高中物理歐姆定律教案
發(fā)表時間:2020-07-03九年級物理下冊《歐姆定律》備課教案新人教版。
九年級物理下冊《歐姆定律》備課教案新人教版
第十七章歐姆定律
通過實驗探究認識影響電流大小的因素有電壓和電阻知道導體中的電流與電壓、電阻的關系。能運用歐姆定律進行簡單的計算。知道用電流表和電壓表測電阻的實驗原理。會同時使用電壓表和電流表測量導體的電阻。能連接簡單的串、并聯(lián)電路。能說出生活、生產中采用串聯(lián)或并聯(lián)電路的實例。歐姆定律是電學中最主要的定律之一是進一步學習知識和分析電路的基礎是解決電學問題的關鍵是初中物理學的重要內容。本章內容以歐姆定律為線索從歐姆定律的探究展開學習到歐姆定律在實際中的應用結束。主要學習電流、電壓和電阻的關系歐姆定律及其在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的應用以及伏安法測電阻的簡單知識。本章是前面所學習的電路、電流、電壓、電阻的基礎是對電學知識的進一步深化又是后面學習電功率、電能、電磁轉換的基礎具有承上啟下的作用。學生通過前面的在內容上要緊緊抓住歐姆定律。本章規(guī)律的得出都是建立在觀察和實驗的基礎上實驗多2.在研究方法上主要運用探究實驗的方法。在探究中要讓學生注意觀察現(xiàn)象整理好實驗數(shù)據(jù)進而總結基礎規(guī)律和原理再利用這些規(guī)律和原理解決實際問題。在思想上要注意理論聯(lián)系生活實際。通過歐姆定律的運用加深對電流與電壓、電阻關系的認識。第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系
教材在電流、電路、電壓、電阻等知識的基礎上推斷出電流與電壓、電阻的定性關系給實驗結果做了鋪墊不致使學生感到突然;同時使學生對將要探究的問題產生強烈的興趣在此基礎上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的這個問題進而自然轉入實驗的設計。教材對電流與電阻的關系的處理不是運用控制變量法而是在探究電流與電壓關系的實驗中更換不同的電阻得出數(shù)據(jù)一方面降低了實驗難度另一方面培養(yǎng)學生靈活分析數(shù)據(jù)的能力培養(yǎng)創(chuàng)新意識教學中也可以在完成教材實驗后單獨作為探究實驗進行。歐姆定律是電創(chuàng)設情境讓學生經歷完整的“探究電流跟電壓、電阻的關系”的過程學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法注重學生的理論聯(lián)系實際能力;更關注學生的科學探究能力的提高。本節(jié)綜合性強要用到電路、電流、電壓和電阻的概念涉及電流表、電壓表和滑動變阻器的使用等技能。關鍵的是實驗設計知識與技能通過實驗探究電流、電壓和電阻之間的關系。使學生懂得同時使用電流表和電壓表測量一段導體兩端的電壓和電流。會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。過程與方法通過實驗探究電流、電壓、電阻的關系學會用“控制變量”來研究物理問題的科學方法。通過在科學探究中經歷與科學家進行科學探情感、態(tài)度與價值觀通過學生的科學探究活動形成尊重事實、探究真理的科學態(tài)度。在學習知識與技能的同時體驗科學探究的樂趣和方法領悟科學的思想和精神。在同學們共同的探究活動中培養(yǎng)同學之間的協(xié)作意識。重點通過實驗探究電流、電壓、電阻之間的系。難點引導學生在探究過程中認真觀察、仔細分析并得出真實、科學的結論。資*源%庫探究法、實驗法、觀察法。一、新課引入師:通過前面的學習同學們基本了解了電路、電流、電壓、電阻的概念今天請同學們先看一組實驗。[演示]小燈泡和電池、開關組成串聯(lián)電路。演示1:分別用一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池與2.5V小燈泡串聯(lián)觀察小燈泡的發(fā)光情況。演示2:兩節(jié)干電池和6.3V的小燈泡串聯(lián)發(fā)光觀察小燈泡的發(fā)光情況。師:我們發(fā)現(xiàn)同一個燈泡用兩節(jié)電池比一節(jié)電池時亮同時同樣兩節(jié)電池小燈泡比6.3V的小燈泡亮那么燈有時亮些有時暗些說明什么?生:可能是電流不同電流大應該亮一些。師:差不多是這樣。那這2次實驗說明通過燈泡的電流各不相同同學們考慮一下次實驗中電流為什么不同呢?還有什么方法可以改變燈泡的亮度?生:可以改變電源電壓也可以用滑動變阻器改變燈泡的亮度。師:好今天我們就來研究電阻中的電流與哪些因素有關如何改變電路中的電流。二、新課教學師:根據(jù)同學們對電阻、電壓、電流的學習你可以大膽地猜測一下它們之間的關系是什么嗎?生:電壓越大電教師示范從電流、電壓、電阻的概念去分析判斷)[探究]電阻上的電流跟電壓的關系。師:我們要探究電阻上電流跟電壓的關系必須要經歷哪些過程呢?生:首先要設計實驗然后進行實驗和收集證據(jù)再對實驗數(shù)據(jù)進行分析和論證得出一般的結論最后進行評估。師:電流可能與電壓、電阻有關剛才我們猜測它們的關系可能是:電壓越大電流越大;電阻越大電流越小。接下方法)說明實驗電路圖、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)表格。(學生設計方案教師巡視指導)選擇方案交流。交流評價方案。[投影]探究報1.電流和電阻成反比;電流和電壓成正比。[設計實驗](一)設計思想把定值電阻連入電路用電流表測出電路中的電流值用電壓表測出定值電阻兩端的電壓就可以知道電阻、電壓、電流的數(shù)量關系換用不同阻值的定值電阻及改變干電池組電池的節(jié)數(shù)進行多次測量就能得出電阻、電壓、電流關系的一般規(guī)律。(二)實驗電路根據(jù)實驗思想畫出如下電路圖:
(三)實驗數(shù)據(jù)表格
實驗次數(shù)電阻(Ω)電壓(V)電流(A)123456(四)實驗器材根據(jù)實驗思想及所畫電路圖選擇如下器材:電池組、定值電阻(三個不同阻值)、電流表、電壓表、開關各一個導線若干。[進行實驗]步驟一:按設計好的電路圖正確連接實驗電路。注意開關斷開。步驟二:先保持電池組的電池節(jié)數(shù)不變分別將5Ω、、15Ω的定值電阻接入電路合上開關讀出電壓表和電流表的讀數(shù)將數(shù)據(jù)依次填入第一、二、分別為1節(jié)、2節(jié)、3節(jié))合上開關分別讀取三次電流表、電壓表的數(shù)值依次填入第四、五、六次測量數(shù)據(jù)表中。[方案交流]師:請大家對照這一組同學的方案提出自己的看法。生:我們設計的電路是這樣的(用投影展示)也能得出和他們相同的結果但是我認為我們組設計的電路比他們的更好一些。(投影展示)
師:能不能說說你們的設教師可讓學生畫圖說明)這樣測出的結果沒有差別嗎?師:這位同學觀察得非常仔細。對于這樣的問題同學們可以先大膽猜測在下節(jié)內容的探究實驗中驗證你的猜測。這次實驗兩種接法都可以。如果沒有其他問題可以根據(jù)修改的方案進行實驗了注意電表的連接。資*源%庫(學生實驗教師巡視指導)選擇實驗數(shù)據(jù)。交流評價。[投影][實驗數(shù)據(jù)]
實驗次數(shù)電R(Ω)電壓(V)電流(A)151.00.2251.50.28352.00.42452.50.55102.50.256202.50.13[分析和論證]分析由實驗得到的數(shù)據(jù):在圖中作出圖象先確定縱坐標和橫坐標的標度再描點然后用一條平滑曲線連接數(shù)據(jù)點使數(shù)據(jù)點平均分布在線條的兩側。發(fā)現(xiàn)電阻不變時電流與電壓成正比;電壓不變時電流與電阻成反比。
2.第1、2、3、4次測量中電阻的阻值不變隨著電壓的改變電壓表指示數(shù)值幾乎成倍地增加電流表的示數(shù)也幾乎成倍地增大并且和電壓增大的倍數(shù)相同每次電壓除以電流的值都近似等于電阻的值。第4、5、6次測量中電壓基本不變電流隨著接入電阻值的增大而減小但每次電流值和電阻值的乘積都近似等于電壓值甚至有一次完全相同。綜合以上分析結果可以得到結論我們的猜測是正確的。電流電阻R電壓U的關系是:電壓一定時電阻越大電流越小電流與電阻成反比;電阻一定時電壓越大電流越大電流與電壓成正比。[評估]
