HY沪粤版 初三九年级物理 上册第一学期秋季(导学案)第十四章 探究欧姆定律(全章 分课时)

第十四章探究欧姆定律
14.1 怎样认识电阻
学习目标：
1. 知道什么是电阻，知道电阻的单位及其换算。

2. 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。

3. 在探究决定电阻大小因素的过程中，体会用控制变量法研究物理问题。

4. 知道滑动变阻器的的构造及使用方法。

学习重点：
滑动变阻器的使用方法，用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流。

学习难点：
如何使用控制变量法来研究电阻大小的因素。

自主学习：
阅读教材，完成下列问题：
1.电阻表示_________________的大小。

导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越
_______。

电阻是导体本身的一种______，不同的导体，电阻一般_______。

2.电阻用字母_______表示，电阻的国际单位是________，简称______，符号是______，比较大的单位还有________、_______，符号分别为_______、________ ，它们的换算关系是__________________________。

3.阻值可以调节变化的电阻器简称________，常用的变阻器有滑动变阻器，它在电路中的符号是_________。

目标导学：
知识点一：什么是导体的电阻导体
电阻越大，对电流的阻碍作用越大，所以在电压不变的情况下，通常可以用电流的强弱来判断导体电阻的大小。

知识点二：电阻与哪些因素有关
1．探究电阻的大小与哪些因素有关？
提出问题：电阻的大小与哪些因素有关？
猜想与假设：电阻的大小可能与导体的长度、材料、横截面积有关。

探究方法：控制变量法。

采用在同一电路，接入不同导体，比较电流的大小。

分析与论证：
(1)把铜丝和镍铬合金丝分别与小灯泡串联接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。

你观察到接入______时小灯泡较亮，接入时较暗。

说明________的电阻大。

也就是电阻大小与_______有关。

(2)给电路接入两根镍镉合金丝，使它们的粗细相同、长度不同，重复实验（1），观察电路中小灯泡的亮度。

你观察到接入_______时小灯泡较亮，接入时较暗。

说明_______的电阻大。

也就是电阻大小与_______有关。

(3) 给电路接入两根镍镉合金丝, 使它们的长度相同、粗细不同，重复实验（1），观察电路中小灯泡的亮度。

你观察到接入______时小灯泡较亮，接入时较暗。

说明的电阻大。

也就是电阻大小与_______有关。

得出结论：
2．探究导体电阻与温度有什么关系
如图所示，用酒精灯给钨丝加热，随着细钨丝温度升高，电流表示数变小，灯泡变暗。

表明：钨丝的电阻随温度的升高而增大．
教师点拨：
1．灯丝电阻的变化不能直接观察，通过电流表示数的变化得到电路中电流的变化，间接知道了电阻的变化，采用的是转换法。

2．对大多数导体来说，电阻随温度升高而增大。

巩固练习：
1. 在做“决定电阻大小的因素”的实验时，需要在电压相同的条件下，比较通过不同导线的电流，发现决定电阻大小的因素，下表是几种实验用的导线的参数。

导线代号 A B C D E F G 长度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
⑴为了研究电阻与导体的材料有关，应在上表中选用导线______和导线______。

⑵为了研究电阻与导线的长度有关，应在上表中选用导线_____和导线_______。

⑶为了研究电阻和导体的横截面积有关，应在上表中选用导线 __和导线______。

⑷上述研究方法在物理学里叫做________法。

知识点三：电阻器 1.认识滑动变阻器
2．用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流 课堂练习：
1．有一段导体，下列措施中能减小其电阻的是( ) A. 减小导体两端的电压 B ．减小导体中的电流 C ．减小导体的横截面积 D ．减小导体的长度
2．有一段裸导线，下列哪一种方法可以减小它的电阻（ ） A.把导线对折合在一起 B.减小通过导线的电流 C.增大导线两端的电压 D.把导线拉长一些
3. 同种材料制成的甲、乙、丙三根电阻线，已知甲比乙长，但横截面积相等，丙比乙粗，但长度相等，则甲、乙、丙三根电阻线的电阻大小是（ ） A. 甲最大 B. 乙最大 C. 丙最大 D. 乙最小
4. 如图所示为滑动变阻器的结构示意图，将滑动变阻器的两个接线柱接到电路中，要求滑片P 向右移动时，电路中的电流逐渐变小，连入电路的接线柱是（ ）
A ．A 和
B B ．B 和
C C ．B 和
D D ．A 和D
5.单位换算：
（1）20Ω=______kΩ=______MΩ。

（2）47kΩ=______Ω=______MΩ。

6.将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其电阻将_________，若将这根镍铬合金丝对折后接入电路，其电阻将_______（填“增大”“减小”或“不变”）。

7. 导体电阻的大小决定于______、______、______和______。

在其它因素相同的条件下，导体越长，电阻______。

在其它因素相同的条件下，导体越粗，电阻______。

8、A、B是两根材料相同，长度相同的导体，如果A导体的横截面积是0.5cm2，B导体的横截面积是5mm2，则导体A的电阻导体B的电阻。

达标检测：
1．对于某个导体电阻的大小，以下说法正确的是（）
A.加在导体两端的电压增大两倍，导体的电阻也增大两倍。

B.通过导体的电流减小一半，则导体的电阻增大两倍
C.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零
D.电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关
2．关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A 导体中的电流越大,其电阻越小
B 电阻是导体本身的性质
C 粗导线的电阻比细导线的电阻小
D 铜导线的电阻比铁导线的电阻小
3．白炽灯的灯丝断了一截，若搭上后仍能使用，则灯丝的电阻将( )
A．变大了B．变小了C. 和原来一样大D．变大、变小都有可能
4．有一段导线电阻为R，当把它均匀拉长到原来的两倍时，导线的电阻是原来这段导线电阻的________倍．
5．一根粗细均匀的电阻线，其电阻值为8Ω，如将其截去一半，则剩余部分的电阻R________8Ω；如果再把剩余部分的电阻线拉伸到原来的长度，则拉伸后的电阻值R'________8Ω(填“大于”“小于”或“等于”)．
6．在研究决定电阻大小因素的实验中换用不同导体做实验，保持导体两端电压不变，得出如下几组实验数据：
实验次数材料长度横截面积电流/A
1 镍铬合金L S 0.8
2 锰铜合金L S 2.4
3 镍铬合金L 2S 1.6
4 镍铬合金L/2 S 1.6
(1)比较第1、2两次实验数据可知___________________________________;
(2)比较第1、3两次实验数据可知___________________________________;
(3)比较第1、4两次实验数据可知___________________________________。

7．小宇设计出如图所示的实验装置．实验时缓慢给线圈加热．实验过程中，采用镍铬合金、康铜合金、锰铜合金制作的线圈各做了一次．
（1）观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数 _________ 。

（2）通过实验得出的结论：金属导体的电阻随温度的升高而 _________ 。

8．如图所示为利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实物连接图．
（1）在方框内画出相应的电路图．
（2）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应该放在______端．（选填“A”或“B”）
（3）若要使灯泡变亮，滑片P应向______端滑动，这时电流表的示数将______
（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

14.2 探究欧姆定律
学习目标：
1.通过实验探究知道电流跟电压，电阻的关系，经历科学探究的全过程。

2.知道控制变量法在本实验中的具体应用。

3.理解欧姆定律的意义和应用条件。

学习重点：
理解欧姆定律的内容及欧姆定律的数学表达式。

学习难点：
探究电流与电阻的关系，用欧姆定律进行计算。

自主学习：
阅读教材78~81页。

目标导学：
知识点一：探究电流与电压、电阻的关系
一、提出问题：电流的大小与哪些因素有关？
二、猜想与假设：（1）既然电压是产生电流的原因，那么升高电压。

电流会不会也跟着增大呢？（2）电阻对电流有阻碍作用，那么增大导体的电阻，通过导体的电流是否会减小？（3）通过这两个问题猜想电流与那些因素有关？我们采用的探究方法是什么呢？
三、制定计划与设计实验：(1)保持不变，改变研究与的关系；⑵、保持不变，改变研究与的关系。

①器材：。

②电路：根据图提供的实验器材，先画出电路图并连接实物图。

四、进行实验与收集证据：
1．研究电流与电压关系
（1）在本实验中，保持电路中不变，改变，观察
改变，这种研究物理问题的方法叫。

（2）按照电路图连接实物图时要注意将开关。

连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器移到，实验中通过左右移动变阻器的滑片从而改变 R两端的，并记录对应的电流表示数填入下面表格。

（3）表一保持电压不变时，研究电流随电阻的变化
（4）本实验中滑动变阻的作用
是。

2．研究电流与电阻的关系：
（1）本实验应保持不变，改变，分析与的关系。

（2）更换定值电阻R的阻值，通过移动，使保持不变，记录三次示数。

(3)实验时若将5Ω电阻换成10Ω后下一步的操作应该是：。

(4)
(5)本实验中滑动变阻器的作用是。

五、分析与论证
对以上两个表格的两组数据和图像进行仔细分析，并和其他实验小组进行交流，归纳出电流随电压、电阻变化的规律。

得出结论：
知识点二：欧姆定律
1．欧姆定律的内容是怎样表述的？
通过实验探究，得出结论：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压，跟成反比，这个规律叫做。

2．欧姆定律的公式什么？变形公式是什么？各物理量的单位是什么？
（1）欧姆定律的公式是，其中I表示，单位是。

U表示，单位是。

R表示，单位是。

（2）变形公式是和。

教师点拨：
在应用公式I=U/R及变形公式时，要注意各量的“统一性”、“同一性”和“同时性”。

巩固练习：
1．当加在某导体两端的电压为6 V时，通过导体的电流为0.5 A，则该导体的电阻为_
____ Ω；若加在该导体两端的电压增加为12 V时，则该导体的电阻为_______Ω。

