高中電阻的教案

電阻的串聯(lián)教案示例之二。

電阻的串聯(lián)教案示例之二

(一)教學(xué)目的

1．通過實驗和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。

2．復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點。

3．會利用串聯(lián)電路特點的知識，解答和計算簡單的電路問題。

(二)教具

學(xué)生實驗：每組配備干電池三節(jié)，電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個，導(dǎo)線若干。

(三)教學(xué)過程

1．引入新課

(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題，由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

板書：〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉

(2)問：什么叫串聯(lián)電路？畫出兩個定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略，板演電路圖參見課本圖8—7)

(3)問：串聯(lián)電路電流的特點是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。

板書：〈1．串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉

(4)問：串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。

板書：〈2．串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2?！?/p>

(5)幾個已知阻值的電阻串聯(lián)后，總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系？這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。

2．進行新課

(1)實驗：測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。

問：實驗的方法和原理是什么？

答：用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓和用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流，就可以根據(jù)歐姆定律算出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。

要求學(xué)生設(shè)計一個測兩個定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實驗電路。如課本圖8—5所示。

進行實驗：

①按伏安法測電阻的要求進行實驗。

②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。

③將Rl和R3串聯(lián)，測出串聯(lián)后的總電阻R’。將實驗結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。

討論實驗數(shù)據(jù)，得出：R=R1+R2，R抇=R1+R3。實驗表明：串聯(lián)電路的總電阻。等于各串聯(lián)電阻之和。

(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計算公式：上述實驗結(jié)論也可以利用

歐姆定律和串聯(lián)電路的特點，從理論上推導(dǎo)得出。結(jié)合

R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8—6)講解。

鵢板書：〈設(shè)：串聯(lián)電阻的阻值為Rl、R2，串聯(lián)后的總電阻為R。

根據(jù)歐姆定律，可得：U=IR，Ul=I1Rl，U2=I2R2。

由于U=U1+U2，

因此IR=I1R1十I2R2，

因為串聯(lián)電路中各處電流相等，I=I1=I2

所以R=R1+R2。〉

請學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。

解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。

指出：把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，所以總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都大，總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。

板書：〈3．串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2?！?/p>

口頭練習(xí):

①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來，串聯(lián)后的總電阻R是多大？(答：35歐)

②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐？(答：300歐。)

(3)練習(xí)

例題l：

出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8—7)。標(biāo)出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學(xué)生板演，教師講評。

討論解題思路，鼓勵學(xué)生積極回答。

小結(jié)：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求解。本題R1、R2串聯(lián)，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2

板書：〈例題1：

已知：U=6伏，Rl=5歐，R2=15歐。

求:I。

解:Rl和R2串聯(lián)，

R=R1+R2=5歐十15歐=20歐。

答：這個串聯(lián)電路中的電流是0.3安?！?/p>

例題2：

出示課本中例題2的投影片，學(xué)生讀題，畫電路圖(要求同例題1)．

討論解題思路：鼓勵學(xué)生積極參與。

①問：此題中要使小燈泡正常發(fā)光，串聯(lián)一個適當(dāng)電阻的意義是什么？

答：小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個適當(dāng)電阻R2，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U=Ul+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發(fā)光。

②串聯(lián)的電阻R2，其阻值如何計算？

教師引導(dǎo)，學(xué)生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。

本題另解：

板書：〈Rl和R2串聯(lián)，

由于：I1=I2，

口頭練習(xí)：串聯(lián)的兩個電阻之比是1∶3，串聯(lián)電阻上的電壓之比是多少？(答：l∶3。)

串聯(lián)電路有分壓作用，根據(jù)上述分壓公式可求解例題2中R2的阻值。學(xué)生敘述，教師板演。

板書：〈解：R1、R2串聯(lián)，

由于：U2=U－Ul

答：要使小燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個阻值約為11.6歐的電阻。〉

想想看，本題是否還有別的解法，課后請你試試看。

3．小結(jié)

串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點。

4．布置作業(yè)