師:從實驗的過程和結果看,盡管數(shù)據(jù)之間不是完全吻合,但基本能反映規(guī)律,所以測得的數(shù)據(jù)和結論是基本可靠的。大家談談實驗中有什么發(fā)現(xiàn)、感想、失誤或者教訓。
生1:我學到了研究方法有的組先固定電壓測電流比較電流和電阻關系;有的組先固定電阻測電壓和電流比較電流和電壓關系。生2:實驗中應該細心閉合開關前變阻器的滑片應該在阻值最大處電表量程要用試觸法選擇。師:在電流、電壓、電阻三個量中我們先限制其中一個量不變來討論余下兩個量的關系;然后再限制另一個量不變研究剩下兩個量的關系這就叫“控制三、典型例題例1在做研究電流與電壓、電阻間關系的實驗時有如下數(shù)據(jù):表1用電阻=5Ω實驗時的記錄
電壓(V)246電流(A)0.40.81.2表2用電阻=10Ω實驗時的記錄
電壓(V)246電流(A)0.20.40.6試回答由表1和表2的數(shù)據(jù)可以得出哪些結論?[解析]從表1(或表2)的實驗數(shù)據(jù)中可見電阻保持不變導體兩端的電壓從2V增大到4V、6V時通過導體的電流相應地0.4A增大到0.8A、1.2A由此可以看出電阻保持不變時導體中的電流隨導體兩端的電壓的增大而增大導體兩端的電壓增大幾倍電流就增大幾倍。比較表1和表2中第1組實驗數(shù)據(jù)可見兩次電壓保持2V不變導體的電阻從5Ω增大為10Ω通過導體的電流相應地從減小為0.2A即電壓保持不變時導體中的電流隨導體的電阻的增大而減小導體的電阻增大幾倍電流就減小幾倍。[答案]當導體的電阻保持不變時導體中的電流跟導體兩端的電壓[說明]從兩表的數(shù)據(jù)中還可以看出這樣的特點:對同一組實驗導體兩端的電壓和導體中的電流I的比值U/I保持不變即用同一電阻做實驗時電壓和電流的比值是一個常數(shù)。這反映了導體的電阻跟導體兩端的電壓及導體中的電流無關導體的電阻是導體本身的一種性質。例2一段導體兩端電壓為2伏時電流為0.1安當它兩端電壓為8伏時電流為多少?你能想到幾種方法?[解析]方法1:同樣的一段導體所以電阻不變。由=2V=0.1A==2V/0.1A=20Ω;電阻不變由=8V=得出=U/R=8V/20Ω=0.4A。方法2:同樣的一段導體所以電阻不變。所以==也就是=。所8V時也就是電壓變成原來的4倍所以電流也是原來的4倍=0.4A?;蛘哂桑娇梢缘贸觯篒=U=8V×=0.4A。[答案]0.4A四、課堂小結同學們一起來小結本節(jié)內容。這節(jié)課我們學會了用電流表和電壓表測量一段導體兩端的電壓五、作業(yè)設計見練闖考第57頁課內精練第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系電流跟電壓、電阻的關系:在電阻一定的情況下導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。在電壓不變的情況下導體中的電流跟導體的電阻成反比。根據(jù)課程標準的要求本節(jié)教材安排了二個比較完整的探究活動它涵蓋了探究的七個要素。一方面培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度第2節(jié)歐姆定律
本節(jié)內容是在第一節(jié)科學探究基礎上得出歐姆定律的內容對歐姆定律的理解是重點和難點由于第一節(jié)探究的是電流與電壓關系以及電流與電阻的關系因此教材中安排了例題加強對電流與電壓、電阻關系的理解并利用歐姆定律得出串、并聯(lián)電阻間的關系這樣就使學生進一步加深對歐姆定律的理解。依據(jù)本節(jié)課的知識特點、教學目標和學生實際確定本節(jié)主要采用實驗探究法。把學生視為學習的主人教師當好學習的組織者和引導者探究式學習可以激活學生已有的知識學習了電路基礎知識學生產生了濃厚的興趣多數(shù)學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。對于歐姆定律及其變形式的應用難點在于分析電路和題意以及解題的規(guī)范性培養(yǎng)學生良好的解題習慣。知識與技能能根據(jù)實驗探究得到的電流、電壓、電阻的關系得出歐2.理解歐姆定律記住歐姆定律的公式并能利用歐姆定律進行簡單的計算。過程與方法通過根據(jù)實驗探究得到歐姆定律培養(yǎng)學生的分析和概括能力。通過利用歐姆定律的計算學會解電學計算題的一般方法培養(yǎng)學生邏輯思維的能力。通過歐姆定律的應用使學生學會由舊知識向新問題的轉化培養(yǎng)學生應用知識解決問題的能力。情感、態(tài)度與價值觀通過了解科學家發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程學習科學家堅韌不拔探求真理的偉大精神和科學態(tài)度激發(fā)學生努力學習的積極性和重點歐姆定律及其應用。難點正確理解歐姆定律。觀察法、討論法、講練法。一、新課引入師:同學們我們在上節(jié)課中探究了電流與電壓、電阻的關系探究結論是什么?生1:電阻一定電壓越大電流越大;電壓一定電阻越大電流越小。生2:電流和電阻的乘積等于電壓電壓除以電阻等于電流。二、歐姆定律師:綜合同學們的探究實驗我們可以得到什么結論?生:電阻一定時導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;電壓一定時導體中的電流跟導體的電阻成反比。師:這個結論就是電流跟電壓、電阻三者之間的定量關系因此我們可以得出:[板書]歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比跟導體的電阻成反比。師:這是德國物理學家歐姆在19世紀初經過大量的實驗歸納得出的為了紀念他把這個定律叫做歐姆定律。[板書]公式:=式中:電流——安培(A)電壓——伏特(V)電阻——歐姆(Ω)師:(要求同學閱讀教材第78頁明白歐姆定律公式中的單位要求)歐姆定律公式中的單位有什么要求呢?生:公式中各單位要統(tǒng)一電阻的單位必須用“歐姆”電壓的單位必須用“伏特”由公式得出的電流單位一定是“安培”。師:有同學可能會想原來歐姆定律這么簡單啊我一節(jié)課的實驗只發(fā)現(xiàn)了歐姆定律。真的像你想的那樣簡單嗎?請同學們觀看下面的資料片。[投影]歐姆和歐姆定律的建立師:看了這段片子同學們有什么感想嗎?生1:一個2:歐姆定律不是一下就能得到的而是經過了許多次的改進實驗克服了許多的難點才得出的。生3:歐姆很堅強遇到困難他也不放棄別人不理解他也不害怕。師:同學們說得太好了!堅韌不拔地探求科學真理是一切偉大科學家的共同追求人類一切文明進步的成果都是與科學家的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明分不開的。我們要珍惜今天的良好環(huán)境和學習條件努力學習用自己的努力去推動人類的進步。歐姆定律的應用師:接下來我們看歐姆定律能解決什么問題。[投影]例題1.我們已經知道試880kΩ,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數(shù)值小得多可以不計使用時流過人體的電流是多少?分析:根據(jù)題意教師板書示范解電學題的一般過程:根據(jù)題意畫出電路圖。在電路圖上標明已知量的符號、數(shù)值、未知量的符號。利用歐姆定律求解。要求學生在筆記本上畫出電路圖標出物理量和數(shù)據(jù)訓練學生基本的技能。教師板演利用歐姆定律求解講明解題的規(guī)范要求然后要求學生在筆記本上寫出此題的解題過程。
解:I===0.25×10-3=0.25mA[投影]例題2.如圖電源電壓為4.8V通過電阻的電流為0.32A求電阻的大小。分析:讓學生畫出電路圖標出物理量和數(shù)據(jù)把公式變形由=得到R=。然后將電流的單位變成安培進行計算同時一名學生板演師生講評。
解:由=得到===15Ω答:這個未知電阻是15Ω。[投影]例題3.有一種指示燈電阻為6.3Ω通過的電流為0.45A時才正常發(fā)光要使其正常發(fā)光應加多大的電壓?
