歐姆定律教案高中
發(fā)表時間:2020-07-01歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)。
歐姆定律“歐姆定律”是本章的核心,也是整個電學(xué)知識的基礎(chǔ)。通過第一節(jié)成功的探究活動,在所得結(jié)論的基礎(chǔ)上不難得出歐姆定律。關(guān)鍵是讓學(xué)生理解歐姆定律的實(shí)際意義,認(rèn)識歐姆定律及其公式的使用是“有條件”的。對于歐姆定律公式的另外兩個變形,并不表示在某種條件下,物理量之間存在正比或反比的關(guān)系,它們只是在數(shù)量上滿足這樣的關(guān)系而已。
歐姆定律的應(yīng)用有兩個方面,一是利用公式進(jìn)行定量計(jì)算;二是利用歐姆定律對串、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律進(jìn)行定性分析。教學(xué)可以在復(fù)習(xí)上一節(jié)探究結(jié)果的基礎(chǔ)上直接引入歐姆定律,通過例題,幫助學(xué)生理解歐姆定律,同時強(qiáng)調(diào)公式中的I、U、R是針對同一導(dǎo)體、同一時刻而言的。利用公式計(jì)算,要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的分析問題、規(guī)范解題的習(xí)慣。在認(rèn)識公式后,變形出另外兩個變換式,通過師生討論,強(qiáng)調(diào)U=IR并不表示電壓與電流成正比;R=UI并不表示電阻與電壓成正比,與電流成反比。
電阻的串、并聯(lián)規(guī)律,由于它在電學(xué)計(jì)算中具有較高的應(yīng)用率,所以可以根據(jù)學(xué)生情況,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究或理論推導(dǎo)等不同的方法幫助學(xué)生理解串、并聯(lián)電阻的關(guān)系??梢栽趯?shí)驗(yàn)前組織學(xué)生進(jìn)行猜想,多數(shù)學(xué)生會“想當(dāng)然”地認(rèn)為,在電路中再次接入電阻后,總電阻會變大(電流減小),最終實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與猜想矛盾。這樣學(xué)生的印象會更深刻,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣。實(shí)驗(yàn)后可以通過類比導(dǎo)線電阻與長度和橫截面積的關(guān)系,幫助學(xué)生加強(qiáng)認(rèn)識。串、并聯(lián)電阻定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)以串聯(lián)為主。另外,還可以利用歐姆定律和串、并聯(lián)電路中電壓及電流規(guī)律,進(jìn)行理論推導(dǎo)。在進(jìn)行定量分析時,利用實(shí)驗(yàn)體會電阻的等效替換,注意幫助學(xué)生體會等效的思想。無論應(yīng)用哪種方法進(jìn)行研究,都要考慮到學(xué)生的實(shí)際情況。
“動手動腦學(xué)物理”中的習(xí)題非常典型,有利于學(xué)生加深對歐姆定律的理解,教學(xué)時要注意多加利用。
教學(xué)重點(diǎn):理解歐姆定律,能用其進(jìn)行簡單的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn):理解歐姆定律并應(yīng)用。
教學(xué)方法:
1.對于歐姆定律及其計(jì)算,主要通過教師點(diǎn)撥,學(xué)生自主訓(xùn)練的形式進(jìn)行。
2.對于串并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律采用創(chuàng)設(shè)情境,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究式學(xué)習(xí)。
課時安排:1課時。
三維目標(biāo)
一、知識與技能
1.理解歐姆定律,能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的計(jì)算;
2.能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點(diǎn),得出串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、過程與方法
1.通過計(jì)算,學(xué)會解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣;
2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
通過對歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué),勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
課前準(zhǔn)備
多媒體課件、試電筆、阻值相同的兩只定值電阻(10Ω)、學(xué)生電源、阻值相同的兩只定值電阻(小組間不同,但阻值之和能通過電阻箱調(diào)出來)、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電阻箱。
教學(xué)設(shè)計(jì)
[導(dǎo)入新課]
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
提出問題:
1.在上一節(jié)探究“導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用了哪種研究問題的方法?
2.在研究過程中控制了哪個物理量?
3.利用上節(jié)課得出的結(jié)論,填充表格,并闡述原因。(利用多媒體展示下列兩表)
表一:
電壓U/V12
電流I/A0.20.6
表二:
電阻R/Ω510
電流I/A0.60.2
(學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn),回答問題。)
總結(jié):探究“導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用了控制變量法。先控制電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系,再控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。根據(jù)“電阻一定時,電流與電壓成正比”的結(jié)論,表一中的2V是原來電壓的2倍,所以電流也是原來的2倍,變?yōu)?.4A;電流0.6A變成了原來的3倍,所以電壓也應(yīng)該是原來的3倍,應(yīng)是3V。根據(jù)“電壓一定,電流與電阻成反比”的結(jié)論,表二中的10Ω是原來的2倍,所以電流是原來的1/2,變?yōu)?.3A;電流0.2A變成了原來的1/3,所以電阻應(yīng)該是原來的3倍,應(yīng)是15Ω。
教師活動:要求學(xué)生將探究活動的兩個結(jié)論用一句話概括出來。
(學(xué)生思考概括。)
總結(jié):“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?!边@就是著名的歐姆定律。
[推進(jìn)新課]
一、歐姆定律
1.展示歐姆定律,學(xué)習(xí)計(jì)算公式
展示材料:利用多媒體課件展示歐姆定律的內(nèi)容和公式。
提出問題:
(1)電流、電壓和電阻三個物理量之間,是哪個量隨著哪個量變化?為什么?
(2)如何理解歐姆定律中的“正比”“反比”?
(3)“導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”的描述,有沒有什么條件?“導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體的電阻成反比”呢?
(4)公式中的各個符號的意義和單位分別是什么?
(學(xué)生思考討論,回答問題。)
總結(jié):電壓產(chǎn)生電流,所以電流隨著電壓變;電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用,所以電流隨著電阻變。所謂電流與電壓成正比,是說當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼膸妆叮娏饕苍龃鬄樵瓉淼膸妆?;所謂電流與電阻成反正比,是說電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆?,電流就變?yōu)樵瓉淼膸追种弧!皩?dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”是建立在導(dǎo)體電阻一定的條件下的;“導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體的電阻成反比”是建立在導(dǎo)體兩端電壓一定的條件下的。公式中的U、R、I分別表示電壓、電阻、電流,單位分別是伏特(V)、歐姆(Ω)、安培(A)。
(教學(xué)說明:通過這幾個問題,幫助學(xué)生明確公式中各個符號的物理意義及其因果關(guān)系,理解電流與電壓成正比,電流與電阻成反比的真正含義。)
2.使用公式的條件
(1)歐姆定律公式中各物理量具有“同一性”,即I、U、R都是針對同一導(dǎo)體、同一時刻而言的。
(2)在運(yùn)用歐姆定律公式進(jìn)行計(jì)算時,要選擇正確的物理量的單位,只有當(dāng)電壓的單位使用伏特(V),電阻單位使用歐姆(Ω)時,電流的單位才是安培(A)。
二、歐姆定律的應(yīng)用
1.典題精析(課件展示題目)
展示材料:出示試電筆,將其插入插座中,使氖管發(fā)光,如右圖。
提出問題:
(1)試電筆為什么會發(fā)光?有電流通過人體嗎?
