2025年初中物理九年級(jí)上冊(cè)(人教版)歐姆定律-1教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息課例編號(hào)2020QJ09WLRJ024學(xué)科物理年級(jí)9年級(jí)學(xué)期第1學(xué)期課題歐姆定律教科書書名：物理九年級(jí)全一冊(cè)出版社：人教版出版日期：教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：知道歐姆定律，會(huì)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算。能力目標(biāo)：通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用，加深對(duì)電流與電壓、電阻關(guān)系的認(rèn)識(shí)，掌握運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的方法。情感目標(biāo)：通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用，梳理科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的情感。教學(xué)重點(diǎn)：歐姆定律教學(xué)難點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用教學(xué)過(guò)程時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動(dòng)2分30秒2分鐘16分鐘2分鐘引入歐姆定律歐姆定律的應(yīng)用結(jié)尾＋作業(yè)【點(diǎn)PPT】上節(jié)課，我們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)得到了兩個(gè)關(guān)于電流的結(jié)論，讓我們來(lái)一起復(fù)習(xí)一下：【講解】首先，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得到了這樣的結(jié)論，當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。【點(diǎn)PPT】通過(guò)數(shù)據(jù)分析，我們可以寫出這樣的表達(dá)式，而其中的系數(shù)，也就是電流I和電壓U的比值，恰好和1/R大小相等。【點(diǎn)PPT】進(jìn)一步通過(guò)圖像分析，【提問(wèn)】我們是不是就可以寫出這樣的等式呢？【學(xué)生回答】當(dāng)然可以，k就代表了那個(gè)比值，恰好和1/R的大小相等，是個(gè)常數(shù)?！咎釂?wèn)】但有些同學(xué)會(huì)問(wèn)了，這個(gè)常數(shù)不是和1/R的大小相等嗎？那我們是不是可以把表達(dá)式進(jìn)一步寫成I=U/R呢？【教師回答】這需要我們來(lái)看一看，另外一條結(jié)論是不是也符合這樣的規(guī)律？【點(diǎn)PPT，講解】上節(jié)課我們得到的另外一條實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?！军c(diǎn)PPT】同樣，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，我們可以寫出這樣的表達(dá)式，而其中的系數(shù)，也就是電流I和電阻R的乘積，恰好和電壓U的大小相等?！军c(diǎn)PPT】進(jìn)一步通過(guò)圖像分析，我們就可以得出這樣的表達(dá)式，k’就代表了那個(gè)乘積，恰好和R兩端的電壓U相等，也是個(gè)常數(shù)?！军c(diǎn)PPT，學(xué)生可分析回答】讓我們綜合一下這兩個(gè)結(jié)論，你是不是就可以發(fā)現(xiàn)，原來(lái)I=U/R，這就是我們今天所要學(xué)習(xí)的歐姆定律?！局v解】而這個(gè)結(jié)論，是科學(xué)家歐姆歷經(jīng)10年研究，于1826年4月提出來(lái)了，為了紀(jì)念他對(duì)電學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，后人才把這個(gè)本應(yīng)稱為電流定律的結(jié)論稱為歐姆定律。那歐姆是一個(gè)什么樣的人呢？【播放視頻】讓我們一起通過(guò)短片來(lái)認(rèn)識(shí)一下吧（1min）?！军c(diǎn)PPT，講解】看過(guò)短片，我相信大家都對(duì)歐姆有了一定的了解，認(rèn)為他是一個(gè)非常了不起的科學(xué)家，如果同學(xué)們感興趣，可以課下查閱相關(guān)資料，來(lái)了解一下歐姆的一生，也感受一下歐姆定律被質(zhì)疑，最后又被肯定的完整歷程?！咎釂?wèn)】那究竟什么是歐姆定律呢？