分析:要求學生按解簡單電學題目的一般規(guī)則解題解題過程中注意物理量的單位不能丟掉且單位必須是要求的國際單位注意將公式變形后再代入數(shù)值。解:由=得到=IR=0.45A×6.3Ω≈2.8V答:要使燈正常發(fā)光應加2.8V電壓。師:通過解這兩題你有什么收獲嗎?生1:電流、電壓、電阻的三個物理量中只要知道其中的兩個就可以用歐姆定律求出第三個。生2:歐姆定律公式中的三個物理量指的是同一段電路。師:同學們說得非常正確歐姆定律不僅適用同一個電器、同一個導體也適用幾個用電器組成的同一段電路。現(xiàn)在大家總結一下三個題中分別是怎樣應用歐姆定律的。生:利用=U/R可以求電流利用U=IR可以求電壓利用R=U/I可以求電阻。師:對=能否說導體的電阻與導體兩端的電壓成正比U=IR能否說導體兩端的電壓與導體的電阻和通過導體的電流成正比?大家討論。生:不能這樣說因為導體的電阻是由導體本身的性質決定的與電流、電壓無關。電壓是電路中形成電流的原因和電流、電阻也沒有關系。教師進一步引導學生明確對物理公式不能單純從數(shù)學的角度去理解。公式=它表示導體的電阻在數(shù)值上等于導體兩端的電壓跟通過導體的電流的比值。這里要注意的是導體的電阻是由導體本身的性質決定的它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小導體中是否有R跟電壓U成正比跟電流I成反比。公式=IR表示導體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導體的電流和該導體電阻的乘積。但要注意電壓是電路中產生電流的原因。導體兩端不加電壓時電流為零但導體電阻依然存在因此不能認為電壓跟電流成正比跟電阻也必然成正比。三、典型例題例1某導體兩端加上6V的電壓時通過導體的電流為0.3A當導體中的電流為0.4A時導體兩端電壓為多大?[解析]該導體兩端加上一定的電壓時導體中相應地有一定的電流如導體中的電流發(fā)生改變時必然是導體兩端的電壓發(fā)生了改變導體的電阻是一個定值。[答案]方法1:由=得到公式R===20Ω=I=0.4A×20Ω=8V方法2:因為=又因為R=由=得==×6V=8V導體兩端電壓為8V。說明:采用比例方法可以不必算出導體的電阻顯得更為簡捷。例2一段導體兩端加3伏電壓時電流為0.5安;如果兩端加的電壓再增加1.5伏時[解析]由歐姆定律可知一定時通過R的電流與加在R兩端的電壓成正比。電壓增加流過R的電流一定增大此時的電流I′=U′/R′求出的關鍵是必須知道U′和電阻R。而U′容易求出電阻R的阻值可根據(jù)已知條件的U和I的值用歐姆定律的變形公式R=U/I求出。當R兩端電壓增加時由于R的阻值不變再利用歐姆定律求出R兩端電壓增加時流過R的電流大小。[答案]導體兩端電1.5伏后兩端的電壓=+1.5V=4.5V;根據(jù)歐姆定律的變形公式=可得R==6Ω;當兩端的電壓增加到4.5伏時中的電流I′===0.75A。
例3如圖所示滑動變阻器的滑片向B滑動時電流表的示數(shù)將________;電壓表的示數(shù)將________(填“變大”、“變小”或“不變”)如此時電壓表的示數(shù)為2.5V要使電壓表的示數(shù)變?yōu)?V滑片應向________端滑動。[解析]根據(jù)歐姆定律電源電壓不變時電路中的電流跟電阻成反比。此電路中滑動變阻器接入電路的電阻是段滑片P向B滑動時段變長電阻變大所以電流變小。電壓表是測R兩端的電壓根據(jù)U=IR可知不變變小電壓表示數(shù)變小。反之要使電壓表示數(shù)P應向A端滑動。[答案]變小變小A說明:=IR只是用來計算導體兩端電壓大小的而不能據(jù)此認為電壓的大小跟電流成正比。例4通過導體、b的電流隨電壓的變化情況如圖所示則導體a、b的電阻相比較()
A.=R無法確定[解析]本題用于考查歐姆定律的應用和觀察圖表能力。根據(jù)歐姆定律的變形公式可得=因此要I想比較R的大小應從比較U、I的大小入手。我們可以采用控制變量法先讓一個量相同再通過比較另一個量來得出R與R的大小來。解法一:取電壓值相同時來比較電流的大小從而得出電阻R與R的大小。
如圖甲所示當取電壓相同為U時此時該電壓對應的電流I由公式R=可知a<R此故選B。解法二:取電流值相同時來比較電壓的大小從而得出電阻R與R的大小。如圖乙所示當取電流相同為I時此時該電流對應的電壓U由公式R=可知R<R因此故選B。[答案]B四、課堂小結歐姆定律的內容、公式及物理意義。歐姆定律的應用。(1)歐姆定律的內容以及應用歐姆定律時注意事項;(2)應用歐姆定律進行簡單五、作業(yè)設計見練闖考第59頁課內精練第2節(jié)歐姆定律歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端電壓成正比跟導體的電阻成反比公式:=
變形公式
1.重點是公式的應用。由于第一次學計算題要強調格式、過程讓學生知道物理計算題的要求教師示范要清晰。在理解定律的基礎上讓學生多練習。第3節(jié)電阻的測量
本節(jié)內容是歐姆定律的重要應用同時綜合電流表、電壓表滑動變阻器的使用是重要的電學綜合實驗。教材中通過設計“想想議議”引充分發(fā)揮學生的主體地位引導學生按照探究的步驟進行實驗設計、步驟設計、數(shù)據(jù)分析教師僅僅充當引導者和評估的組織者通過小組討論、相互交流、相互檢查發(fā)現(xiàn)問題、解決問題充分調動學生的積極性培養(yǎng)和提高學生的動手能力和探究能力。知識與技能能夠應用歐姆定律學習一種測量電阻的方法。進一步掌握電壓表、電流表的使用方法及規(guī)則。通過使用滑動變阻器進一步理解滑動變阻器在電路中的作用鞏固對滑動變阻器的正確使用方法的理解。過程與方法通過教師與學生的雙邊活動進一步培養(yǎng)學生的觀察能力以及對信息的綜合分析能力。通過學生根據(jù)實驗課題選擇儀器、設計實驗、制訂實驗操作方案等培養(yǎng)學生的實驗能力。情感、態(tài)度與價值觀通過學生自己的設計、操作、結論的分析培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和周密、嚴謹?shù)目茖W思維方法養(yǎng)成良好的學習習慣。在共同完成的操作及實驗過程中培養(yǎng)同學之間相互協(xié)作的團隊精神。重點利用電流表難點自行設計科學的、完整的實驗操作方案。實驗法、探究法、討論法。一、新課引入師:同學們上節(jié)課學習了歐姆定律并已能用歐姆定律的公式做一些簡單的計算現(xiàn)在請同學們看這樣的題目。投影:用電壓表測出一段導體兩端的電壓是7.2V用電流表測出通過這段導體的電流為0.4A這段導體的電阻是多少。學生練習兩個學生板演。解:根據(jù)歐姆定律=R===18Ω師:歐姆定律=可變形為R=可不可以說導體的電阻R與導體兩端電壓成正比而與通過導體的電流成反比?也就是說加在導體兩端的電壓越高導體的電阻R就會越大;通過導體的電流越大導體的電阻就會越小?生:電阻是物質本身的性質是由導體本身的因素決定的和導體兩端是否有電壓電壓多高以及導體中是否有電流電流的大小都沒有關系。師:肯定同學的回答。強調:對于變形公R=不能單純從數(shù)學的角度理解不存在R與U成正比與I成反比的關系但是R=可以作為電阻的計算式由一段導體兩端的電壓和通過導體的電流來計算這段導體的電阻。二、新課教學實驗原理設計師:同學們面前的小燈泡是我們在實驗室中做實驗時常用到的如果我們想知道這種燈泡的電阻是多大怎么辦?生:用電壓表測電壓值用電流表測出電流的值再根據(jù)=U/I計算電阻。師:很好請大家畫出測量小燈泡的電壓和電流的電路圖然后請一位同學將自己設計的電路圖畫在黑板上。教師巡視)
