍作用，所以图中①处是电流； 图中显示，电源和②通过导线连接，构成了一个完整的回路。这个回路的功能是“提供”和“消耗”电能。在电路中，电源是提供电能的装置，而消耗电能的装置就是用电器。 4．（25-26九年级上·安徽合肥·期末）如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图，为定值电阻，为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关，电源电压保持不变，若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪的电路中的电压表示数________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】变大 【详解】如图，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压．根据题意知，气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小，当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，气敏电阻越小；因为两电阻串联，所以总电阻变小，根据可知，电流变大；的阻值不变，电流变大时，根据可知，电压表示数变大。 5．（24-25九年级上·云南红河·期末）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．电荷移动就会形成电流 B．一旦形成电流，那么导体两端必定有电压 C．导体的电阻越小，通过导体的电流就越大 D．电流的方向就是电荷定向移动的方向 【答案】B 【详解】A．电荷定向移动才会形成电流；无规则杂乱移动不能形成电流，故A错误； B．电压是形成电流的原因，导体中有电流，导体两端一定存在电压，故B正确； C．根据欧姆定律，电流由电压、电阻共同决定；只有电压不变时，电阻越小电流才越大，故C错误； D．物理学规定：正电荷定向移动方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反，故D错误。 故选B。 6．（25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测）如图所示，在“探究电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了（     ） A．保护电路安全 B．保持两端电压不变 C．改变两端的电压 D．改变的电阻 【答案】C 【详解】本实验的目的是探究电阻一定时，电流与电压的关系，实验要求控制定值电阻的阻值不变，需要得到多组不同电压下对应的电流数据，总结普遍规律，因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。 故选C。 7. 如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻R1=5Ω，电源电压恒为4V，R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当被测身高增加时，电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）当R2实际接入的电阻值为5Ω时，电流表的读数是多少？ （3）为保证各元件安全，变阻器R2接入电路中的最小阻值是多少？ 【解析】（1）由电路图可知，该电路是串联电路、电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，被测身高增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，此时电路电流变小，R1两端电压变小，总电路电压不变，所以滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大。 （2）当开关闭合时，R1和R2串联，根据欧姆定律可知电流表的示数 （3）R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，为保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流为0.5A，此时的总电阻 R总＝U/I=4V/0.5A=8Ω 滑动变阻器接入电路的最小电阻R2小= R总- R1=8Ω-5Ω=3Ω 板 书 设 计 第4节 欧姆定律 一、探究电流与电压、电阻的关系 （1）实验器材：定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关、导线。 （2）实验电路图： （3）实验方法：采用实验电源或调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。 （4）实验结论： 二、欧姆定律 （1）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。 （2）公式：I=U/R （3）单位：电压U：V；电阻R：Ω；电流I：A （4）应用：求电流： . 、求电压：U=IR.、求电阻： 课 堂 小 结 第4节 欧姆定律 作 业 1. 完成课后作业：“自我检测”。 2. 配套同步分层作业。 教学反思 本节课以“探究电流与电压、电阻的关系”为主线，通过设计电路图、分组实验收集数据、分析图像归纳结论，最终建立欧姆定律的定量表达式。教学整体目标基本达成，多数学生能理解“控制变量法”并初步运用公式进行简单计算。成功之处在于实验方案设计层次清晰，引导学生经历“问题—猜想—方案—证据—论证”的完整探究过程，有效培养了科学推理与证据意识；探究中借助图像法处理数据，促进了学生对正比、反比关系的直观理解。不足之处在于评估与交流环节较为仓促，学生对误差来源及实验方案局限性的讨论不够深入，部分学生对“电阻一定时电流与电压成正比”的条件性认识仍较模糊，后续需补充变式练习和方案改进讨论，强化条件意识与批判性思维。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 欧姆定律（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第4节 欧姆定律 教学 目标 物理观念 理解欧姆定律的物理意义，掌握电流、电压和电阻之间的定量关系，能用欧姆定律解决实际问题。 科学思维 通过实验数据分析，建立控制变量法探究物理规律的逻辑推理能力。 科学探究 学会设计实验方案，探究电流与电压、电阻的关系，并能分析实验数据得出结论。 科学态度 与责任 培养严谨的实验态度，体会欧姆定律在实际应用中的重要性。 教材 分析 本节内容由“探究电流跟电压的关系”、“探究电流跟电阻的关系”和“欧姆定律”三部分内容构成。从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。因此，这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。所以教学中，在注重学生的理论联系实际能力的同时，更要关注学生的科学探究能力的提高。从而更进一步体验科学探究过程，学生运用控制变量的方法来设计和完成实验既是重点也是难点。在利用图象进行线性数据分析方面也是一个难点，所以实验的评估和交流环节也很重要。 