2．一个灯泡的灯丝的电阻是4Ω，当它两端的电压是2.8V时，求通过灯泡的电流是多少？
3．通过一个电阻器的电流是0.4A，电阻器的电阻是90Ω，求它们两端的电压是多大？
4．一只电阻器两端的电压从3V增加到3.8V时，通过该电阻器的电流增加了0.2A，则该电阻是多少？
达标检测：
1.如图是根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是________图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是_________ 。

(均选填"甲"或"乙")
R/Ω
2.在探究欧姆定律的实验中，小东测得如下表中的数据，以第___________次的数据可得到电阻一定时，电流和电压成______________；以第2、3、4次的数据可以得到的结果是。

3.某同学做验证欧姆定律实验时，得到两组数据：
分析表（一）数据可得：。

分析表（二）数据可数。

4. 为了探究“电流与哪些因素有关”，9年级（4）班的吴琳同学猜想：①电流与电压有关；②电流与电阻有关．同时，她设计出实验的电路图如图所示．
(1)请你根据她的电路图连接图中各元件；
(2)某次探究中，吴琳同学收集到下表所示的数据，请判断吴琳同学是要探究她的猜想____________(选填“①”或“②”)．所得出的结论是：保持______________不变时，电流跟______________________________。

(3)请根据下表的数据在图中所示的坐标图上画出它们的关系图。

记录整理的实验数据绘制成如图所示U-I关系图像，则这两个电
阻并联后接在6V电源上，干路中的电流为A．
6.把10Ω的电阻R1跟5Ω的电阻R2串联起来接在电源上，R1两端的电压为
4V．求电源电压和通过电路中的电流各是多少？
14.3 欧姆定律的应用
学习目标：
1.学会用电压表，电流表测电阻。

2.知道伏安法测电阻的原理。

3.通过实验培养动手实验的能力和对实验数据进行分析处理的能力。

4.根据实验要求选择实验器材，培养思维和创造能力。

学习重点：
用伏安法测电阻的原理和测量方法。

学习难点：
分析实验数据、发现规律，加深对电阻概念的正确理解。

自主学习：
通过阅读教材，回答下列问题：
根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻：
（1）写出利用欧姆定律求电阻的公式：。

根据此公式，要测算电阻先要测出哪些物理
量？。

（2）要测量上述物理量，需要哪些器
材？。

目标导学：
知识点一：测量小灯泡工作时的电阻
1.用表和表同时测出灯泡工作时的
值和值，根据R= ，就可以算出它的电阻。

这种测量电阻的方法称为“伏安法”。

2测小灯泡的电阻：Array
（1）实验电路图和记录实验数据的表格
（2）实验需要的器材：电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线。

（3）注意事项：①在选取器材时，电流表所选用量程的满偏值要大于电路中的最大电流；
滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻，以使效果明显。

②连接电路时要断开开关，并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地
接入电路。

电压表、电流表要注意量程的选择、连接和读数，使用滑动变阻器也要注意规格
的选择。

③进行实验时，在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，使电路中的电流最
小，目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。

④把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来．以便最后分析、总结。

⑤分析处理数据，对于测得的各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，找出其中的规律。

（4）实验步骤：
①按电路图正确连接实物图；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，记下导体两端的电压和通过导体的电流，连续测三组对应的电压值U1、U2、U3和电流值I1、I2、I3；
③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、R2、R3；
（5）滑动变阻器在本实验中的作用：
①保护电路；②改变导体两端的电压，使其成倍数地增加。

教师点拨：
观察其中的一组数据，结合你自己测量的数据有没有发现什么新的问题？
（现象：电阻随电压升高而增大；原因：温度升高，电阻增大。

）
知识点二：研究短路有什么危害
1.输电导线短路
2.电流表短路
3.用电器短路
小组讨论：
1．以前学过在实验中绝不允许直接把电流表接到电源的两极上，而当电源电压小于电压表的量程时，把电压表接到电源的两极上却没有危险，为什么?
2．能否用欧姆定律解释短路现象?
巩固练习：
1．在“用电压表和电流表测电阻”的实验中，小星同学连接完实验电路，闭
合开关，此时的电压表指针位置如图13所示，则电压表的示数是________V。

当调节滑动变阻器的滑片时，小星发现电压表和电流表的示数变化相反，已知
实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原
因是电压表接到了________的两端。

2．小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。

（1）请你帮助他们在实物连接图甲中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上。

（2）当小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当，你知道小明提醒的是什么吗?答：。

（3）在某次测量中电流表示数如图乙所示，则Ｉ＝A。

（
4）在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能
是：。

达标检测：
1．在用伏安法测小灯泡电阻的实验中，
（1）在图甲中，请你用笔画线将电压表正确连入电路；
（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在 端（填“左”或“右”）； （3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表示数为零，电压表的示数为3V ，这可能是由
于 造成的；
（4）某次实验时电压表和电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 Ω； （5）若小明同学在做实验时，移动滑片的位置，多次测量过程中观察到电压表和电流表的示数大小变化是相反的，则产生该现象的原因可能是 。