【回答】它告訴我們：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容，我們可以寫出他的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即I=U/R。其中，U代表電壓?jiǎn)挝桓Ｌ兀琑代表電阻單位歐姆，I代表電流單位安培。【點(diǎn)PPT，講解】歐姆定律真的是電學(xué)中的一個(gè)核心定律。只要我們已知電壓和電阻，就能輕松求出對(duì)應(yīng)的電流，那請(qǐng)同學(xué)們應(yīng)用歐姆定律幫老師解決這樣一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題吧，一輛汽車的車燈，接在12V的電源兩端，燈絲電阻為30Ω，通過(guò)燈絲的電流有多大?！咎釂?wèn)】看一看題目中告訴我們什么條件了呢？【回答】我們知道了電壓和電阻的數(shù)據(jù)，這樣，利用歐姆定律就可以計(jì)算出通過(guò)燈絲的電流。這是一道比較簡(jiǎn)單的計(jì)算題，通過(guò)這道題，老師還要和大家說(shuō)說(shuō)電學(xué)計(jì)算題的解題規(guī)范都有哪些，為同學(xué)們今后的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備?！军c(diǎn)PPT】首先，我們需要先根據(jù)題意畫出等效電路圖，怎么畫呢？我們可以先畫出題目對(duì)應(yīng)的電路圖，而其中的電源和開關(guān)雖然是電路中的一部分，但對(duì)我們分析問(wèn)題幫助不大，因此，我們可以將其省略，只畫出用電器所在的這一部分電路，然后標(biāo)出已知量電壓和電阻，最后標(biāo)出待求量電流，這就是這道題的等效電路圖，怎么樣，三個(gè)物理量的關(guān)系是不是很簡(jiǎn)潔清晰，他可以幫助我們把復(fù)雜的文字轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的圖形。【點(diǎn)PPT】好啦，我們來(lái)一起看看具體怎么計(jì)算吧，根據(jù)公式I=U/R，我們需要代入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從剛剛畫好的等效電路圖中，我們可以知道，U=12V，R=30Ω，計(jì)算得到電流的大小為0.4A。【提問(wèn)】在這個(gè)過(guò)程中的規(guī)范又是什么呢？【回答】首先，一定要有表達(dá)式，然后是代入數(shù)據(jù)，需要有單位，然后是計(jì)算得到結(jié)果，結(jié)果也是要帶有單位的，大家千萬(wàn)不要忘記。怎么樣？咱們做的一樣嗎？我相信你們都沒問(wèn)題?！军c(diǎn)PPT】在第十六章，我們學(xué)習(xí)過(guò)電壓表的使用，使用前，我們可以預(yù)判斷一下電壓表需要接入的量程，那請(qǐng)你幫我判斷一下下面這個(gè)問(wèn)題吧。一個(gè)導(dǎo)體的電阻是6Ω，通過(guò)它的電流是0.4A，若要測(cè)量此時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓，應(yīng)選用電壓表的哪個(gè)檔位呢？【講解】我們知道了電阻和電流的數(shù)據(jù)，求導(dǎo)體兩端的電壓。請(qǐng)大家先畫出等效電路圖，并完成相應(yīng)的計(jì)算?！緦W(xué)生完成本題計(jì)算，講解】通過(guò)讀題，我們可以畫出這樣的電路圖，而其中電壓表所測(cè)電路兩端電壓，我們可以用電壓U來(lái)表示，從而省去電壓表，這就是這道題的等效電路圖。根據(jù)I=U/R得到導(dǎo)出公式U=IR，代入計(jì)算，得到電阻R兩端的電壓，即電壓表的示數(shù)，為2.4V，小于3V，那么我們就可以放心使用電壓表的3V量程啦。【點(diǎn)PPT】電壓表可以幫我們測(cè)量電源電壓，而有一種電源比較有意思，那就是水果電池。如圖所示是小輝自制的一個(gè)檸檬電池．當(dāng)他把一只小電阻接入電路中時(shí)，測(cè)得通過(guò)電阻的電流為0.2A，電阻兩端的電壓為0.6V，小輝由此可計(jì)算出接入的電阻為多少歐姆？【提問(wèn)】看看我們都知道什么？【回答】我們知道了電流和電壓的數(shù)據(jù)，要計(jì)算小電阻的阻值大小。同樣，請(qǐng)同學(xué)們按步驟要求完成此題?！緦W(xué)生完成本題計(jì)算，講解】首先，根據(jù)題意畫我們可以出這樣的電路圖，其中電流表所測(cè)電路中的電流，我們可以用I表示，從而省去電流表。這就是這道題的等效電路圖，根據(jù)I=U/R得到導(dǎo)出公式R=U/I，并代入計(jì)算，我們就可以輕松得到小電阻的電阻值為3Ω?！局v解】這只是歐姆定律在簡(jiǎn)單電路里的應(yīng)用，但如果電路變的復(fù)雜了，我們又應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)用歐姆定律來(lái)解決相應(yīng)的問(wèn)題呢？讓我們一起接著看?！