師:為什么要在電路中接入變阻器呢?生:變阻器能改變電路中的電流。師:用電流表和電壓表測出小燈泡中的電流和燈兩端的電壓就可以計算燈泡電阻。為什么還要改變電路中的電流改變電路中的電流有什么用呢?引導學生分析:前一個電路只能測一個電流值和電壓值而后一個電路中利用滑動變阻器通過改變接入電路中電阻的大小改變電路中的電流。由于燈泡的電阻一般不變這樣U=IR電流改變時燈泡兩端的電壓也會改變。因此就可以測出幾組不同的電流值和對應的電壓值。生:小燈泡的電阻值是不變的測出一次計算就可以了為什么非要測幾組不同的值這樣做有什么意義呢?引導學生分析:在實驗中多測幾組不同的電流和相應電壓的數(shù)據(jù)就可以得到多個電阻的測量值從而可以通過取平均值的方法去掉測量過程中可能出現(xiàn)的偶然誤差提高物理量的測量精確度?!岸啻螠y量求平均值”這是我們在物理實驗中經常要用到的方法因此電路中連入變阻器是十分必要的。師:大家說變阻器的作用以進行多次測量)。多次測量減小測量誤差。師:現(xiàn)在同學們可以根據(jù)自己的設想選擇實驗器材看準備的器材夠不夠然后設計好實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)表格自己連接電路暫時不要閉合開關等檢查確保無誤后才閉合開關。實驗過程設計教師根據(jù)情況提醒學生:(1)在連接電路的過程中開關要始終處于斷開狀態(tài)使用的導線如果導線芯是多股細銅線連接時要先將線頭扭在一起。(示范)(2)接線前了解器材的規(guī)格如電源3)觀察電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線處如果不在要先請老師調零。看清電流表、電壓表的正負接線柱連接時不能接反了。(4)接線完成后要檢查電路。組內的同學可以分工協(xié)作分別畫電路設計實驗步驟設計實驗記錄表格。(學生活動教師巡視)指導同學們完成各自獨立的任務后組內同學可以互相交流、檢查集中大家的智慧改進實驗電路連接完善實驗步驟。師:合上開關前滑動變阻器滑片應學生讀出小燈泡的額定電壓值)額定電壓是指小燈泡正常工作的電壓如在燈泡兩端的電壓應該不超過燈泡的額定電壓這樣才不會損壞小生:(學生討論后回答)電壓表能測量的最大值稍微大于小燈泡的額定電壓就可以了。師:(肯定同學們的回答)根據(jù)燈泡的額定電壓值同學們對電源電壓的選擇有沒有什么考慮呢?生:(學生討論后回答)電源的電壓值應該大于小燈泡的額定電壓值不然的話燈泡上的電壓就可能達不到額定電壓。師:在互)
師:好了嗎?請大家合上開關并迅速打開進行試觸在合上開關的瞬間一人觀察電流表一人觀察電壓表看有什么情況??赡芮闆r:電壓表、電流表指針反偏。電壓表、電流表指針偏轉角度過大或者過小或者沒有示數(shù)。燈泡不亮但是電壓表、電流表有示數(shù)。燈泡很亮電壓表、電流表指針大幅偏轉。組織學生討論原因及解決辦法。學生閱讀教材提出的注意事項教師引導學生分析為什么要這樣做。(1)實驗前想好要讓電流變小滑片如何移動閉合開關前使電流最小。目的是保護電路不至于在操作過程中出現(xiàn)錯2)燈泡兩端的額定電壓是保證小燈泡正常發(fā)光的電壓值當燈泡兩端電壓高于額定電壓值時流過小燈泡的電流就會比正常發(fā)光時的電流值大這對小燈泡的使用壽命有很大的影響嚴重時會燒壞小燈泡因此從設備安全的角度考慮測量時要使電壓逐次降低而不是升高。學生實驗測量教師巡回指導。分析論證、交流。資*源%庫師:通過大家的測量、計算你有什么發(fā)現(xiàn)嗎?生:小燈泡兩端的電壓值不同時電路中的電流也不同計算出的電阻值逐漸減小。師:這樣的結果說明了什么問題?生:電壓越小小燈泡的電阻越小。師:前面我們學_
師:現(xiàn)在隨著溫度的變化電阻變化較大差值較大能不能說導體的電阻隨著電流(電壓)變化呢?生:不能金屬導體的電阻隨著溫度變化溫度升高電阻值增大。師:那么這個實驗能不能求電阻的平均值呢?生:不能因為燈絲的電阻值本身就是個變化的量提示電壓表電流表都有電阻電壓表電阻極大電流表電阻極小)
教師引導學生分析。甲圖由于電壓表中也有微弱電流所以電流表示數(shù)比電阻中的實際電流稍大導致電阻的測量值比真實值偏小。乙圖由于電流表兩端也有較小的電壓所以電壓表示數(shù)比電阻兩端的實際電壓稍大導致電阻的測量值比真實值偏大。同學們整理儀器養(yǎng)成良好的習慣。三、典型例題例1在伏安法測電阻的實驗中:(1)實驗原理是什么?(2)實驗中需要測哪些物理量?(3)寫好待測電阻的計算式。(4)實驗中怎樣改變待測電阻兩端的電壓?(5)圖甲是某同學設計的實驗電路圖其中有幾處錯誤各錯在何處?(6)請你畫出正確的電路圖
[解析]本題考查的知識點是伏安法測電阻。解題關鍵是要弄清伏安法測電阻實驗的以下幾點:實驗原理:歐姆定律的變形式:=U/I。實驗電路圖與實物連接圖。弄清滑d.正確分析滑動變阻器對電路的控制作用。正確記錄電流表、電壓表的值。根據(jù)=U/I分別求出R、R、R及R的平均值本題考查的問題較多較細易出現(xiàn)解答不全的錯誤。(1)伏安法測電阻的實驗原理是歐姆定律R=U/I。(2)被測的物理量是待測電阻兩端的電壓U和通過待測電阻的電流I。(3)由歐姆定律的變形公式R=U/I可以計算出待測電阻的阻值。(4)實驗中是利用滑動變阻器來改變通過待測電阻的5)圖中有兩處錯誤:一是電流表和電壓表的位置接錯了二是缺少滑動變阻器。(6)正確的電路圖如圖乙。例2一個電燈泡在室溫下用伏安法測一次電阻在正常工作時再用伏安法測一次電阻后一次測得的阻值比前一次測得的阻值大10倍以上造成這種差異的原因是()兩次測量加在燈泡兩端的電壓不同兩次測量通過燈泡電流不同兩次測量燈絲溫度不同兩次測量室內溫度不同[答案]C例3現(xiàn)有電壓不變的電源、電流表、電壓表、滑動變阻器(已知最大阻值為)和待測電阻各一個開關兩個導線若干。請按要求畫出三種測R阻值的不同方案的電路圖。要求:(1)每種電路圖只允許任選電流表、電壓表其中之一。(2)在同一電路中電表的位置不動。[解析]本題用于考查的知識點是電流表和電壓表測電阻及歐姆定律的應用。合理的方案應滿足既能測出電流值又能測出電壓值(或間接的測出)只有Rx=U/I求出未知電阻的阻值。[答案]
四、課堂小結師生共同小結本節(jié)內容并板書。(投影展示)題目:測量小燈泡的電阻。實驗原理:=實驗電路:
實驗器材:小燈泡:額定電壓________V。電壓表:量程________;電流表:量程________。________,允許通過的最大電流________;電源:________V;開關、導線若干。實驗步驟:按電路圖連接實物電路。連接電路時開關應斷開大致估計電流表、電壓表測量的最大電流值和最大電壓值選擇合適的量程接入如不能估計則要選擇量程較大的接線柱接入。檢查電路無誤后將滑動變阻器滑片調至滑動變阻器阻值最大的位置。合上開關并迅速斷開開關(試觸)在開關合上的瞬間觀察電流表、電壓表指針的變化判斷電表有無接反)電流表、電壓表量程連接是否合適(量程大還是小)。根據(jù)試觸的情況調整電流表、電壓表接入電路的量程確保電壓表、電流表連接正確。合上開關移動滑動變阻器的滑片。改變被測小燈泡兩端的電壓測出通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓分別記下5組對應的電流和電壓的數(shù)值將測量的電流和對應的電壓值填入數(shù)據(jù)表格對應的空格內。注意:在移動滑動變阻器的滑片測量時應先將滑片移在小燈泡額定電壓值的位置上先測出額定電壓對應弄清楚如何移動滑動變阻器滑片可以使其電阻值增大或減小)。在讀取電流表、電壓表數(shù)值時要先弄清楚電流表、電壓表接入電路的量程以及該量程下每一大格、每一小格代表的數(shù)值。讀數(shù)時眼睛正對刻度線確保讀數(shù)正確。根據(jù)歐姆定律I=的變形公式R=算出小燈泡電阻并分析小燈泡的阻值。數(shù)據(jù)表格及記錄:
實驗次數(shù)電壓(V)電流(A)電阻(Ω)燈泡亮度1正常發(fā)光較暗暗微弱發(fā)光燈絲暗紅分析與論證:計算電阻作出-U圖象。評估與交流:誤差來源(讀數(shù)、量程選擇、接觸電阻、溫度等)。五、作業(yè)設計見練闖考第61頁課內精練第3節(jié)電阻的測量題目:電阻的測量實驗原理:根據(jù)歐I=推出R=計算燈泡電阻R實驗電路:
實驗器材:小燈泡:額定電壓________V電壓表:量程________;電流表:量程________滑動變阻器:最大阻值________允許通過的最大電流________;電源:________V;開關、導線若干實驗步驟:略本節(jié)內容從設計實驗電路、選擇儀器、制訂實驗步驟、設計實驗記錄表格、完成實伏安法)測算出小燈泡的電阻通過實驗探究去發(fā)現(xiàn)鎢絲電阻變化的規(guī)律并最終找到影響鎢絲變化的因素及它們之間的相互關系。第4節(jié)歐姆定律
本節(jié)內容是歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用使學生通過對實際電路的分析學會轉化電路為簡單電路再利用歐姆定律解決問題通過對例題的分析讓同學們學會分析歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用從而解決一些復雜的電路問題。能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點得出串、并聯(lián)電路中電阻的關系。本節(jié)內容是在學生學過歐姆定律的基礎上對歐姆定律的應用的教學教學中以習題為通過前2節(jié)的學習學生對歐姆定律有了基本的了解但是對于怎么樣去解決實際中的問題還欠缺經驗對于一些復雜的電路不知該如何下手本節(jié)課的學習中注意培養(yǎng)學生分析問題的能力充分調動學生學習的積極性和主動性。初中生的思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡因此在教學中應注意積極引導學生應用已經掌握的基礎知識通過理論分析和推理判斷來獲得新知識發(fā)展抽象思維能力。當然在此過程中仍需要以一些感性知識作為依托知識與技能理解歐姆定律能運用歐姆定律進行簡單的計算。能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點得出串、并聯(lián)電路中電阻的關系。過程與方法會用歐姆定律分析并解決實際中的問題。通過本節(jié)課的學習學會怎樣運用歐姆定律來解決串、并聯(lián)電路中的問題。通過一些例題讓學生理解歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用。情感、態(tài)度與價值觀歐姆重點如何運用歐姆定律來解決串聯(lián)和并聯(lián)電路中的實際問題。難點把實際電路簡化為串聯(lián)電路或并聯(lián)電路。觀察法、比較法、討論法。一、新課引入1:根據(jù)歐姆定律可以知道導體中的電流跟導體兩端電壓成正比跟導體的電阻成反比。生2:=IR。二、新課教學師:歐姆定律是電學的基本定律之一應用非常廣泛本節(jié)課我們就要學習如何運用歐姆定律來解決串聯(lián)和并聯(lián)電路中的問題。三、典型例題例1課本第83、84頁例1、例2解題過程附帶圖片。例23V,能正常發(fā)光此時的電阻是6Ω。如果把這只燈泡接到電壓為9V的電源上電路中應串聯(lián)一個多大的電阻燈泡才能正常發(fā)光?[解析]解電路題時需要先把題中描述的等效電路圖畫好。通過題中敘述可知電源電壓高于燈泡正常發(fā)光所需要的電壓因此需要串聯(lián)一個電阻分擔電源電壓。此電路是一個串聯(lián)電路。在等效電路中標出必要字母和數(shù)據(jù)。
電路問題中關鍵是解決各電阻的阻值問題。解答串聯(lián)電路電阻問題時一般有三種解法。[答案]解法一:常規(guī)解法。即根據(jù)公式=分別找到電阻兩端的電壓和通過電阻的電流再算出電阻的大小解法如下。串聯(lián)電路電流處處相等先算出通過的電流===0.5A=U-U=9V-3V=6V=I=0.5A===12Ω解法二:通過串聯(lián)電路的電阻規(guī)律:=R+R計算出串聯(lián)電路總電阻和其中一個電阻再算出另一個電阻具體解法如下。===0.5A=I=0.5A===18Ω=R-R=18Ω-6Ω=12Ω解法三:利用串聯(lián)電路中電阻和電壓成正比=只需要分別找出兩個電阻兩端電壓的比值即可直接算出待求電阻的大小。=U-U=9V-3V=6V燈泡L與電阻R串聯(lián)電流相同===12Ω電學中由于公式之間的互通性因此一題多解.常常出現(xiàn)需要多加練
例3如圖所示電源電壓是9伏電阻是6歐通過的電流是0.5安干路中的電流是2安求電阻的阻值和R、R的等效電阻?[解析]初看此題可以發(fā)現(xiàn)實質上這是一個混聯(lián)電路超過初中電學的要求。但是仔細審題可以發(fā)現(xiàn)其實需要解決的問題都在并聯(lián)部分和混聯(lián)無關因此這道題可以看成一道并聯(lián)的題。由于滑動變阻[答案]解法一:常規(guī)解法即算出電阻兩端電壓和電流再算出電阻具體解法如下。=I=6Ω×0.5A=3V=I-I=2A-0.5A=1.5A===2Ω===1.5Ω解法二:利用并聯(lián)電路中通過各支路的電流之比和各支路電阻的比值成反比=具體解法如下。=I-I=2A-0.5A=1.5A并聯(lián)電路電壓相同===1.5Ω===2Ω四、課堂小結師生共同總結本節(jié)內容:本節(jié)課學習了歐姆定律在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的應用。五、作業(yè)設計見練闖考第65頁課內精練第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用如何用歐姆定律來解決串聯(lián)和并聯(lián)電路中的問題。本節(jié)課涉及的計算比較多因此要著重強調計算的格式、過程讓學生知道物理計算題的要求教師示范要清晰。在理解歐姆定律的基礎上了解歐姆定律在串聯(lián)和并聯(lián)電路中的應用。
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相關知識
人教版九年級物理《歐姆定律》教學設計
一、教學目標
(一)知識與技能
1.通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關系,分析歸納得到歐姆定律。
2.理解歐姆定律,能運動歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
3.會使用歐姆定律進行簡單計算。
(二)過程與方法
1.分析歸納電流跟電壓、電阻的定量關系,得出歐姆定律。
2.學會解決電學計算題的一般方法,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。
(三)情感態(tài)度和價值觀
在實驗的基礎上,學習歸納總結實驗得出結論的能力;利用歐姆定律解決簡單電學問題,培養(yǎng)學生解答電學問題的良好習慣。
二、教學重難點
本節(jié)是教學的內容是建立在上一節(jié)“電流與電壓和電阻的關系”的基礎之上的,通過上節(jié)課的實驗,已經得出了電流與電壓的定量關系、電流與電阻的定量關系??偨Y這兩個定量關系,結合數(shù)學推理、圖象等處理這些實驗數(shù)據(jù),建立和理解歐姆定律,這對學生的邏輯思維的能力要求較高,是本節(jié)教學的難點之一。理解歐姆定律的內容及其表達式,會利用歐姆定律來解決一些簡單的電路問題,進行簡單計算等是本節(jié)另一個教學難點。本節(jié)的教學重點是理解歐姆定律的內容,要知道定律的內容、表達式等,會利用歐姆定律進行簡單計算。知道的幾個變換式,各變換式的物理意義,尤其是對的理解,它只是電阻的一個計算式,不能說明電阻與電壓成正比,與電流成反比。在使用進行計算時要注意兩個“同一”,即同一電路對象、同一時刻。
重點:理解歐姆定律的內容及其表達式、變換式的意義。
難點:運用數(shù)學推理、圖象的方法處理實驗數(shù)據(jù),建立和理解歐姆定律,運用歐姆定律解決簡單的實際問題。
三、教學策略
通過回顧上節(jié)課的實驗探究數(shù)據(jù)及結論,引入本節(jié)課的內容:歐姆定律。把電流與電壓的關系,電流與電阻的關系整合到一起就是歐姆定律,可以通過分析數(shù)據(jù)得出,分析電流與電壓關系的實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),某一導體兩端的電壓與電流的比值就等于電阻值的大??;同樣在研究導體的電流與電阻關系的實驗數(shù)據(jù)中,電流與電阻的乘積大小等于電壓。從而得出歐姆定律的內容,導體中的電流與導體兩端電壓成正比,與導體的電阻成反比。利用歐姆定律在解決實際問題時,可以從電流表和電壓表的使用方法開始,通過計算說明電流表在電路中相當于導線,不能直接接在電源兩端;電壓表可以直接接到電源兩端。通過計算串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻,鞏固串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律,為后面伏安法測電阻及歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用作鋪墊。
四、教學資源準備
多媒體課件整合網絡、投影儀等。
五、教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
創(chuàng)設情景
(5分鐘)
回憶探究電流與電壓和電阻關系的實驗,電路圖、物理方法、實驗結論。
學生畫電路圖,敘述實驗結論。
回顧前面的內容為本節(jié)作鋪墊。
引入新課
(5分鐘)
通過實驗探究我們知道在電阻一定時,導體中的電流與導體兩端電壓成正比;在導體兩端電壓一定時,導體中的電流與的電阻成反比。那么電流與電壓和電阻之間究竟有什么內在聯(lián)系呢?
學生思考兩個結論之間可能存在的聯(lián)系,為歐姆定律的得出作鋪墊。
提出問題。
新課內容(25分鐘)
歐姆定律
投影電流與電壓關系的實驗數(shù)據(jù)。
電阻R=10Ω
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
2.5
0.26
通過實驗我們得出了在電阻一定時,電流與電壓成正比。結合導體的電阻還可以發(fā)現(xiàn)有什么規(guī)律?
能否寫出它們之間的關系式?
投影電流與電阻關系的實驗數(shù)據(jù)。
控制電壓U=3V不變
次數(shù)
電阻R/Ω
電流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
通過實驗我們得出了在導體兩端電壓一定時,導體中的電流與電阻成反比。它們的數(shù)據(jù)之間有什么內在聯(lián)系呢?
能寫出它們的關系式嗎?
早在19世紀20年代,德國物理學家歐姆就對這些實驗進行了大量研究,發(fā)現(xiàn)對大多數(shù)導體而言,上面的規(guī)律是成立的,并進一步歸納得出了歐姆定律。
導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
你能根據(jù)歐姆定律的內容寫出關系式嗎?
如果用U表示導體兩端的電壓,R表示導體的電阻,I表示導體中的電流,那么用公式表示就是
其中U的單位是伏特(V),R的單位為歐姆(Ω),I的單位是安培(A)
例1.某電烙鐵工作時的電阻為1000Ω,接在家庭電路上,它工作時的電流為多少A?
已知:R=1000Ω,U=220V
求:I=?
解:根據(jù)歐姆定律可知,
答:電烙鐵工作時的電流為0.22A。
應用:在研究電流與電壓關系時,記錄電阻R兩端的電壓為3V時,電流表的示數(shù)為0.2A,則電阻R的阻值為多少Ω?
學生分析實驗數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)電壓與電流的比值等于電阻。
關系式:
,即
通過分析實驗數(shù)據(jù)可以得出,導體中的電流與電阻的乘積等于電壓。
U=IR
學生嘗試根據(jù)定律寫表達式。
學生嘗試使用歐姆定律來分析此題中的已知條件。
學生觀察解題步驟。
學生模仿前面的例題寫解題步驟。
已知:U=3V,I=0.2A
求:R=?
解:根據(jù)歐姆定律可得,。
答:電阻R的阻值為15Ω。
培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù),歸納實驗結論的能力。
培養(yǎng)學生分析實驗數(shù)據(jù)的能力。
結合數(shù)學推理,歸納得出歐姆定律
培養(yǎng)學生應用物理知識解決實際問題的能力。鞏固歐姆定律。
通過演示解題過程,展示解題規(guī)范。
理解歐姆定律
在使用歐姆定律解決實際問題要注意以下幾個問題:
1.同一性
例2.如圖所示,兩個電阻R1、R2串聯(lián)接在一個6V的電源上,電阻R1的阻值為10Ω,R2兩端的電壓為2V,則電路中的電流為多少A?
下面是小明和小華同學的解答過程,請分析有沒有問題。
小明的解答:
已知:U=6V,R1=10Ω,U2=2V。
求:I=?
解:根據(jù)歐姆定律可知
答:電路中的電流大小為0.6A。
小華的解答:
解:
答:電路中的電流大小為0.6A。
應該如何來解決本題呢?
小結:歐姆定律中的“通過”的電流I,“兩端”的電壓U及“導體”的電阻R,是對同一個導體或同一段電路而言,三者要一一對應,在解題中把同一導體的各個物理量角標用同一數(shù)字表示,如“R1、R1、I1”。
2.同時性
例3.把一個電阻接到某電源上時,通過它的電流為0.1A,把此電阻換接到一個3V的電源上,此電阻的阻值為多少?
下面是小華的解題過程,分析有無問題。
已知:I=0.1A,U=3V
求:R
解:由歐姆定律可得,
答:此電阻的阻值為30Ω。
小結:在同一部分電路上,由于電路的變化、開關的閉合或斷開以及滑動變阻器滑片位置的移動,都會引起電路的變化,從而導致電路中電流、電壓、電阻的變化,所以公式中的三個量是對同一時間而言。
3.對的理解
例4.由歐姆定律推導可以得出,對此推導公式的理解,下列說法正確的是()
A.同一導體的電阻與加在它兩端的電壓成正比
B.同一導體的電阻與通過它的電流成反比
C.導體兩端電壓為零時,導體的電阻也為零
D.同一導體兩端的電壓增大幾倍,通過它的電流也增大幾倍,電壓與電流的比值不變
小結:歐姆定律的變形式:U=IR和僅僅是歐姆定律公式的變形,不一定反映某種條件下物理間成正比或反比的關系。
學生結合歐姆定律分析兩種解法中存在的問題。
學生分析其中存在的問題。
小明誤把電源電壓當作是電阻R1兩端的電壓。
小華誤把電阻R2兩端電壓當作是電阻R1兩端的電壓。
學生分析:
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,可以先求出電阻R1兩端的電壓,再根據(jù)歐姆定律求出電阻R1中的電流,因為這是一個串聯(lián)電路,電流處處相等,所以電路中的電流就等于電阻R1中的電流。
寫出正確的計算過程。
解:因為R1、R2串聯(lián),所以U=U1+U2,則U1=U—U2=6V—2V=4V。
根據(jù)歐姆定律,
I=I1=I2=0.4A。
答:電路中的電流大小為0.4A。
學生分析其中的問題,此電阻接的兩個電源不同,其電壓也不同,題目中提供的電壓和電流屬于不同時刻的數(shù)值,不能直接相除得出電阻的大小。
學生對歐姆定律公式變形的認識,電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的長度、材料和橫截面積等因素有關。與導體兩端的電壓、導體中的電流等因素無關。
加強對歐姆定律的理解。
培養(yǎng)學生分析問題的能力。
培養(yǎng)學生的解題規(guī)范。
理解電阻是導體的一種屬性,它的大小與電流、電壓等無關。
用歐姆定律進行簡單計算
歐姆定律反映了同一導體的電流、電壓和電阻三者的關系,對于一個導體,只要知道電流、電壓、電阻中的兩個量,就可以根據(jù)及變形公式求出第三個量。
例5.一只電流表的內部電阻值是0.2Ω,最大量程是3A,若把直接接在3V的電源上,求通過電流表的電流大小是多少安?計算結果說明了什么?