(2)插座中的電壓很高(220V),并且有電流通過人體,人為什么沒有觸電?
(學(xué)生討論,思考回答問題。)
學(xué)生總結(jié):當(dāng)試電筆中通過電流時,能夠發(fā)光,此時人體串聯(lián)在電路中,也有電流通過人體,人之所以沒有觸電,是因?yàn)橥ㄟ^人體的電流很小,不足以產(chǎn)生危害。
(拆開試電筆,讓學(xué)生觀察電阻,如右圖所示,并用多媒體展示題目。)
例題:試電筆中的電阻為880kΩ,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數(shù)值小得多,可以不計(jì)。使用時通過人體的電流是多少?
提出問題:
(1)這道題目中已知哪些物理量,求哪個物理量?
(2)你能根據(jù)題意畫出電路圖,并把已知物理量和所求物理量都標(biāo)到圖中嗎?
(3)題目中的已知物理量和所求物理量,都是針對同一導(dǎo)體的嗎?
(4)各物理量的單位滿足歐姆定律計(jì)算公式的要求嗎?
(學(xué)生思考討論,畫出電路圖,回答問題。)
學(xué)生總結(jié):本道例題已知電阻的阻值,求電阻上的電流。除此以外,還有一個隱含條件,就是照明電路的電壓是220V。這三個物理量都是針對同一個電阻來說的,滿足歐姆定律的要求。但是,電阻的單位需要換算成“Ω”。
教師活動:(由學(xué)生敘述,教師板書解題過程。)強(qiáng)調(diào)歐姆定律使用時的“同一性”原則。強(qiáng)調(diào)解題的規(guī)范性,包括公式、單位、代入過程和最終結(jié)果。強(qiáng)調(diào)解電路計(jì)算題時,畫出電路圖,并將已知條件標(biāo)在電路圖中,有助于解題思路的分析。(本題電路圖如右下圖所示)
解:R=880kΩ=880×103Ω
U=220V
I===0.25×10-3A
教師總結(jié):
(1)例題得出電流:0.25×10-3A=0.25mA,這么大小的電流通過人體,是沒有傷害的,但卻能使氖管發(fā)光。
(2)知識與技能方面:歐姆定律公式的使用條件和物理計(jì)算題的解題規(guī)范性。
(3)學(xué)生交流合作方面。
(教學(xué)說明:通過例題,幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識歐姆定律的使用條件,同時,培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣。)
2.知識拓展:將歐姆定律的計(jì)算公式變形得出U=IR,R=UI,利用公式,已知電流、電壓、電阻三個物理量中的任意兩個,就可以求出另外一個。
提出問題:針對兩個變形式,模仿歐姆定律,描述為“導(dǎo)體兩端的電壓跟電流成正比”和“導(dǎo)體的電阻跟兩端電壓成正比,跟電流成反比”正確嗎?為什么?
(學(xué)生思考討論,回答問題。)
學(xué)生總結(jié):電壓是產(chǎn)生電流的原因,電流隨著電壓的變化而變化,所以不能說“導(dǎo)體兩端的電壓跟電流成正比”。電阻是導(dǎo)體自身的性質(zhì),受導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積的影響,與電壓和電流的大小無關(guān),只是在數(shù)量上等于電壓和電流的比值。所以不能說“導(dǎo)體的電阻跟兩端電壓成正比,跟電流成反比”。
3.即學(xué)即練:(課件展示練習(xí))
(1)一個200Ω的定值電阻,接在電壓為12V的電源兩端,則通過它的電流為______mA。若要通過它的電流大小為0.15A,則需要在電阻兩端加上______V的電壓。若電阻兩端不加電壓,則通過他的電流為________A,它的電阻為________Ω。
(2)甲、乙兩地相距40千米,在甲、乙兩地之間沿直線架設(shè)了兩條輸電線,已知輸電線每千米的電阻為0.2歐?,F(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路,為確定短路位置,檢修員在甲地利用電壓表、電流表和電源接成如圖所示電路進(jìn)行測量。當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.0伏時,電流表的示數(shù)為0.5安,則短路位置離甲地的距離為()
A.10千米B.15千米C.30千米D.40千米
答案:(1)60300200(2)B
4.介紹歐姆事跡,對學(xué)生進(jìn)行情感教育
展示材料:歐姆(1787~1854年)1787年3月16日生于德國埃爾蘭根城,父親是鎖匠。16歲他進(jìn)入埃爾蘭根大學(xué)研究數(shù)學(xué)、物理和哲學(xué),中途輟學(xué),由于經(jīng)濟(jì)困難,直到26歲才完成博士學(xué)業(yè)。
歐姆從1825年開始研究電流與電源及導(dǎo)線長度的關(guān)系。由于缺少資料和儀器,給他的研究工作帶來不少困難,但他在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中始終堅(jiān)持不懈地進(jìn)行科學(xué)研究,自己動手制作儀器。他用自制的細(xì)長金屬絲測定出幾種金屬的導(dǎo)電能力,設(shè)計(jì)了顯示電流大小的儀器,采用銅—鉍組成的溫差電偶作穩(wěn)定的電源。他于1826年歸納出了今天所稱的歐姆定律,并于次年出版《伽伐尼電路:數(shù)學(xué)研究》。
歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期,許多物理學(xué)家不能正常理解和評價這一發(fā)現(xiàn),并提出懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視,加上經(jīng)濟(jì)極其困難,使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學(xué)會授予他最高榮譽(yù)的科普金獎,才引起德國科學(xué)界的重視。后人為了紀(jì)念他,就用他的名字作為電阻的單位。
教師活動:利用上述材料對學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價值觀的教育。
三、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)
方案1(實(shí)驗(yàn)探究)
1.相互合作,探究定性關(guān)系
展示材料:出示兩只阻值相同的定值電阻。
提出問題:將這兩只電阻串聯(lián)入電路,它們的總電阻比它們大還是?。繉⑦@兩只電阻并聯(lián)呢?
猜想或假設(shè):學(xué)生思考討論,猜測總電阻與各只電阻的大小關(guān)系。(部分同學(xué)認(rèn)為無論串聯(lián),還是并聯(lián),總電阻都比一只電阻大。)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):先將一只電阻連入電路,接入電流表或燈泡,再將另一只電阻以不同方式分別連入電路,通過電流表示數(shù)或燈泡亮暗程度的變化,來判斷電路中電阻大小的變化。注意:并聯(lián)時,電流表應(yīng)接在干路中。如果使用電流表,要記錄數(shù)據(jù)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小組之間準(zhǔn)備的定值電阻不同,以便通過不同阻值的電阻具有相同的規(guī)律,從而說明規(guī)律的普遍性和客觀性。
分析和論證:選取不同阻值的小組,描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析得出電阻串、并聯(lián)的定性關(guān)系。
(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
(2)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
2.拓展深化,探究定量關(guān)系
提出問題:串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。但到底有多大呢?