学情分析 学生在之前已学习了电流、电压、电阻的概念及测量方法，能够正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，并接触过控制变量法的基本思想。这一阶段，学生正处于从直观操作向抽象推理过渡的重要时期，已具备一定的数据记录与简单归纳能力，但自行设计完整实验方案、系统分析多变量关系仍是明显短板，面对“如何改变电压”“如何保持电压不变”等问题时容易缺乏思路，依赖教师引导。教材重点在于通过探究归纳出欧姆定律并理解其表达式 ，难点是实验方案的设计、滑动变阻器的规范操作，以及从数据中提炼“电流与电压成正比、与电阻成反比”的定量规律。要求学生能主动参与探究过程，严谨连接电路、准确读取数据，并能够运用控制变量法厘清物理量间的因果关系，逐步形成用实验证据支持结论的科学思维。 教学重点 1. 通过实验探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。 2. 运用欧姆定律解决实际问题。 教学难点 探究通过导体的电流与电阻的关系。 教学 器材 实验电源、几节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω）、导线若干、开关、图像坐标纸等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 如图：要想改变电路中电流大小，我们可以采用改变电源电压和电路中电阻大小的办法来实现。那么，通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢？ 本节课我们将一起来探究这个问题。 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、探究电流与电压、电阻的关系 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 2.实验思路： （1）控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数，分析电流随电压的变化关系。 （2）保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。 3.设计实验电路： 4.操作方法： （1）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压成倍数的变化，记下每次的电流表和电压表示数。 （2）分别把阻值不同的定值电阻接入电路，电压表并联在定值电阻两端，然后调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保持不变，记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。 （3）绘制I-U和I-R图像。 （4）分析论证得出电流和电压的关系。 5.实验表格： 电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.38 0.47 6.实验图像： 7.分析论证： （1）分析数据发现，电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。 （2）分析数据发现，电流随电阻的增大而减小，并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系，I-R图像为反比例函数图像。 8.实验结论： （1）在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 （2）在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【播放视频】——《探究电流与电压、电阻的关系》 【例题1】在“探究电流与电压的关系”实验中，洛洛所在实验小组经过讨论，依次设计了三个实验电路，分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压 C．图丙中进行实验时，一定要先看电压表再看电流表 D．图丙中进行多次实验，是为了求取平均值以减小误差 【例题2】在“探究导体中电流跟电阻的关系”实验中，实验器材有：学生电源（6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、电流表（0-0.6A，0-3A）、电压表（0-3V，0-15V）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)图乙所示的实物图中有一根导线连接错误，请在错误导线上画“×”。 (2)连接电路时，开关应___________，滑动变阻器的滑片P应置于___________（选填“A”或“B”）端。 (3)改正错误，正确连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电压表有示数且不发生变化，电流表始终无示数。造成这一现象的原因可能是___________。 (4)小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路，闭合开关，此时电压表示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），为顺利完成实验，他应向___________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片。 (5)图丙是实验中收集到的数据，描点得到的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论___________。 (6)应该选下面提供的三个滑动变阻器中的___________才能完成整个实验。 A．20Ω1.0A B．30Ω1.0A C．50Ω1.0A 设计实验，思考改变定值电阻两端电压的方法和控制定值电阻两端电压不变的方法。 对设计的实验方案进行交流并按要求完成实验。 进行实验，收集证据。 作出I-U图像和I-R图像，进行分析论证，归纳出结论。 观看视频，理解该实验探究的过程。 做例题1，会正确分析实验数据归纳结论，会正确描述实验结论。 做例题2，会分析解决与探究“导体的电流与导体电阻的关系”实验中的有关问题。 学习新课 二、欧姆定律 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，并进一步归纳得出了下面的欧姆定律。 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。 2. 数学表达式 （1）如果用U 表示导体两端的电压，R表示导体的电阻，I表示导体中的电流，那么用公式表示就是： （2）各物理量的单位： 电压U：伏特（V）；电阻R：欧姆（Ω）；电流I：安培（A）。 3. 物理意义 对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍；当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。 4. 变形公式 由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。 （1）电压U=IR的意义：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。 （2）电阻 的意义：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。 