通過計算得知,電流表中的電流達到15A,遠遠超過3A的測量范圍,電流表會因電流過大而燒壞,所以電流表是不允許直接與電源兩極相連的。
例6.一只電壓表的內部電阻是10kΩ,若把它接在某段電路兩端時,通過它的電流值是1mA。已知電壓表的最大量程是15V,此時電壓表是否安全?
通過計算得知,電壓表兩端的電壓值是10V,小于電壓表的15V最大量程,所以電壓表是安全的。
學生動筆進行計算
已知:電阻R=0.2Ω,U=3V
求:I=?
解:根據(jù)歐姆定律,
此電流遠大于電流表的量程,會燒壞電流表。所以電流表不能不經用電器直接接到電源兩端。
學生動筆進行計算
已知:R=10kΩ=104Ω,I=1mA=10-3A
求:U=?
解:根據(jù)歐姆定律可得,U=IR=10-3A×104Ω=10V
此時電壓表兩端電壓小于其最大量程,此電壓表安全。
培養(yǎng)學生利用歐姆定律解決實際問題的能力。
理解電流表和電壓表在電路中連接方式。
總結(5分鐘)
課堂小結:
1.通過這節(jié)課你學到了什么?
2.歐姆定律的內容、表達式、各物理量的單位。
3.如何對歐姆定律的理解?
學生梳理本節(jié)課知識內容。
1.本節(jié)主要學習了如何通過電流與電壓和電阻的關系得出歐姆定律,以及對歐姆定律的理解。
2.歐姆定律的內容是:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。可以利用來表示,電流的單位是“安(A)”,電壓的單位是“伏(V)”,電阻的單位是“歐(Ω)”
3.在運動歐姆定律解決實際問題時,要注意研究對象的“同一性”和“同時性”。
培養(yǎng)學生總結歸納的能力。
作業(yè)布置
完成《動手動腦學物理》第1~3題。
按要求完成。
知識鞏固。
九年級物理復習教案:歐姆定律
九年級物理復習教案:歐姆定律
課時25歐姆定律課堂檢測
班級學號姓名
(2012·廣安)一導體兩端電壓為3v,通過的電流為0.3A,則此導體的電阻為Ω;當該導體兩端電壓為0時,導體的電阻為Ω。
(2012·涼山)兩個電阻,分別標有“3V、0.5A”和“6V、0.3A”字樣。將它們串聯(lián)后接入電路使用,那么電路中的電流不能超過A;將它們并聯(lián)后接入電路使用,那么電路兩端的電壓不能超過V。
(2011·自貢)在探究導體電阻大小與那些因素有關的實驗中,采用了“控制變量”的方法。下表是某實驗小組在實驗中所用導體的相關物理量的記錄:
(1)要探究導體電阻大小與長度是否有關,應選用____________________兩根導體。(2)要探究導體電阻大小與橫截面積是否有關,應選用_____________兩根導體。(3)要探究導體電阻大小與材料是否有關,應選用_________________兩根導體。
(2011·赤峰)如圖25-1所示,已知R1與R2兩端所加電壓為24V。如果R1=80Ω,開關閉合后,R2中的電流為0.2A,則R2=Ω,干路中電流I=A。再給R1、R2并聯(lián)一個200Ω的電阻,電路中的總電阻會變(填“大”或“小”)。
(2011·濰坊)如圖所示電路,電電壓保持不變.閉合開關,慢移動滑動阻器的滑片,電表1的示逐漸變小,這一過程中A.滑片是向左滑動的B.電壓表的變小C.電表A的變?。瓵與變小(2012·寧波)如圖25-3為小科設計的遮光感煙探測器部分工作原理圖,在一個外部光線無法進入的煙室中,裝有一個激光發(fā)生器及帶有一感光電阻(R0)的電路,R為定值電阻,電源電壓恒定;當煙霧進入煙室后,激光被煙霧遮擋而使感光電阻的阻值發(fā)生變化。當煙霧達到某一濃度時,探測器便會發(fā)出警報。已知光照越強,感光電阻阻值越小,反之則越大。當煙霧進入煙室并越來越濃時,則()A.電路的總電阻逐漸變小B.電壓表的示數(shù)逐漸變大C.電流表的示數(shù)逐漸變大D.R消耗的功率逐漸變大
(2012·泰安)如圖25-4所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向左移動過程中,下列說法正確的是()A..C..
九年級物理下冊《歐姆定律》考點歸納
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九年級物理下冊《歐姆定律》考點歸納
教師寄語:頑強的毅力可以征服世界上任何一座高峰。相信你能行!
考點聚焦
1、掌握歐姆定律的內容,知道歐姆定律表達式及其所揭示的物理意義
2、掌握歐姆定律的表達式的變形和應用
3、理解歐姆定律的變形公式,會用電壓表、電流表測電阻,會設計實驗電路圖和連接電路,并能分析實驗數(shù)據(jù),計算出測量的電阻
4、熟練掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的特點,并會應用。
一、基礎知識回顧
二、經典例題與規(guī)律總結
例1、甲、乙兩個電阻的U-I圖線如圖所示,若把兩個電阻串聯(lián)接在同一電路中,下列說法正確的是
A.甲的電阻值小于乙的電阻值
B.通過甲、乙兩個電阻的電流之比是2:1
C.甲、乙兩個電阻兩端電壓之比是2:1
D.甲、乙兩個電阻的電功率之比是1:4
例2.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S后,將滑動變阻器R的滑片P向左移動,在此過程中
A.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大
B.電流表A示數(shù)變小,電壓表V1示數(shù)不變
C.電流表A示數(shù)不變,燈泡L亮度變亮
D.電壓表V1示數(shù)不變,燈泡L亮度變暗
例3、要測量一個阻值約為幾百歐的電阻Rx.實驗室提供的器材有:電源(電壓為3V)、學生用電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、學生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器R1和電阻箱R2(0~9999Ω5A)各一個,開關、導線若干.
(1)小明用伏安法測量該電阻,右圖是小明連接的電路.
連接電路時,小明注意到了開關應;接通電路前,小明還應將滑動變阻器的滑片滑至最(左/右)端.接通電路后,觀察到電流表指針不偏轉,示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為2V.請你判斷:
①電路中哪一個元件有故障?答:;
②該元件發(fā)生了什么故障?答:.
(2)在排除故障換用新元件后,經檢查電路完好.閉合開關,逐漸減小滑動變阻器的接入電阻至最小,電壓表有示數(shù),但電流表的指針幾乎不偏轉,電流太小的原因是.所以按小明所選的器材不能用伏安法測出該電阻的值.
(3)請你幫助小明在實驗室所提供的器材中選擇合適的器材,設計實驗方案測出該電阻的值.
(a)在虛線方框中畫出實驗電路圖;
(b)簡述實驗步驟:;(用相應的字母表示各個測出的物理量)
(c)寫出待測電阻Rx的表達式:.