教師活動:引導(dǎo)學(xué)生采取應(yīng)用電阻箱代替兩只分電阻,邊觀察電流表,邊調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,直到電流表示數(shù)與兩只分電阻接入電路中的示數(shù)相同。比較電阻箱與分電阻的大小關(guān)系。
(學(xué)生實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),得出結(jié)論。)
學(xué)生總結(jié):串聯(lián)電阻的總電阻等于各電阻之和,表達(dá)式為R=R1+R2。
教師總結(jié):電阻箱對電路的作用效果,與兩只電阻串聯(lián)時是相同的,電阻箱就是兩個分電阻串聯(lián)使用的等效電阻,即總電阻。這種研究問題的方法就是等效法。利用等效的方法,可以研究電阻并聯(lián)時的總電阻與分電阻之間的定量關(guān)系:并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù),等于各電阻的倒數(shù)和,表達(dá)式為1R=1R1+1R2。
方案2(類比法)
展示材料:出示兩段導(dǎo)體,將其靠緊變長,演示串聯(lián);將其靠緊變粗,演示并聯(lián),如下圖所示。
學(xué)生總結(jié):兩電阻串聯(lián),相當(dāng)于導(dǎo)體變長了,所以總電阻一定比分電阻大;兩電阻并聯(lián),相當(dāng)于導(dǎo)體變粗了,所以總電阻一定比分電阻小。
方案3(理論推導(dǎo))
展示材料:出示串、并聯(lián)電路中的電壓和電流規(guī)律。
串聯(lián):①I=I1=I2②U=U1+U2
并聯(lián):③I=I1+I(xiàn)2④U=U1=U2
將變形公式U=IR帶入②式得IR=I1R1+I(xiàn)2R2再利用①式得R=R1+R2
將公式I=UR代入③式得UR=U1R1+U2R2再利用④式得1R=1R1+1R2
教師總結(jié):從電阻串、并聯(lián)的關(guān)系式來看,串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大;并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
即學(xué)即練:(課件展示練習(xí))
(1)有兩個阻值為6Ω的電阻,將它們串聯(lián)后總電阻為______Ω,將它們并聯(lián)后總電阻為______Ω。
(2)如右圖所示,電源電壓為10V,閉合開關(guān)S后,電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.5A和6V。求:
①通過R1的電流I1是多少?
②馬平同學(xué)在求R2的電阻值時,解題過程如下:
根據(jù)歐姆定律:R2===12Ω
請你指出馬平同學(xué)在解題過程中存在的錯誤,并寫出正確的解題過程。
答案:(1)123
(2)①0.5A
②R2兩端的電壓不是6V
R2兩端的電壓U2=U-U1=10V-6V=4V
R2===8Ω
[課堂總結(jié)]
(1)知識與技能方面:
①歐姆定律、計(jì)算公式及其變形公式;
②歐姆定律的使用條件;
③解物理計(jì)算題的規(guī)范性;
④電阻的串、并聯(lián)規(guī)律。
(2)情感態(tài)度價值觀方面。
(3)學(xué)生交流合作方面。
[布置作業(yè)]
完成“動手動腦學(xué)物理”中的第1、2、3、4題。
板書設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)反思
本設(shè)計(jì)從上節(jié)課探究結(jié)論的基礎(chǔ)上直接引入了歐姆定律,通過一系列的問題設(shè)置,強(qiáng)調(diào)了電流、電壓、電阻之間的因果關(guān)系,充分分析了電流與電壓成正比、電流與電阻成反比的實(shí)際意義,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方法。對歐姆定律的計(jì)算公式,本設(shè)計(jì)從公式中各個字母的含義及單位、變形式、使用條件等方面展開了討論,幫助學(xué)生深入、全面地理解歐姆定律。聯(lián)系生活實(shí)際,利用歐姆定律解決試電筆的問題,探究串、并聯(lián)電阻的規(guī)律,體現(xiàn)了從物理走向生活的思想。串、并聯(lián)電阻的規(guī)律,設(shè)計(jì)了三種不同層次的方法進(jìn)行研究,照顧到學(xué)生的實(shí)際差異,適合不同水平的學(xué)生,體現(xiàn)了“面向全體”的教學(xué)思想。
參考資料
歐姆定律及其公式的使用條件
首先,歐姆定律描述的是同一段導(dǎo)體的電阻、電壓和電流的關(guān)系,因此,公式中的三個物理量必須是針對同一時刻的同一段導(dǎo)體而言。
單位“歐姆”是這樣規(guī)定的:在電路中兩點(diǎn)間,當(dāng)通過1安培穩(wěn)恒電流時,如果這兩點(diǎn)間的電壓為1伏特,那么這兩點(diǎn)間導(dǎo)體的電阻便定義為1歐姆??梢钥闯鰜?,公式中電壓的單位是伏特(V),電阻單位是歐姆(Ω)時,電流的單位才是安培(A)。
在通常溫度或溫度不太低的情況下,對于依靠電子導(dǎo)電的導(dǎo)體(如金屬),歐姆定律完全成立。但是,當(dāng)溫度低到某一溫度(比如臨界溫度)時,金屬導(dǎo)體可能變成超導(dǎo)體,電阻消失了,不加電壓也可以有電流。對于這種情況,歐姆定律不再適用了。
在通常溫度或溫度變化范圍不太大時,靠離子導(dǎo)電的導(dǎo)體,像酸、堿、鹽的水溶液這一類的電解液,歐姆定律也適用。而對于氣體在電離條件下所呈現(xiàn)的導(dǎo)電狀態(tài),還有一些電器元件,如電子管、晶體管等,歐姆定律不成立。
歐姆定律成立時,以導(dǎo)體兩端電壓為橫坐標(biāo),導(dǎo)體中的電流為縱坐標(biāo),所作出的曲線,稱為伏安特性曲線。這是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,它的斜率為電阻的倒數(shù)。具有這種性質(zhì)的電器元件叫線性元件,其電阻叫線性電阻或歐姆電阻。歐姆定律不成立時,伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線,而是不同形狀的曲線。把具有這種性質(zhì)的電器元件,叫做非線性元件。
精選閱讀
《歐姆定律》
一、教學(xué)系統(tǒng)分析
本節(jié)內(nèi)容前承電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用,是前面電學(xué)知識的聚焦;后啟電功、電功率,并為高中階段學(xué)習(xí)閉合電路的歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容做了鋪墊。甚至于對學(xué)生將來參加生產(chǎn)勞動也有指導(dǎo)作用,即使在電工技術(shù)電子專業(yè)等學(xué)習(xí)中,歐姆定律同樣是必不可少的基礎(chǔ)知識,其研究方法──控制變量法是學(xué)習(xí)關(guān)于電阻大小影響因素的研究方法的延續(xù),是物理問題研究思想的再次體現(xiàn)。
二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析
本節(jié)重點(diǎn)是歐姆定律的內(nèi)容和公式。通過實(shí)驗(yàn)探究,歸納總結(jié)出歐姆定律,讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力;理解歐姆定律中電流I、電壓U、電阻R的同一性是本節(jié)難點(diǎn),在探究過程中通過適時引導(dǎo)、恰當(dāng)點(diǎn)撥,利用實(shí)物電路使學(xué)生達(dá)到理解歐姆定律的目的。
三、學(xué)習(xí)者分析
學(xué)習(xí)了電路基礎(chǔ)知識,學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣,多數(shù)學(xué)生能正確連接電路元件,正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器,對于控制變量的研究方法也有所了解。學(xué)生有較強(qiáng)的好奇心和求知欲,他們渴望自己動手進(jìn)行科學(xué)探究,體驗(yàn)成功的樂趣,但對于U、I、R三者關(guān)系知之甚少,規(guī)律性知識的概括往往以偏概全。他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,教學(xué)中讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)研究問題的方案,是發(fā)展學(xué)生思維的有效途徑。