因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 5.对公式的理解 （1）统一性：I、U、R必须使用国际单位制，即U的单位是V，R的单位是Ω，I的单位是A。 （2）同一性：I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1等。 （3）同时性：对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式 中的三个量是针对R同一时间而言的。 （4）条件性：定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。 （5）适用范围：欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。 6. 应用欧姆定律进行分析与计算 （1）求电流：I=U/R （2）求电压：U=IR （3）求电阻：R=U/I 只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 7. 动态电路分析 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P向左移动时，分析电流表示数、电压表示数的变化情况。 【分析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入电路的是左边部分，把滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，因为电源电压不变，由欧姆定律I=U/R可知，电路中电流变大；又因为定值电阻不变，根据UR=IR可知，R两端电压变大，即电压表示数变大。 【播放视频】——《欧姆定律》 【例题3】如图所示，将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端，灯泡恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为24Ω，电源两端的电压为18V，电压表的示数为6V。求通过定值电阻的电流大小和灯泡正常发光时灯丝的电阻。 【例题4】对于欧姆定律公式I= U/R的理解，以下说法中错误的是（ ） A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关 B．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比 C．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比 D．由 I=U/R可推出R=U/I，说明R与U成正比，与I成反比 根据老师的讲解，知道欧姆定律的内容、公式与单位。 理解变形公式的物理意义。 注意欧姆定律使用的问题。 尝试分析利用欧姆定律使用的问题。 做例题3，运用欧姆定律解决简单的电路问题。 做例题4并回答，理解欧姆定律。 课 堂 练 习 1．（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）一段导体两端的电压为2 V，导体中电流为0.1 A，导体的电阻为________，如果将导体两端的电压增加到4 V，则导体中的电流为________，若导体两端的电压为0，导体的电阻为________。 2．（25-26九年级上·四川成都·期中）并联相当于增加了导体的________；现在实验需要15欧的电阻，但身边只有一个10欧和5欧的电阻，需要将这两个电阻________联就可以实现实验目的。 3．（25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测）如图为部分电学知识的结构图，请将空白处填充完整：①____________，②____________。 4．（25-26九年级上·安徽合肥·期末）如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图，为定值电阻，为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关，电源电压保持不变，若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪的电路中的电压表示数________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 5．（24-25九年级上·云南红河·期末）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．电荷移动就会形成电流 B．一旦形成电流，那么导体两端必定有电压 C．导体的电阻越小，通过导体的电流就越大 D．电流的方向就是电荷定向移动的方向 6．（25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测）如图所示，在“探究电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了（     ） A．保护电路安全 B．保持两端电压不变 C．改变两端的电压 D．改变的电阻 7. 如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻R1=5Ω，电源电压恒为4V，R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。根据以上信息，请回答下列问题。 （1）当被测身高增加时，电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）当R2实际接入的电阻值为5Ω时，电流表的读数是多少？ （3）为保证各元件安全，变阻器R2接入电路中的最小阻值是多少？ 板 书 设 计 第4节 欧姆定律 一、探究电流与电压、电阻的关系 （1）实验器材：定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关、导线。 （2）实验电路图： （3）实验方法：采用实验电源或调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。 （4）实验结论： 二、欧姆定律 （1）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。 （2）公式：I=U/R （3）单位：电压U：V；电阻R：Ω；电流I：A （4）应用：求电流： . 、求电压：U=IR.、求电阻： 课 堂 小 结 第4节 欧姆定律 作 业 1. 完成课后作业：“自我检测”。 2. 配套同步分层作业。 教学反思 本节课以“探究电流与电压、电阻的关系”为主线，通过设计电路图、分组实验收集数据、分析图像归纳结论，最终建立欧姆定律的定量表达式。教学整体目标基本达成，多数学生能理解“控制变量法”并初步运用公式进行简单计算。成功之处在于实验方案设计层次清晰，引导学生经历“问题—猜想—方案—证据—论证”的完整探究过程，有效培养了科学推理与证据意识；探究中借助图像法处理数据，促进了学生对正比、反比关系的直观理解。不足之处在于评估与交流环节较为仓促，学生对误差来源及实验方案局限性的讨论不够深入，部分学生对“电阻一定时电流与电压成正比”的条件性认识仍较模糊，后续需补充变式练习和方案改进讨论，强化条件意识与批判性思维。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $