维修电路板欧姆定律教学（欧姆定律电路故障）

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本文目录一览：

1、欧姆定律怎么推导和应用？
2、九年级物理第十七章欧姆定律☞第2节♥《欧姆定律》(教学案)
3、欧姆定律及其应用教案

欧姆定律怎么推导和应用？

欧姆定律完整的表达应该是:

当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比;当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

欧姆定律的推导说明:

(a)欧姆定律适用条件:适用于纯电阻电路(即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能。)

(b)公式中的I、U和R必须是对应于同一导体或同一段电路。若为不同时刻、不同导体或不同段电路中，I、U、R三者不能混用，所以，三个物理量一般情况下应加角注以便区别。

(c)同一导体(即R不变)，则I与U 成正比;同一电源(即U不变)，则I 与R成反比。

(d)由欧姆定律变换而来的公式是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R 与U、I的比值有关，但R的本身的大小与外加电压U 和通过电流I的大小等因素无关。

(e)I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量。

(f)需要特别注意和再次强调的问题:公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;运用公式计算时，各个物理量的单位一定要统一。

九年级物理第十七章欧姆定律☞第2节♥《欧姆定律》(教学案)

九年级物理第十七章☞欧姆定律

一、教材分析

1．《课标》要求：

理解欧姆定律。

2．学情分析：

（1）欧姆定律是学生接触的第一个电学定律，而初三学生已经有较好的数学基本功，通过实验数据的分析得出欧姆定律是不难的。学生虽然第一次接触简单的电学计算，但有初二的力学计算思维，在对知识的分析理解上是没有问题的，关键是教师要指导学生在进行电学计算中的规范要求。

（2）学生虽然已经练习了一定的电路识别，在欧姆定律的计算中时常会联系简单串、并联电路及电路故障等知识，这是学生学习的难点，教师在备课中要精心构建例题，使学生思维随教师的引导而逐步提高。

3．教学目标：

（1）知识与技能：通过实验探究得到的实验数据分析得到欧姆定律；理解欧姆定律；能利用欧姆定律进行简单的计算。

（2）过程与方法：通过计算，学会解答电学计算题的格式要求和计算方法，培养学生解答电学计算题的良好的习惯。通过对公式R=U/I的计算，知道可通过电流表和电压表来测电阻的常用方法。

（3）情感态度与价值观：通过经历分析得出欧姆定律的过程，培养学生严谨的科学态度。通过利用欧姆定律进行电学计算，培养学生良好的逻辑思维能力和认真细致的学习态度。

4．教学重难点：

（1）欧姆定律的得出及欧姆定律的应用是本节教学的重点。

（2）对欧姆定律公式及变形公式的理解、欧姆定律的应用是本节的教学难点。

5．教学思路：

本节内容是在上一节探究《电流与电压和电阻的关系》的实验结论基础之上进行的，因此本节课主要应达到让学生知道欧姆定律的内容和表达式，能够运用欧姆定律解决简单的电学计算问题，并在此基础之上进一步理解欧姆定律的物理意义。因此，本节课授课分为三个部分：一是以上一节的实验结论基础进一步探究欧姆定律的数学表达式，并介绍该定律中各个物理量的单位；二是利用欧姆定律做简单计算，并强调解题的规范要求；三是说明欧姆定律中各个物理量的关系以及运用定律要注意的问题。

6．教学方法：

本节课主要的教学方法是：观察法、讨论法、讲练法、分析归纳法等。

7．教学用具：

多媒体课件。

二、教学过程

引入新课

上一节探究了“电流与电压和电阻的关系”，现在来回顾收集的实验数据、图象。（利用多媒体投影上一节的数据记录表和根据数据所得到的图象。）

请一位同学根据投影的数据和图象给我们大家回忆一下实验的结论。

（1）在导体电阻一定的情况下，导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比。

（2）在电压保持不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

新课教学

1．欧姆定律

（1）下面请同学根据你们在数学中所学习到的函数知识来确定一下：导体两端的电压与导体中的电流的比例系数是多少？（给学生一点时间找出此种情况下的比例系数。）

（2）指导学生再仔细观察一下，该比例系数与导体的电阻值有什么样的关系？

（3）观察不同实验小组的情况，由学生发现一个普遍规律：导体两端的电压与导体的电流的比值是一个常数，且该常数的大小与导体的电阻值大小相等。可以把它们三个的关系写作：R=U/I（教师同时把该式子写到黑板上。）

（4）把R=U/I变形后写成：I=U/R

从式子我们可以看到：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。这个规律叫做欧姆定律

（5）在欧姆定律中：

I表示电流，单位是安培（A）；

U表示电压，单位是伏特（V）；

R表示电阻，单位是欧姆（Ω）。

2．欧姆定律简单运用

在运用欧姆定律（I=U/R)进行计算的时候，各个量一定要用它们各自的主单位，如果不是安培、伏特、欧姆，则在计算过程中就需要通过单位换算统一成主单位。

下面运用欧姆定律来解决几个问题。

例题1 一辆汽车的车灯接在12V电源两端，灯丝电阻为30Ω，求通过灯丝的电流。

教师说明要求并板书示范解电学题的一般规则：

（1）根据题意画出电路图。

（2）在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。

（3）利用欧姆定律求解。

要求学生在笔记本上跟随老师画出图，标好各个量。

解：等效电路如图所示

通过灯丝的电流为

答：通过灯丝的电流为0.4A

例题2 如图所示，闭合开关后，电压表的示数6V，电流表的示数为0.3A。求电阻R的阻值。

解：等效电路如图所示

∵为

答：电阻的阻值为20Ω。

3．欧姆定律各个物理量的关系以及运用定律注意事项

从两道例题可以看出，当在一个用电器上知道电流、电压、电阻三个量中的两个的时候，就可以利用欧姆定律求出第三个量。

下面再来思考一下，这几个物理量相互之间还有什么关系，以及欧姆定律使用时还应注意些什么问题。（以讨论解答的形式完成）

例3．关于欧姆定律的表达式，下列说法正确的是（）

A．导体的电阻越大，通过导体的电流越小

B．导体中的电流与导体的电阻成反比

C．导体中的电流与电压成正比

D．对同一导体来说，其两端的电压增大到原来的3倍，则导体中的电流也增大到原来的3倍

分析：因为导体两端的电压和导体的电阻共同影响通过导体的电流大小，因此讨论电流大小的时候不能单一的讨论影响因素之一。因此选择答案“D”。

例4、某同学认为：“由变形可得”，这表明，“导体的电阻R跟导体两端的电压成正比，跟电流成反比。”这种说法对吗？为什么？

分析：不对。因为导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关。公式R=U/I，它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。

例5．电路中有甲、乙两个电阻串联，甲的电压为2V，乙的电阻为10Ω。能用“2V除以10Ω”来计算电路中的电流吗？为什么？

分析：不行。因为欧姆定律在运用的时候要注意每个用电器上的电流、电压、电阻都只能针对改用电器而不能互相之间混用，否则三个物理量就对应的不对得出的结果也就相应是错误的。所以不能用甲的电压和乙的电阻来求解电流，这两个量并不针对同一用电器。

例6．某导体两端的电压为4V时，通过它的电流为0.2A，当它两端的电压为6V时，它的电阻是多少？能用“6V除以0.2A”来计算电阻吗？为什么？

分析：R=U/I=4V/0.2A=20Ω。

不能。首先，因为电阻是导体自身的性质，不会随电压、电流等等非导体自身原因发生变化，因此在第一状态中就能够求解电阻。其次，通过导体的电流受到导体两端的电压和导体电阻的影响，所以同一导体两端的电压一旦发生变化则通过它的电流就会发生变化，因此当电压由4V变为6V时，电流就已经不是0.2A了。

4．对欧姆定律的理解，要注意以下几点：

（1）成立条件：I与U和R的关系是有条件的，不能只单一的讨论电流和其中之一的关系。

（2）同一性：定律中的“通过”的电流I，“两端”的电压U及“导体”的电阻R，是对同一个导体或同一段电路而言，三者要一一对应，在解题时习惯把同一导体的各个物理量角标用同一数字表示，如“R1、U1、I1”。

（3）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I=U/R中的三个物理量是对同一时间而言。

5．课堂总结

回顾本节课，我们学习了欧姆定律，知道了电流、电压、电阻三者之间的定量关系，并且能够利用欧姆定律对这三个量进行适当的计算。同时，定律在使用的时候我们要注意它针对的是同一个用电器在同一个确定状态下，一旦用电器的状态或者针对的对象不统一则不能使用定律来计算。

我们再来回看例题2，在本题中我们通过利用欧姆定律求解了电阻R的阻值，因此我们就可以在实验室中通过测量一个未知电阻的电压和通过的电流来测量出该电阻的大小，这种方法叫伏安法测量电阻，在下一节我们会学习到。

6．板书设计

（1）欧姆定律的内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

（2）欧姆定律的数学表达式：I=U/R

在欧姆定律中：I表示电流，单位是安培（A）；

U表示电压，单位是伏特（V）；

R表示电阻，单位是欧姆（Ω）。

（3）公式I=U/R表示的物理意义：电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比；电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比。

公式R=U/I表示的物理意义：导体的电阻等于这段导体两端的电压与导体的电流的比值。

三、教学反思

1．在得出欧姆定律表达式I=U/R中，改变传统的教学方法，而是通过引导学生观察分析所取得的实验数据，要求各小组利用多次的实验数据求出电压与电流的比值，发现该比值是一个常数，然后把该比值与导体的电阻大小进行比较，发现导体的电阻与电压与电流的比值相等，这不是一个偶然现象，而是一个普遍规律。这样，学生理解起来就较容易一些。

2．对于公式I=U/R和R=U/I来说，它们所表达的物理意义是不同的，学生通常会把公式R=U/I理解成：导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过的电流成反比。这是受公式I=U/R的引导而形成错误的知识迁移。

3．在指导学生理解欧姆定律时，要注意该定律的成立条件、同一性和同时性等特点。

欧姆定律及其应用教案

教学目标

一、知识与技能

1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。

2.理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算。

3.能根据串联电路中电压及电流的规律，利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。

二、过程和方法

1.通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力。

2.通过利用欧姆定律的计算，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力。

3.通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力。

三、情感、态度与价值观

通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。

教学重点：欧姆定律及其应用。

教学难点：正确理解欧姆定律。

教学过程

一、引入新课

同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验，各组的探究结论，可以再讲讲吗？电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。电流和电阻的乘积等于电压，电压除以电阻等于电流。

二、进行新课

1.欧姆定律

综合同学们的探究实验，我们得到了什么结论？电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系，因此我们可以得出。

板书：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。

这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的。为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。

用公式表示I=

式中：I——电流——安培（A）

U——电压——伏特（V）

R——电阻——欧姆（Ω）

欧姆定律公式中的单位有什么要求呢？电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培，一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。

有同学可能会想，原来欧姆定律这么简单啊，我一节课的实验，就发现了欧姆定律。真的像你想得那样简单吗？介绍欧姆和欧姆定律的建立，可以利用教参中参考资料的内容。

知道了欧姆和欧姆定律的故事，同学们有什么感想吗？

不畏困难地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求，人类一切文明进步的成果都是与科学家的发现和发明分不开的。我们要珍惜今天的良好环境和学习条件，努力学习，用同学们的努力去推动人类的进步。

2.欧姆定律的应用

接着我们看欧姆定律能解决什么问题。

例题1.根据题意，教师板书示范解电学题的一般规则：

（1）根据题意画出电路图。

（2）在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。

（3）利用欧姆定律求解。

要求学生在笔记本上画出图，标出量、写出数，训练学生基本的技能。教师板演利用欧姆定律求解，讲明解题的规范性，然后要求学生在笔记本上做此题。

例1：

解:I==0.25×10 -3 A

0.25×10 -3 A=0.25mA

例题2.