四、教學(xué)目標(biāo)
⑴知識與技能
會用實(shí)驗(yàn)的方法探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;
理解歐姆定律的內(nèi)容、公式;
培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
⑵過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)研究物理問題常用的方法──控制變量法。
⑶情感、態(tài)度與價值觀
通過探究過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
重點(diǎn):歐姆定律的內(nèi)容和公式;
通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道導(dǎo)體中電流與電壓、電阻的關(guān)系。
難點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容;
弄清變形公式的含義。
五、教法設(shè)計(jì)
依據(jù)本節(jié)課的知識特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際,確定本節(jié)主要采用實(shí)驗(yàn)探究法。把學(xué)生視為學(xué)習(xí)的主人,教師當(dāng)好學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者。探究式學(xué)習(xí)可以激活學(xué)生已有的知識,在探究新問題時使知識活化、重組,形成知識結(jié)構(gòu)并向能力轉(zhuǎn)化;讓學(xué)生體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的全過程,從中感悟科學(xué)思想和科學(xué)方法。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
教具:多媒體展示平臺,自制課件。
學(xué)具:三節(jié)干電池、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑動變阻器(20Ω、1A)、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
七、教學(xué)流程圖
八、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
九、教學(xué)評價
1.知識反饋
導(dǎo)體兩端的電壓(U/V)
導(dǎo)體的電阻(R/Ω)
導(dǎo)體的電流(I/A)
3
5
0.6
3
0.3
3
15
⑴在研究電壓不變,電流跟電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,表中有兩個數(shù)據(jù)漏填了,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論填寫表中的兩個空格。
⑵某同學(xué)用如圖所示的電路,來研究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,其中R為定值電阻。他第一次實(shí)驗(yàn)用的定值電阻的阻值為R1,閉合開關(guān)后,記下電流表的示數(shù)為I1,他第二次實(shí)驗(yàn)僅將定值電阻的阻值換為2R1,閉合開關(guān)后,記下電流表的示數(shù)為I1,I2,結(jié)果發(fā)現(xiàn)I2<I1,但I(xiàn)2=I1/2,由此,他認(rèn)為電流跟電阻不成反比,他的結(jié)論是______的(選填“正確”或“錯誤”),其原因是_____________________________。
2.教學(xué)反思
本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生掌握了控制變量法這一物理研究方法。探究過程中,通過自行設(shè)計(jì)、自己動手操作,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力;通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別概括出電流與電壓、電阻的關(guān)系,以及兩條結(jié)論的融合,提高了學(xué)生的分析概括能力,增強(qiáng)了主體參與意識。
問題:實(shí)驗(yàn)中仍有學(xué)生對控制變量法理解不夠,選擇電阻出現(xiàn)差錯;也有學(xué)生對利用滑動變阻器改變部分電路的電壓原理不能理解。
措施:課余時間對知識存在疑問的學(xué)生,通過舉例分析講解,幫助他們透徹地理解知識之間的聯(lián)系。
《歐姆定律和安全用電》教學(xué)設(shè)計(jì)
做好教案課件是老師上好課的前提,大家正在計(jì)劃自己的教案課件了。只有寫好教案課件計(jì)劃,可以更好完成工作任務(wù)!你們知道多少范文適合教案課件?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《《歐姆定律和安全用電》教學(xué)設(shè)計(jì)》,希望對您的工作和生活有所幫助。
課題
歐姆定律和安全用電
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識目標(biāo):
1.會用歐姆定律的知識理解安全用電的道理;
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),了解安全用電的常識;
3.知道安全電壓,理解安全電壓為什么安全。
過程方法:
1.通過用歐姆定律對安全用電的分析和理解,培養(yǎng)學(xué)生初步的分析能力、概括能力和應(yīng)用物理知識解決簡單問題的能力;
2.通過了解安全用電知識,增強(qiáng)學(xué)生的安全意識和自我保護(hù)意識。
情感目標(biāo):
1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有安全意識和社會責(zé)任感;
2.通過聯(lián)系實(shí)際生活中安全用電的教育,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
安全用電常識
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
學(xué)生對安全用電意識的培養(yǎng)。
教學(xué)方式
演示法、觀察法、討論法
課型
運(yùn)用體驗(yàn)
教具與
媒體
安全用電掛圖、投影儀、錄像資料
教
學(xué)
程
序
內(nèi)容與教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)依據(jù)
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課(6min)
【播放錄音】中新網(wǎng)廣州7月11日消息:據(jù)南方都市報(bào)報(bào)道,昨天下午5時40分,廣東省潮安縣鐵鋪、浮洋、鳳塘三鎮(zhèn)發(fā)生雷擊傷亡事件,共造成7死4傷。
昨天下午5時40分,鐵鋪鎮(zhèn)鋪埔村8個村民在田間采茶時突遇暴雨,8人跑進(jìn)茶園中央的涼亭避雨。這時暴雨夾著雷電將涼亭劈成兩半,亭內(nèi)8人都被擊倒在地。不久,其中一村民因所站地點(diǎn)未被雨水淋濕,傷勢較輕醒來,發(fā)現(xiàn)倒在身旁的妻子一只腳已被雷電擊成黑色,背上衣服被燒掉一塊,遂推醒妻子,夫妻兩人騎摩托車回村求救。村干部和村民接報(bào)后趕赴事發(fā)地點(diǎn),將其余6人送還進(jìn)醫(yī)院。當(dāng)晚8時許,此6人被告不治。另悉,同是發(fā)生雷擊傷亡的還有浮洋鎮(zhèn)隴美村。
同學(xué)們聽了這則新聞,有什么感想,是否想到我們生活中有很多關(guān)于用電的不安全因素需要我們注意,是的,今天我們就學(xué)習(xí)一下關(guān)于安全用電的知識。
二、進(jìn)入新課,科學(xué)探究
(一)為什么電壓越高越危險(6min)
〖問題1〗為什么電壓越高越危險呢?同學(xué)們能不能根據(jù)你學(xué)過的電學(xué)知識分析一下呢?
學(xué)生聽講
學(xué)生談感想
學(xué)生討論
從一則新聞引入,能提高真實(shí)感和學(xué)生的興趣
通過學(xué)生的感想引入課題
根據(jù)歐姆定律,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,電壓越高時,電流會越大,這樣就會有危險。
〖應(yīng)用〗小燈泡工作時,如果超過它的額定電壓,就會使電路中電流過大,因而燒壞小燈泡。如果人體通過較大電流,也可能對人體造成傷害。所以,電壓高、電流大就有危險。
家庭電路中的觸電事故:都是人體直接或間接跟火線連通造成的。
安全電壓:不高于36V的電壓。
安全電壓并不是絕對安全的,這要根據(jù)人體電阻的不同而不同。
(二)為什么不能用濕手觸摸電器(8min)
例:人雙手間干燥時電阻是1000~5000Ω,潮濕時是200~800Ω。如果兩端加上36V的電壓,電流是多少?請同學(xué)們計(jì)算一下。分別計(jì)算手干燥和潮濕時的電流,
干燥時:Imin==7.2×10-3A=7.2mA
Imax==36×10-3A=36mA
潮濕時:Imin==0.045A=45mA
Imax==0.18A=180mA
人體電阻最大時,電流已到了7.2mA,已經(jīng)快不能擺脫電極了,如果電壓再高,電流會更大,那樣就會對人造成更嚴(yán)重的傷害,所以不高于36V的是安全的。人手潮濕的時候電阻就會變小,36V電壓也很危險,所以手濕的時候不能用手去觸摸正在使用的用電器及開關(guān)。
【問題】平時用濕手觸摸開關(guān)有時卻沒事,這是為什么?
家里的插座、開關(guān)等外面都有絕緣材料,手觸摸到的是絕緣的部分,沒事,可濕手去觸摸開關(guān)時,容易使水流入開關(guān)內(nèi),通過水這種導(dǎo)體使人和電源相通,造成危險。
(三)安全用電的原則(3min)
不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
(說明:投影資料“電流對人體的作用特征”不是直接從實(shí)驗(yàn)得來的,而是從觸電事故的統(tǒng)計(jì)資料分析得到的。人體的電阻除與皮膚表面的干濕情況有關(guān)外,還與接觸面積的大小及身體素質(zhì)有關(guān)系。)
(四)注意防雷(10min)
1.云層間、云層與大地間都存在很高的電壓
〖提問〗云是如何產(chǎn)生的?云層間為什么會有電荷呢?
【播放動畫】大氣在激烈的上升和下降過程中發(fā)生摩擦,致使一部分云層帶上了正電,另一部分云層帶上了負(fù)電。這樣兩朵云間就產(chǎn)生了很高的電壓。
地球也是帶電的。云層與大地間也自然存在電壓。
2.雷電的形成過程
當(dāng)兩朵帶異種電荷的云層相互接近時,就發(fā)生了大規(guī)模的空中放電現(xiàn)象,產(chǎn)生強(qiáng)大的閃光和聲音,這就是雷電。
如果放電發(fā)生在云層和大地之間,在云層和大地之間雷電的路徑上有強(qiáng)大的電流通過,就會給人們帶來危害。比如擊毀房屋,造成人畜傷亡,還會引起森林火災(zāi),破壞高壓輸電線等。云層和大地之間發(fā)生放電時,雷電的路徑往往經(jīng)過地面上突起的部分,如樹木、高大建筑等。
3.避雷針
如果在發(fā)生雷電時,讓強(qiáng)大的電流經(jīng)過一根導(dǎo)線通入大地,就可以防止電流通過建筑物而造成破壞,所以在高大建筑物的頂部應(yīng)該安裝避雷針來防雷電。
【播放動畫】避雷針──避雷針實(shí)際上是引雷針,它把雷電引來入地,從而保護(hù)其他物體。
4.其他的一些措施
雷雨的天氣盡量不要外出走動,不要在大樹下躲雨,不站在高處,而應(yīng)蹲在低凹處并且兩腳盡量并攏。
5.思考:如果在雷雨的天氣,自己在家里看電視,家里大人會要求你把電視關(guān)掉,特別是有室外天線的電視機(jī),還特意要提醒你將室外天線拔掉,這是為什么呢?
師生討論
學(xué)生計(jì)算
師生討論
學(xué)生回答
學(xué)生總結(jié)
學(xué)生回答
師生討論
師生討論
學(xué)生討論回答
物理原理與實(shí)際間還有一定的距離,要注意這種差別
通過具體的計(jì)算,既可以鞏固歐姆定律,又引出了問的內(nèi)容
任何事物都是相對的
與實(shí)際生活進(jìn)一步結(jié)合,化解誤解
將前二者總結(jié)為一個原則,有利于記憶
從云的產(chǎn)生根源去認(rèn)識雷電
兩種不同的放電過程
明確避雷針的作用本質(zhì)
與生活相聯(lián)系
小
節(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了安全用電的原則:不靠近高壓帶電體,不接觸低壓帶電體,因?yàn)殡妷焊邥r對人體產(chǎn)生的電流肯定大,既使靠近也容易使人觸電,所以不能靠近;低壓帶電體雖然電壓低,但只要高于36V,對人體就會產(chǎn)生一定的危害,日常生活中我們接觸到的電壓有很多都超過了它的大小,所以不能接觸低壓帶電體。
雷電也是一種由于高壓而引起的放電現(xiàn)象,應(yīng)用避雷針可以避免放電時對高大建筑物造成的損壞,對雷電也應(yīng)注意預(yù)防。
作
業(yè)
動手動腦學(xué)物理:①、②、③
教
學(xué)
流
程
板
書
設(shè)
計(jì)
第六節(jié):歐姆定律與安全用電
一、為什么電壓越高越危險
1.歐姆定律可知,電壓越高,電流就會越大,對人體的危害就越大。
2.不高于36V的電壓才是安全的。
二、為什么不能用濕手觸摸電器
例題:
三、安全用電的原則
不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
四、雷電的預(yù)防
1.應(yīng)用避雷針;2.生活中的一些其他措施。
課
后
反
思
這是一節(jié)關(guān)于歐姆定律的應(yīng)用課,課中的事例都與學(xué)生關(guān)系密切,所以多聽學(xué)生的意見對上好課是很有幫助的。
生活中的一些現(xiàn)象常與物理原理好像不相符,如教材中說:為什么不能用濕手觸摸電器,可生活中有時用濕手觸摸電器卻沒事,我們應(yīng)重點(diǎn)將這些誤解解釋清楚,濕手觸摸電器增加了觸電的可能性,通過例題的計(jì)算也可以說明這個問題。
雷電的產(chǎn)生的原理學(xué)生可能比較陌生,關(guān)于摩擦起電以前講得也不多,老師可以在此略補(bǔ)充提及一下,因?yàn)檫@部分知識小學(xué)科學(xué)課學(xué)過,有的學(xué)生可能忘記了。
新式的避雷針又增添了許多新的功能,可以真正達(dá)到避雷、驅(qū)雷的目的,增加知識性的介紹,會大大提高學(xué)生的興趣,使我們的教學(xué)與時代同步向前發(fā)展。
歐姆定律
每個老師不可缺少的課件是教案課件,規(guī)劃教案課件的時刻悄悄來臨了。需要我們認(rèn)真規(guī)劃教案課件工作計(jì)劃,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們會寫適合教案課件的范文嗎?請您閱讀小編輯為您編輯整理的《歐姆定律》,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
第十四章歐姆定律
知識梳理:
1.電阻
A.物理意義
電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量.電阻用字母R表示,電路元件符號是
B.單位
在國際單位制中,電阻的基本單位是歐姆,簡稱歐,符號為Ω,此外,還有兆歐(MΩ)、千歐(k0).1MΩ=10kΩ1kΩ=103Ω
C.影響金屬導(dǎo)體電阻大小的因素
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān).多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而增大.
D.物質(zhì)的導(dǎo)電性
根據(jù)物體導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱,可把物體分為四類,導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體.
a.導(dǎo)體
容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體,如:金屬、人體、大地、碳棒、石墨、含有雜質(zhì)的水以及酸、堿、鹽的水溶液等.
導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)部存在著大量的自由電荷.金屬導(dǎo)體中的自由電荷就是自由電子,酸、堿、鹽水溶液中的自由電荷是正、負(fù)離子.
b.絕緣體
不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體,如:油、油漆、玻璃、橡膠、陶瓷、尼龍、絲綢、毛皮、純凈的水以及干燥的木材、竹桿、紙張和空氣等.
絕緣體不容易導(dǎo)電是因?yàn)榻^緣體內(nèi)部的自由電荷極少,它內(nèi)部的電荷幾乎都束縛在原子或分子的范圍內(nèi),不能自由移動.
說明:
i.好的導(dǎo)體和絕緣體都是重要的電工材料.
Ii.導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定的條件下,兩者可以互相轉(zhuǎn)化,如空氣在高壓下、玻璃在高溫下、木棒在潮濕時都能導(dǎo)電.
C.半導(dǎo)體
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì),叫做半導(dǎo)體.如:鍺、硅、碲等元素以及大多數(shù)金屬的氧化物和硫化物等.
半導(dǎo)體具有光敏性、熱敏性、壓敏性等獨(dú)特的性能,在電子技術(shù)和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用.
d.超導(dǎo)體
電阻為零的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體.超導(dǎo)體具有廣闊的應(yīng)用前景.
e.變阻器
i.滑動變阻器
滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的,它的銘牌上標(biāo)有最大電阻值和允許通過的最大電流值,它的正確接法是“一上一下”,在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片滑到阻值最大的位置,它的電路元件符號是
說明:若同時將滑動變阻器上邊的兩個接線柱接人了電路,則它的作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線;若同時將滑動變阻器下邊的兩個接線柱接人了電路,則它的作用相當(dāng)于一個定值電阻.
ii.電阻箱
電阻箱是通過換用不同阻值的電阻串聯(lián)接入電路來改變電阻的,與滑動變阻器相比,它不能連續(xù)地改變接入電路的電阻,但能知道接入電路電阻值的大小,它的電路元件符號是
iil.電位器
2.歐姆定律
A內(nèi)容
一段導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比.這個規(guī)律叫做歐姆定律.
B.公式
公式中I、U、R的單位分別為A、V、Ω。1A=1V/Ω
說明:
i.該定律只適用于純電阻性電路(即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,如金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電),不適用于包含電源的電路和含有非線性元件的電路(如半導(dǎo)體導(dǎo)電).
ii.該公式中的三個物理量必須對應(yīng)著同一狀態(tài)下的同一段電路.
iii.由j=昔變形得到的公式R一旱,提供了測量和計(jì)算電阻大小的一種方法,并不表示R是由U、I決定的.
C.推導(dǎo)式
對于某一定值電阻R=△U/△I,即某一定值電阻的大小,等于某一過程中加在它兩端電壓的變化值與通過它的電流變化值的比值.
3.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)
如果一個電阻與幾個電阻連接起來的效果相同,即在相同電壓作用下通過的電流相同。那么這個電阻就叫做那幾個連接電阻的總電阻(等效電阻).
電路電流電壓電阻電學(xué)量分配
串聯(lián)I1=I2=…=InU=U1+U2+…+UnR=R1+R2+…+Rn
并聯(lián)I=I1+I2+…+InU=U1=U2=…=Un
推論;
i.串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個串聯(lián)導(dǎo)體的電阻;并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個并聯(lián)導(dǎo)體的電阻.
ii.幾個電阻不論是串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián),若其中一個電阻增大,則總電阻也增大;反之亦然.
典例剖析
1.(北京課改區(qū)中考)如圖所示是某種光電計(jì)數(shù)器的原理示意圖.其中R1的電阻值隨著光照亮度的增大而減小.R2為定值電阻.工件隨傳送帶運(yùn)動,使光源的光線間歇地照射R,,A、B兩點(diǎn)間的信號處理系統(tǒng)每獲得高電壓時計(jì)數(shù)一次.下列說法正確的是()
A.光線照射R1時,信號處理系統(tǒng)計(jì)數(shù)
B.光線照射R1時,信號處理系統(tǒng)不計(jì)數(shù)
C.工件擋住光線,使R1兩端的電壓變小
D.工件擋住光線,使R1兩端的電壓變大
2.(上海浦東新區(qū)中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合電鍵S后,小燈發(fā)光較暗.過了一會兒,小燈亮度明顯變亮,而電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,則下列判斷中正確的是()
A.電阻R斷路,電流表示數(shù)交小
B.電阻R短路,電壓表示數(shù)變小
C.電阻R斷路,電流表示數(shù)變大
D.電阻R短路,電壓表示數(shù)交大
3.(上海初賽)利用伏安法測量電阻時,由于使用的不是理想電表,造成測量結(jié)果有誤差.某同學(xué)采用如圖所示電路,能較準(zhǔn)確測出Rx的阻值,已知A、B兩點(diǎn)之間電壓U保持不變.當(dāng)S接通a時,電壓表示數(shù)為10V,電流表示數(shù)為0.20A,當(dāng)S接通b時,電壓表示數(shù)為l2V,電流表示數(shù)為0.15A,則待測電阻Rx的阻值為()
A.60ΩB.65ΩC.70ΩD.75Ω
4.實(shí)驗(yàn)室里可以用歐姆表來直接測量電阻.如圖虛線框內(nèi)是歐姆表的簡化結(jié)構(gòu)圖,它由靈敏的電流表、電源、變阻器等組成.在a、b間接人一個電阻R,電路中就有一個對應(yīng)電流I,即電阻R與電流表的讀數(shù)I有一一對應(yīng)關(guān)系.所以,由電流表的指針位置可以知道電阻R大?。疄榱朔奖悖孪仍陔娏鞅淼目潭缺P上標(biāo)出了電阻的歐姆值.歐姆表在測量電阻前都需要調(diào)零,即把a(bǔ)、b兩接線柱短接,調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置,使電流表滿偏(指在最大刻度處).若某歐姆表的刻度值是按電源電壓為1.5伏來刻度的,滿偏電流為10毫安.在使用一段時間后,發(fā)現(xiàn)電源電壓降為1.2伏,用這個歐姆表測得某電阻為350歐,則這個電阻的實(shí)際值為(不考慮電源本身的電阻)()
A.280歐B.350歐C.250歐D.400歐
5.(上海初賽)某電壓表量程為o~3V,如給該電壓表串聯(lián)一個電阻Rl,則電路兩端充許的最大電壓為5V,如給該電壓表串聯(lián)一個電阻R2,則電路兩端允許的最大電壓為6v.現(xiàn)將電阻R1和R2并聯(lián)后再與該電壓表串聯(lián),如圖所示,則此時電路兩端允許的最大電壓U為()
A.3.5VB.4.0VC.4.2VD.4.5V
6.(山西中考)如圖所示,電源電壓保持不變,R3=2R2,當(dāng)閉合Sl、斷開S2時,R1兩端的電壓為10V;當(dāng)斷開S1、閉合S2時,R1兩端的電壓為8V,則Rl:R3為()
A.4:5B.3:2C.3:1D.5:4
7.(上海初賽)在圖示電路中,電源電壓保持不變,此時電流表的示數(shù)為I1,現(xiàn)將電阻R1與R2對換后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不變,如將R1與R3對換,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為I2,且I1:I2=3:2,則可判斷R1:R2:R3為()
A.1:1:2B.2:2:1
C.1;2:1D.2:1:2
8.(北京西城區(qū)中考)如圖所示,電源電壓U一定.開關(guān)S閉合,滑動變阻器R3的滑片P在a端時,電壓表的示數(shù)是3V;變阻器R的滑片P在b端時,電壓表的示數(shù)是9V;當(dāng)變阻器扁接入電路的電阻為其最大阻值的一半時,電壓表的示數(shù)是v.
9.(連云港中考)一次實(shí)驗(yàn)中,郝奇同學(xué)連接了如圖所示的電路,電源電壓為6V且保持不變,電阻R1為8Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為10Ω他所選用的電壓表量程為0~3V,電流表量程為o~06A為了保證電路安全,實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器接入電路的阻值范圍是()
A.0~20B.O~8ΩC.2~80D.8~10Ω
10.(北京西城區(qū)中考)將兩只不同阻值的電阻R1、R2連成如圖(a)所示的電路,當(dāng)閉合電鍵S后,A表示數(shù)為0.5A,現(xiàn)將圖(a)中的電阻改接成如圖(b)所示的電路,則閉合電鍵S后A表中的示數(shù)()
A.一定大于2A
B.一定小于0.5A
C.一定大于0.5A,但小于lA
D.一定大于1A,但小于2A
11.(武漢中考)如圖所示的電路是探究改變電路中電流大小的電路,滑動變阻器的最大阻值R=20Ω,電源電壓U保持不變,R0為定值電阻,當(dāng)滑片位于最左端時,電流表的示數(shù)為0.3A,則把變阻器的滑片向右移動到C點(diǎn)(RBC=R/5)時,通過R0的電流大小可能是()
A.0.28AB.0.33A
C.0.39AD.0.41A
12.(北京海淀區(qū)中考)下圖是小李探究電路變化的實(shí)驗(yàn)電路,其中R1、R2為定值電阻,R0為滑動變阻器,Rmax為滑動變阻器的最大阻值,電源兩極間電壓不變.已知R1R2Rmax,當(dāng)開關(guān)S閉合、滑片P置于某一位置時,R1、R2、R0兩端的電壓分別為U1`、U2`、U0`.若,,,則()
13.(鎮(zhèn)江中考)圖中的圓環(huán)是一根用粗細(xì)均勻的電阻絲制成的,A、B、C、D是圓環(huán)的四個等分點(diǎn),當(dāng)滑動頭P由A經(jīng)B滑至C的過程中,安培表的讀數(shù)將()
A.不變B.逐漸變小C先變小后變大D.先變大后變小
14.(上海初賽)在如圖所示的暗盒中裝有三個阻值相等的電阻,暗盒有l(wèi)、2、3、4四接線柱.在接線柱l、2之間接一個電流表A,在接線柱3、4之間接一個電流表A2.現(xiàn)將電壓恒定的某電源接在接線柱1、4之間,電流表Al、A2的讀數(shù)正好相等;如將該電源改接在接線柱2、3之間,電流表A1、A2的讀數(shù)仍然相等;如將該電源改接在接線柱l、3之間,電流表Al讀數(shù)是A2讀數(shù)的2倍.那么當(dāng)該電源接在接線柱2、4之間時,電流表A1的讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)之比為()
A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3
15.如圖所示的電路中,R為滑動變阻器,R1、R2為定值電阻,且R1R2,E為電壓恒定的電源,當(dāng)滑動變阻器的滑動片滑動時,流過R、Rl、R2的電流將發(fā)生變化,電流變化值的大小分別用△I、△I1、△I2如表示,則()
A.當(dāng)滑動片向右滑動時,有△Il△I△I2
B.當(dāng)滑動片向左滑動時,有△I△I1△I2
C.無論滑動片向左還是向右滑動,總有△I=△Il=△I2.
D.無論滑動片向左還是向右滑動,總有△I△I2△I1
16.(上海初賽)在如圖所示的電路中,電源電壓不變,電流表、電壓表都是理想電表,當(dāng)滑動變阻器R`的滑片P從a端移到b端的過程中()
A.V表示數(shù)先減小后增大,A表示數(shù)增大
B.V表示數(shù)先增大后減小,A表示數(shù)減小
C.V表示數(shù)先減小后增大,A表示數(shù)先增大后減小
D.V表示數(shù)先增大后減小,A表示數(shù)先減小后增大
17.(武漢中考)如圖所示的電路中,除了有一根導(dǎo)線是斷的,其余的器材完好無損,RLl=10Ω,RL2=5Ω,電源由兩節(jié)新蓄電池組成(共4V).為了查出這根斷了的導(dǎo)線,小剛同學(xué)采取了下列方法:將電表的正接線柱與電源的正極口相連,再將電表的負(fù)接線柱分別與Ll的b接線柱和L2的c接線柱相連,通過觀察電表的示數(shù)判斷出了這根導(dǎo)線.
(1)在上述操作前,小剛所選用的電表應(yīng)是下列的哪一種?.(填“甲”、“乙”或“丙”)甲:量程為3V的電壓表;乙:量程為l5V的電壓表;丙;量程為0.6A的電流表.