军c(diǎn)PPT】上節(jié)課我們探究了電流與電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中，有一同學(xué)誤把電壓表接在了滑動(dòng)變阻器兩端，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為1.5V，已知定值電阻R的大小為5Ω，電路兩端電壓為4.5V，請(qǐng)你幫助這名同學(xué)判斷一下此時(shí)流經(jīng)定值電阻R的電流為多少安培？【提問(wèn)】看我們都知道些什么呢？【回答】我們知道了電壓，電阻，電路兩端電壓，求流經(jīng)R的電流。請(qǐng)同學(xué)們按步驟要求完成此題?！緦W(xué)生完成本題計(jì)算，講解】根據(jù)題意我們可以畫出這樣的電路圖，當(dāng)電路狀態(tài)一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值不再改變，這時(shí)我們可以用定值電阻來(lái)表示，其中，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為UP，電路兩端電壓為U，求流經(jīng)R的電流I。這時(shí)我們需要注意，在求流經(jīng)R的電流時(shí)，我們需要針對(duì)R這段電路來(lái)進(jìn)行求解，所以我們還需要知道R兩端的電壓UR。這時(shí)，我們可以根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)得到R兩端的電壓為3V，再根據(jù)歐姆定律求解，得到流經(jīng)R的電流為0.6A。【講解】當(dāng)電路中的用電器不止一個(gè)時(shí)，我們需要注意，歐姆定律中的三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)同一個(gè)用電器或同一段電路。我們可以稱之為“同一性”。題目中給出的兩個(gè)電壓值都不是定值電阻R兩端的電壓，所以想通過(guò)定值電阻R計(jì)算電流，就必須找到與R相對(duì)應(yīng)的電壓UR，否則就會(huì)犯錯(cuò)誤，怎么樣？你掌握這條性質(zhì)了嗎？【點(diǎn)PPT】再讓我們思考下面這樣一個(gè)問(wèn)題。小剛想了解一下鉛筆芯電阻的大小，于是在一支鉛筆芯兩端加了3V電壓，測(cè)通過(guò)鉛筆芯的電流是0.15A，若加在這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V時(shí)，通過(guò)它的電流又是多少A？【提問(wèn)】我們一起來(lái)看看都已知哪些物理量，【回答】我們知道了電壓，電流，和變化后的電壓，【提問(wèn)】求什么呢？【回答】求電流，這里我們需要注意，電路的狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了改變，我們需要針對(duì)同一段電路的同一狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。【提問(wèn)】那已知量夠嗎？有些同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有電阻呀，那從什么地方可以知道電阻的大小呢？【回答】我們可以通過(guò)第一個(gè)電路狀態(tài)來(lái)計(jì)算得到電阻，既然思路清晰了，那就讓我們來(lái)具體做一做吧。【學(xué)生完成本題計(jì)算，講解】首先要做什么呢？對(duì)，仍然是根據(jù)題意畫出等效電路圖，有幾個(gè)呢？?jī)蓚€(gè)，鉛筆芯兩端電壓變化前后各是一個(gè)電路狀態(tài)，我們需要分別把他們畫出來(lái)。一個(gè)圖代表一個(gè)電路狀態(tài)。我們需要在同一個(gè)電路狀態(tài)下來(lái)求解R的大小，通過(guò)等效電路圖，我們可以發(fā)現(xiàn)，U1I1都是第一個(gè)電路狀態(tài)下電阻R的兩端的電壓和流經(jīng)R電流值，由此可知，R=U1/I1帶入計(jì)算，得到R的大小為20歐姆。再來(lái)看第二個(gè)等效電路圖，有些同學(xué)可能會(huì)覺得圖中的電阻好像不知道，但我相信聰明的你已經(jīng)有了自己的想法，我們知道，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不隨電壓變化而變化，所以兩圖中的電阻應(yīng)該是一樣的，這樣我們就可以通過(guò)I2=U2/R得到此時(shí)流經(jīng)電阻R的電流大小了。最終通過(guò)計(jì)算得到電流大小為0.3A。【講解】這里需要注意的是，歐姆定律中的三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)同一個(gè)電路狀態(tài)。我們可以稱之為“同時(shí)性”。【點(diǎn)PPT】這只是方法一，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，有些同學(xué)還會(huì)有一些不同的想法，認(rèn)為可以不用計(jì)算出電阻的數(shù)值，這又是怎么做到的呢？我們一起來(lái)看看吧?！