本節(jié)后的練習(xí)：1、2、3。

(四)說明

1．本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實驗，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識，一般掌握較好，故實驗前有關(guān)要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡■指導(dǎo)。

2．從實驗測出串聯(lián)電阻的總電阻和運用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強調(diào)實踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。

3．解答簡單的串聯(lián)電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。

延伸閱讀

第二節(jié)電阻的串聯(lián)教案二

第二節(jié)電阻的串聯(lián)教案二

(一)教學(xué)目的

1．通過實驗和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。

2．復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點。

3．會利用串聯(lián)電路特點的知識，解答和計算簡單的電路問題。

(二)教具

學(xué)生實驗：每組配備干電池三節(jié)，電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個，導(dǎo)線若干。

(三)教學(xué)過程

1．引入新課

(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題，由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

板書：〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉

(2)問：什么叫串聯(lián)電路？畫出兩個定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略，板演電路圖參見課本圖8—7)

(3)問：串聯(lián)電路電流的特點是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。

板書：〈1．串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉

(4)問：串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么？舉例說明。

學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。

板書：〈2．串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2?！?/p>

(5)幾個已知阻值的電阻串聯(lián)后，總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系？這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。

2．進行新課

(1)實驗：測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。

問：實驗的方法和原理是什么？

答：用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓和用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流，就可以根據(jù)歐姆定律算出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。

要求學(xué)生設(shè)計一個測兩個定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實驗電路。如課本圖8—5所示。

進行實驗：

①按伏安法測電阻的要求進行實驗。

②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。

③將Rl和R3串聯(lián)，測出串聯(lián)后的總電阻R’。將實驗結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。

討論實驗數(shù)據(jù)，得出：R=R1+R2，R抇=R1+R3。實驗表明：串聯(lián)電路的總電阻。等于各串聯(lián)電阻之和。

(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計算公式：上述實驗結(jié)論也可以利用

歐姆定律和串聯(lián)電路的特點，從理論上推導(dǎo)得出。結(jié)合

R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8—6)講解。

鵢板書：〈設(shè)：串聯(lián)電阻的阻值為Rl、R2，串聯(lián)后的總電阻為R。

根據(jù)歐姆定律，可得：U=IR，Ul=I1Rl，U2=I2R2。

由于U=U1+U2，

因此IR=I1R1十I2R2，

因為串聯(lián)電路中各處電流相等，I=I1=I2

所以R=R1+R2?！?/p>

請學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。

解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。

指出：把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，所以總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都大，總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。

板書：〈3．串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2?！?/p>

口頭練習(xí):

①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來，串聯(lián)后的總電阻R是多大？(答：35歐)

②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐？(答：300歐。)

(3)練習(xí)

例題l：

出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8—7)。標(biāo)出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學(xué)生板演，教師講評。

討論解題思路，鼓勵學(xué)生積極回答。

小結(jié)：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求解。本題R1、R2串聯(lián)，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2

板書：〈例題1：

已知：U=6伏，Rl=5歐，R2=15歐。

求:I。

解:Rl和R2串聯(lián)，

R=R1+R2=5歐十15歐=20歐。

答：這個串聯(lián)電路中的電流是0.3安?！?/p>

例題2：

出示課本中例題2的投影片，學(xué)生讀題，畫電路圖(要求同例題1)．

討論解題思路：鼓勵學(xué)生積極參與。

①問：此題中要使小燈泡正常發(fā)光，串聯(lián)一個適當(dāng)電阻的意義是什么？

答：小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個適當(dāng)電阻R2，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U=Ul+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發(fā)光。

②串聯(lián)的電阻R2，其阻值如何計算？

教師引導(dǎo)，學(xué)生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。

本題另解：

板書：〈Rl和R2串聯(lián)，

由于：I1=I2，

口頭練習(xí)：串聯(lián)的兩個電阻之比是1∶3，串聯(lián)電阻上的電壓之比是多少？(答：l∶3。)