(2)選用正確的電表后,當(dāng)電表接口、b兩點(diǎn)時,如果電表有示數(shù),則導(dǎo)線一定是斷的;如果電表沒有示數(shù),則說明導(dǎo)線可能是斷的.當(dāng)電表接a、c兩點(diǎn)時,如果電表有示數(shù),則導(dǎo)線未斷,此時電表的示數(shù)是.
18.(上海初賽、北京課改區(qū)中考)圖甲所示的電路中,R1為滑動變阻器,R0、R2均為定值電阻,電源兩端電壓保持不變.改變滑動變阻器R1的滑片位置,兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖線分別畫在圖乙所示的坐標(biāo)系中.根據(jù)以上條件可知電阻R0的阻值
為Ω.
19.(重慶中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P向左移動時,電流表示數(shù)將——(填“增大”、“減小”或“不變”).當(dāng)滑片P在滑動變阻器的a、c兩個端點(diǎn)位置時,電壓表示數(shù)分別為0V和4V;則當(dāng)滑片P在滑動變阻器最大值的一半位置b時,電壓表示數(shù)2V(填“大于”、“小于”或“等于”).
U|VO12345
I/(×10-3A)02080180320500
20.(蘇州中考)為了研究由特殊材料制成的某導(dǎo)體元件L的電學(xué)特性,小明和小華通過實(shí)驗(yàn),測得通過該元件的電流f與加在它兩端電壓U的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
觀察表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明、小華對l與U間的關(guān)系提出以下猜想:
猜想甲:通過導(dǎo)體元件L的電流可能與加在它兩端電壓成正比;
猜想乙;通過導(dǎo)體元件L的電流可能與加在它兩端電壓的平方成正比;
猜想丙:加在導(dǎo)體元件L兩端電壓可能與通過它的電流的平方成正比.
經(jīng)分析與論證,你認(rèn)為表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持上述哪種猜想?答:.
通過導(dǎo)體元件L的電流I與加在它兩端電壓U之間的關(guān)系式應(yīng)是:I=.
21.圖①為一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的U-I關(guān)系曲線圖.
(1)為了通過測量得到圖①所示FU關(guān)系的完整曲線,在圖②甲和圖②乙兩個電路中,應(yīng)選擇的是圖.簡要說明理由.(電源電壓恒定不變?yōu)?V,滑動變阻器的阻值為0~100Ω)
(2)圖②丙電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數(shù)為70mA,定值電阻Rl=250Ω,由熱敏電阻U-I關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為V;電阻R2的阻值為Ω.
(3)舉出一個熱敏電阻應(yīng)用的例子.
22.(蘇州中考)現(xiàn)有三個定值電阻R1、R2和R3(已知電阻值R1=R2=2R3),導(dǎo)線若干,它們分別與圖示虛線框中標(biāo)有A、B、C、D的有關(guān)接線柱相連接.用一個供電電壓為U且懶變的電源接在A、B、C、D中的有關(guān)接線柱上進(jìn)行測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)當(dāng)電源接在A、C間時,電流表的A2示數(shù)是A1示數(shù)的1.5倍.
(2)當(dāng)電源接在B、D間時,電流表Al的示數(shù)是A2示數(shù)的2倍.
根據(jù)上述測試結(jié)果,畫出虛線框內(nèi)有關(guān)接線柱間電阻或?qū)Ь€的連接情況并標(biāo)明R1、R2、R3.
23.(南通中考)如圖所示.電源電壓6V,Ro為保護(hù)電阻,AB為長20cm、阻值為50Ω的均勻電阻絲.0P為質(zhì)量、電阻均不計(jì)的金屬細(xì)桿,下端連接一個重為2N的球P.閉合開關(guān)s,無風(fēng)時,0P下垂并與電阻絲的B端接觸;有風(fēng)時,球P受力的作用,使金屬細(xì)桿oP繞懸掛點(diǎn)0偏轉(zhuǎn),當(dāng)偏轉(zhuǎn)到電阻絲的A端時,電流表示數(shù)為0.6A,已知懸掛點(diǎn)0與電阻絲B端的距離為10cm,金屬細(xì)桿0P始終與電阻絲AB接觸良好且無摩擦,求:
(1)R0的阻值.
(2)無風(fēng)時電流表示數(shù).
3)在風(fēng)力作用下,當(dāng)金屬桿OP在圖示位置靜止時,作出F風(fēng)的力臂,并求出該力的大小。
24.(哈爾濱中考)如圖①是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個能夠測定油箱內(nèi)油面高度的裝置,油量表是由學(xué)生用電流表改裝而成,滑動變阻器R的金屬滑片P是杠桿的一端,當(dāng)P在a端時電路中的電流為0.6A,表示油箱已滿;P在b端時電路中的電流為0.1A,表示油箱內(nèi)無油.
(1)在改裝表盤時,當(dāng)他選擇的滑動變阻器最大值為50Ω,他應(yīng)選擇的電源電壓值和R`的阻值是多少?
(2)若油箱的容積為50L,請你按該同學(xué)的改裝,在電流表表盤圖②上標(biāo)出油量值為O、40L、50L的刻度位置(滑動變阻器接入的阻值隨浮標(biāo)升降均勻變化;確定40L的位置時要求有運(yùn)算過程).
(3)你認(rèn)為他在設(shè)計(jì)該裝置的電路時,在選擇器材的過程中應(yīng)考慮什么問題?并說明理由.
25.(玉林中考)如圖所示,由阻值均勻、長度為8cm的電阻絲ab和滑動觸頭P組成的理想滑動變阻器的總電阻Rab=8Ω.安培表的最大量程是2A,電源的電壓是3v.試求:
(1)當(dāng)滑動觸頭P在圖示3cm的位置時,安培表和伏特表的示數(shù)各是多少?
(2)為了不使安培表被燒壞,求允許滑動觸頭P向左右滑動的最大范圍?(計(jì)算得出結(jié)果后,答時要求說明位置是在多少厘米與多少厘米之間)
26.(全國初賽)甲、乙兩處距離為L,其間鋪設(shè)了由兩根導(dǎo)線組成的電話線,每單位長度導(dǎo)線的電阻為r(r的單位為Ω/m),乙處終端接有負(fù)載電阻.如果線路中途某處兩導(dǎo)線因絕緣層損壞而相聯(lián),為了找出相聯(lián)位置,給你一臺電壓為U的直流穩(wěn)壓電源和一個量程合適的電流表,怎樣求出損壞處離甲端的距離和損壞處的接觸電阻?
壓力F/NO50100150200250300…
電阻R/Ω300270240210180150120…
27.(湛江中考、全國初賽)有一種測量人的體重和身高的電子秤,其測體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿AB0,壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中A0:B0一5:1,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示:
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V,取g=10N/kg.請回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個人的體重是多少?
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?
28.(揚(yáng)州中考)某物理興趣小組為了自制一臺電子秤,進(jìn)行了下列探究活動:
①研究彈簧的特性.他們做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了彈簧伸長缸與拉力F的關(guān)系圖像如圖乙所示.