例4、某學習興趣小組同學利用下列實驗器材測一個未知電阻阻值大小:電壓恒定的電源一個(電壓未知),定值電阻R0一個(阻值已知),待測電阻Rx一個,滑動變阻器一個,實驗室學生用電流表一個,開關一個,導線若干。并設計出了如圖11所示的電路圖
(1)根據(jù)所設計的電路圖,寫出主要的實驗步驟并用相應的字母代替物理量
(2)寫出待測電阻Rx的表達式:_________________________________。
三、梯度訓練
A組
一、選擇題
1.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關S1、S2,電壓表示數(shù)為U1;接著只斷開開關S2,此時電壓表示數(shù)為U2,若已知U1∶U2=5∶3,則電阻R1和R2的阻值之比是()
A.1∶2B.2∶3C.3∶2D.5∶3
2.某同學在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時,利用圖5所示電路,在a、b兩點間分別接入定值電阻R1,R2,通過調節(jié)滑動變阻器測得了多組數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了兩個電阻的U-I關系圖像,如圖6所示,若將R1,R2組成并聯(lián)電路,當通過R1的電流為1A時,通過R2的電流為()
A.0.5AB.1AC.2AD.3A
3.小明同學為了探究電流跟電阻的關系,在如圖所示的情況下,將A、B兩點間10Ω的電阻更換為20Ω的電阻,閉合開關后,下一步的操作應當是()
A.記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B.將滑動變阻器滑片向右移動
C.將滑動變阻器滑片向左移動
D.適當增加電池的節(jié)數(shù)
4.在圖所示的電路中,電源電壓恒定,燈的電阻為20Ω,當滑動變阻的滑片P位于中點時,伏特表的示數(shù)為2V,安培表的示數(shù)為0.2A;當滑片P位于滑動變阻器的最右端時,伏特表的示數(shù)為()
A.3VB.4VC.6VD.8V
5.如圖所示是氣體酒精濃度測試儀原理圖,用于現(xiàn)場測試司機是否酒肟駕車。其中電源電壓保持不變,R為定值電阻,R′為二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器,其阻值隨氣體酒精濃度的增大漸減?。裟炒螠y試中電流表示數(shù)較大,則說明()
A.氣體的酒精濃度較大,R′阻值較小
B.氣體的酒精濃度較大,R′阻值較大
C.氣體的酒精濃度較小,R′阻筑較小
D.氣體的酒精濃度較小,R′阻值較大
6.由歐姆定律公式I=U/R變形得R=U/I,對此,下列說法中正確的是()
A.加在導體兩端的電壓越大,則導體的電阻越大
B.通過導體的電流越大,則導體的電阻越小
C.當導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零
D.導體的電阻跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關
二、填空題
1.小剛學習了“歐姆定律”之后,為了了解鉛筆芯電阻的大小,他在一支鉛筆芯兩端加了3V電壓,測出通過鉛筆芯的電流是150mA.則該鉛筆芯電阻為Ω;若加在這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V時.通過它的電流又是mA.
2.如圖所示,電源電壓是5V且不變,S閉合后電壓表示數(shù)為1V,則燈L1兩端的電壓為V,燈L2兩端的電壓為V;燈L1、L2的電阻相比較大的是,通過燈L1、L2的電流相比是大(L1、L2、一樣)。
3、A、B是長度相同的鎳鉻合金電阻絲,且A的橫截面積大于B的橫截面積,則A的電阻B的電阻。若將它們串聯(lián)后接入電路,A兩端電壓B兩端電壓。若將它們并聯(lián)后接入電路,流過A的電流流過B的電流。(選填“大于”、“等于”或“小于”).
4.小明在探究甲、乙兩個電阻的電流與電壓的關系時,得到了圖所示的圖象。由圖象可知,甲、乙兩個電阻的大小關系示R甲R乙,當甲、乙兩個電阻并聯(lián)時的總電阻是Ω。
5.如圖所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,電流表A的示數(shù)將_________,電壓表V與電壓表V1示數(shù)的差值將_______(均選填“變大”、“變小”或“不變”)
三、實驗題
1、在“研究電流跟電壓、電阻的關系”時,同學們設計如圖電路圖,其中R為定值電阻,R’為滑動變阻器,實驗后,數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中。
表一
R=5Ω電壓/V2.04.06.0
電流/A0.40.81.2
表二
U=6V電阻/Ω51015
電流/A1.20.60.4
(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),可得出如下結論:
由表一可得:。
由表二可得:。
(2)在研究電流與電阻關系時,先用5Ω的定值電阻進行實驗,使電壓表的示數(shù)為6V,再換用10Ω的定值電阻時,某同學沒有改變滑動變阻器滑片的位置,合上開關后。電壓表的示數(shù)將6V(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時應向(選填“右”或“左”)調節(jié)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)仍為6V。
(3)若接在R處用Rx進行替換后,電壓表和電流表如圖乙丙所示,則Rx=___________。
2、小龍想利用一塊電壓表和已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿足實驗要求的器材,并連接了部分實驗電路,如圖所示。小龍設計的實驗電路的要求是:只閉合開關S和S1時,電壓表測量的是電阻R0兩端的電壓U1;只閉合開關S和S2時,電壓表測量的是電源兩端的電壓U2。
(1)請你根據(jù)小龍的設計要求只添加一根導線完成圖所示實驗電路的連接;
(2)請你推導出Rx的表達式:____。
B組
1.如圖為小科設計的遮光感煙探測器部分工作原理圖,在一個外部光線無法進入的煙室中,裝有一個激光發(fā)生器及帶有一感光電阻(R0)的電路,R為定值電阻,電源電壓恒定;當煙霧進入煙室后,激光被煙霧遮擋而使感光電阻的阻值發(fā)生變化。當煙霧達到某一濃度時,探測器便會發(fā)出警報。已知光照越強,感光電阻阻值越小,反之則越大。當煙霧進入煙室并越來越濃時,則()
A.電路的總電阻逐漸變小
B.電壓表的示數(shù)逐漸變大
C.電流表的示數(shù)逐漸變大
D.R消耗的功率逐漸變大
2.如圖所示,電源電壓不變,當開關S由斷開變?yōu)殚]合時,電壓表和電流表示數(shù)的變化情況是
A、電壓表、電流表的示數(shù)均變小
B、電壓表、電流表的示數(shù)均變大
C、電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變
D、電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)不變
3、人體安全電壓不高于36V,當通過人體的電流接近30mA時就會有生命危險。據(jù)此可以推斷,人體是______________(選填“導體”或“絕緣體”),人體電阻約_____________Ω。
4、在某一溫度下,兩個電路元件甲和乙中的電流與電壓的關系如圖所示。由圖可知,元件甲的電阻是Ω,將元件甲、乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端,則流過元件甲的電流是A,流過元件乙的電流是A。
5、在“測量小燈泡的電阻”的實驗中,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,阻值為10Ω左右,滑動變阻器上標有“20Ω1A”字樣。
⑴請你在圖甲中用筆畫線代替導線完成電路連接。
⑵開關閉合時,滑動變阻器的滑片P應移到__________(選填“左”或“右”)端。
⑶調節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時通過的電流為_________A,電阻為________Ω。
⑷在完成以上實驗后,小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如右圖所示,通過分析圖像發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的,這是因為導體的電阻隨________的變化而變化。這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn),例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間,燈絲________(選填“容易”或“不容易”)燒斷。
6、用“伏安法”測電阻的實驗中,某同學連接了如圖所示的電路,電路連接中存在幾處錯誤和不足,請你找出來(待測電阻約為15Ω。)
①;
②;
③。
7、某同學將一節(jié)舊電池、5歐的定值電阻、開關和電壓表連接成圖甲所示電路,發(fā)現(xiàn)開關斷開和閉合時,電壓表的示數(shù)有明顯的不同。他很好奇,在老師的幫助下他得知:干電池內部本身存在電阻,其情況相當于一節(jié)干電池與一電阻串聯(lián)(如圖乙虛線框內所示)。當開關閉合后,干電池內部的電阻分到了一部分電壓,從而提供給定值電阻的電壓減小。為了求證,他又進行了如下實驗:
①測出圖甲所示電路中開關斷開時電壓表示數(shù)為1.4伏,閉合開關后電壓表的示數(shù)為1伏;
②將定值電阻由5歐更換為12歐,測出電路中開關斷開時電壓表示數(shù)為1.4伏,閉合開關后電壓表的示數(shù)為1.2伏。
(1)該同學將定值電阻由5歐更換為12歐的想法是:當電路中定值電阻變大,電路中的電流變小,干電池內部電阻分到的電壓變小。實驗①和②中測得的數(shù)據(jù)是否支持他的想法?____(選填“支持”或“不支持”)
(2)根據(jù)實驗②測出的數(shù)據(jù),計算出該干電池的內部電阻為___歐。