让学生画出图、标出量、写出数，把公式变形，由I=得到R=。然后将电流的单位变成安培，进行计算，同时一名学生板演，师生讲评。

例2：

解：由I=得到

R==15Ω

这个未知电阻是15Ω。

例题3. 以例题3作为另一种变形练习。

有一种指示灯，电阻为6.3Ω，通过的电流为0.45A时才正常发光。要使其正常发光，应加多大的电压？

要求学生按解简单电学题目的一般规则解题。解题过程中注意物理量的单位不能丢掉，且单位必须是要求的国际单位，注意将公式变形后再代入数值。

解：由I=得到

U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V

要使灯正常发光，应加2.8V电压。

同学们刚才的演算说明大家已能用欧姆定律解简单的电学应用题，通过解这些题你有什么收获吗？电流、电压、电阻的三个物理量中，只要知道其中的两个，就可以用欧姆定律求出第三个。欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。

欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体，也适用几个用电器组成的同一段电路。现在，大家总结一下三个题中分别是怎样应用欧姆定律的。

第一题是直接利用欧姆定律I=的。

第二题应用的是由欧姆定律I=得到的变形公式R=。

第三题应用的是欧姆定律I=的另一个变形公式U=IR。

对R=，能否说导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比?对U=IR，能否说导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比？大家讨论。

不能这样说。导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与电流、电压无关。电压是电路中形成电流的原因，和电流、电压也没有关系。教师进一步引导学生明确，对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。

公式R=，它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关。所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。

公式U=IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。但要注意，电压是电路中产生电流的原因。导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比。

同学们再来分析例题2，如果想知道某段导体的电阻，可以怎么做？你能从这个例子中得到什么启示吗？可以由导体两端的电压和通过这段导体的电流，利用欧姆定律的变形公式R=来求解。导体两端的电压和通过导体的电流是多少呢？可以测出来。用电流表测出通过导体中的电流，用电压表测出导体两端的电压，就可以求出导体的电阻了。这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫“伏安法”。

3.额定电压

请同学们观察一只新灯泡上的铭牌。如下图，同学们谁能说明它表示什么意思呢？

这个灯泡的牌子是光明牌。家庭电路的电压是220V，这样的灯是在家里常用的，上面也有220V，是不是说这个灯泡的电压是220V？灯泡上的220V，表示这个灯泡正常工作的时候，它两端所需的电压是220V。

同学们在什么地方还见过类似的标志呢？实验室用的小灯泡上也有比如2.5V、3.8V、1.2V。还有一些用电的小电器或电动玩具上也标多少伏特。它们表示的意思你知道了吗？意思是这些用电器在正常工作时所需的电压值。

板书：用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压。

为什么用电器上都要标明这些额定电压值呢？请同学们利用刚学过的欧姆定律分析其原因。

电阻一般情况是不变的。根据欧姆定律，如果电压低，则电路中电流小，电器便不能正常工作；如果电压太高，则电路中电流会很大，有时还会损坏电器。所以我们要求用电器必须是在额定电压下工作。一般电器都附带有说明书，说明书中都会给你介绍电器的额定电压值。同学家中买回新电器使用时要先看说明书，这样才能工作得安全、放心。

4.短路

在上面的分析中，同学们已了解如果用电器两端电压太高超过额定电压，电路中的电流就会很大，甚至烧坏电器。现在请同学们推测：如果一根导线的两端直接连接在电源的两极上，会出现什么后果？

根据欧姆定律，电源电压一定，导线的电阻很小，那电流一定会很大。不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍，甚至更高，这样是很危险的。所以，绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端。

板书:电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路。

同学们可以根据短路的危害，讨论为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许。电流表的电阻很小，直接连在电源两端组成闭路时，电路中的电流会很大，这样容易烧坏电流表，而电压表则不同。将电压表直接和电源相连时，不会烧坏电压表，电压表的电阻很大。

以上的讨论和分析都用到了欧姆定律，可见欧姆定律对我们分析、解决与电学有关的问题是多么重要。同学们一定还记得串联电路中，电流和电压的规律，能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢？

串联电路

引导同学们画出两个电阻的串联电路，写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律。

电压规律：U=U1+U2

电流规律：I=I1=I2

欧姆定律：I=

欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路，所以