军c(diǎn)PPT】原來(lái)這是同一個(gè)導(dǎo)體，電阻R不變，在兩個(gè)不同的電路狀態(tài)下，我們可以分別得到U1/I1=R，U2/I2=R，于是，我們就可以根據(jù)R不變列出這樣一個(gè)等式，并進(jìn)一步可以寫成這樣的比例式，再將比例式進(jìn)行變形，我們就可以帶入數(shù)據(jù)輕松得到第二個(gè)狀態(tài)下通過(guò)R的電流了，是0.3A。【提問(wèn)】這種方法眼熟嗎？【回答】對(duì)，它就是上節(jié)課第一個(gè)探究的結(jié)論——電阻一定時(shí)，通過(guò)電阻的電流跟它兩端的電壓成正比。而這種方法也叫做比例法，和上一種方法相比，計(jì)算是不是簡(jiǎn)單了很多，這種比例計(jì)算在之后的學(xué)習(xí)中會(huì)應(yīng)用的越來(lái)越多，也希望同學(xué)們能夠熟練掌握。【講解】通過(guò)上面兩個(gè)問(wèn)題，我們可以總結(jié)發(fā)現(xiàn)，歐姆定律的使用需要在同一段電路中的同一狀態(tài)下進(jìn)行，它反映的是同一電路中、同一狀態(tài)下I、U、R之間的關(guān)系?！局v解】另外還有一點(diǎn)需要同學(xué)們理解的就是關(guān)于歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的兩個(gè)變形，我相信同學(xué)們很輕松的就能夠得到，【提問(wèn)】你能告訴我是哪兩個(gè)嗎？【回答】哦，原來(lái)是U=IR和R=U/I，看你和我寫的一樣嗎？【提問(wèn)，點(diǎn)PPT】根據(jù)這兩個(gè)變形式，請(qǐng)同學(xué)們思考一下下面這兩個(gè)問(wèn)題，思考一：變形公式U=IR能否表明電阻一定時(shí)電壓與電流成正比呢？【回答，分析】我相信經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)有了答案，不可以。但為什么呢？原來(lái)電壓是產(chǎn)生電流的原因，所以根據(jù)他們之間的因果關(guān)系，我們只能說(shuō)電阻一定時(shí)電流與電壓成正比?！咎釂?wèn)，點(diǎn)PPT】那問(wèn)題又來(lái)了，變形公式R=U/I能否表明導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比呢？【回答，講解】我們都知道，導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體電阻的長(zhǎng)度、材料、橫截面積決定，那換句話說(shuō)，電阻的大小就與它兩端的電壓和流經(jīng)它的電流無(wú)關(guān)了，我們只能通過(guò)R=U/I這個(gè)公式來(lái)計(jì)算電阻的大小?！军c(diǎn)PPT】讓我們一起來(lái)看這樣一道選擇題，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真讀題，看看你是否能夠得到正確選項(xiàng)。題目告訴我們，根據(jù)歐姆定律公式I=U/R，變形得到R=U/I。讓你判斷下列說(shuō)法中正確的是哪個(gè)？【講解】A選項(xiàng)是這樣說(shuō)的，導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，對(duì)變形公式R=U/I，貌似R和U成正比，但他說(shuō)的對(duì)嗎？我們知道是不對(duì)的，我們剛剛分析過(guò)了，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體電阻的長(zhǎng)度、材料、橫截面積決定，導(dǎo)體的電阻跟加在他兩端的電壓無(wú)關(guān)，所以加在導(dǎo)體兩端的電壓變化，導(dǎo)體的電阻會(huì)變嗎？不會(huì)。我們不要受他的干擾。A選項(xiàng)錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比，這也是從變形公式中直接得結(jié)論，錯(cuò)誤的原因和A選項(xiàng)一樣，所以B選項(xiàng)也是不對(duì)的。C選項(xiàng)，當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí)，導(dǎo)體電阻也為零，那么如果有一段導(dǎo)體，他兩端不加電壓的話，它的電阻還依然存在嗎？當(dāng)然存在。例如我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用的10Ω的定值電阻，接在電路中時(shí)，它的阻值是10Ω，不使用時(shí)，它的阻值仍然是10Ω。所以，C選項(xiàng)也錯(cuò)，那讓我們一起來(lái)看一下D選項(xiàng)，導(dǎo)體電阻的大小不由導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流決定，這很明顯是對(duì)的，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體電阻的長(zhǎng)度，材