串聯(lián)電路有分壓作用，根據(jù)上述分壓公式可求解例題2中R2的阻值。學(xué)生敘述，教師板演。

板書：〈解：R1、R2串聯(lián)，

由于：U2=U－Ul

答：要使小燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個阻值約為11.6歐的電阻?！?/p>

想想看，本題是否還有別的解法，課后請你試試看。

3．小結(jié)

串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點。

4．布置作業(yè)

本節(jié)后的練習(xí)：1、2、3。

(四)說明

1．本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實驗，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識，一般掌握較好，故實驗前有關(guān)要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡■指導(dǎo)。

2．從實驗測出串聯(lián)電阻的總電阻和運用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強調(diào)實踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。

3．解答簡單的串聯(lián)電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。

電壓教案示例之二

電壓教案示例之二

(北京101中學(xué)張寧謀)

(一)[教材]人教版九年義務(wù)教育初中物理第二冊

(二)[教學(xué)目的]

使學(xué)生初步了解電壓使電路中形成了電流，電源是提供電壓的裝置以及電壓的國際單位是伏特。

(三)[教學(xué)重點]

電壓的作用。

(四)[教學(xué)方法]

用對比法講解電壓。

(五)[教具]

支架，底部用乳膠管相連的玻璃瓶A、B，伏打電池，小電珠，開關(guān)，導(dǎo)線。

(六)[教學(xué)過程]

(一)引入新課

提問：電燈為什么會亮？電動機為什么會轉(zhuǎn)動？

因為有電流通過。

電流是怎樣形成的呢？

自由電荷定向移動形成電流。

怎樣才能使自由電荷在電路中作持續(xù)不斷地定向移動呢？

必須有電壓。

(二)新課教學(xué)

1．為了使學(xué)生易于理解電壓，先了解水壓的作用。

取兩個底部用乳膠管相連的玻璃瓶A、B，內(nèi)裝一定量的水，用支架固定，使A瓶中水位比B瓶水位高得多。同時教師在黑板上畫圖，并啟發(fā)學(xué)生，邊觀察、邊思考，并在原圖上根據(jù)需要逐步添畫，最后完成的圖如圖1所示。

這套裝置的名稱是什么？

連通器。

若把閥門K打開會有什么現(xiàn)象？

水由A流向B。

是什么原因使水由A流向B？

因為兩瓶水位不同，hAC＞hBD，有高度差。(1)任取一液片E受到的壓強PA＞PB，在壓強差PA-PB的作用下，小液片E向D移動，所以整個裝置中形成由A向B的水流。若在F處裝一架小水輪機，則水流對水輪機做功使它轉(zhuǎn)動。但水流無法持久工作下去。當(dāng)A、B兩液面高度相同時，水流停止，水輪機也停止轉(zhuǎn)動。這是因為壓強差消失，水位差不存在了。

為了保持它的壓強差(即水位差的存在)怎么辦？

可以在A、B間裝置一架小水泵P，不斷地把B中的水抽向A中，保持A、B間的水位差。這樣小水輪機F就可連續(xù)轉(zhuǎn)動。它們之間的水壓形成持續(xù)不斷的水流。

由式可見：水壓使水產(chǎn)生定向移動，形成水流，而流動的水可以做功。

2．電壓形成了電流

演示：取一個伏打電池，把它的兩個極板分別與小燈泡相連，當(dāng)開關(guān)閉合，小電珠發(fā)光。表明有電流通過。

演示后，教師邊講、邊畫。最后板書。

伏打電池的正極A板(銅板)聚集有大量的正電荷，它是高電位。負(fù)極B板(鋅板)聚有大量負(fù)電荷，它是低電位，A、B兩板間存在有電位差，即電壓。這個電壓使得正電荷由正極向負(fù)極移動，負(fù)電荷由負(fù)極向正極移動(金屬導(dǎo)體則屬于后一種情況)。這樣電路中的自由電荷由B向A作定向移動形成電流，小燈泡發(fā)光(電流做了功)。如果負(fù)極鋅板上的多余的自由電子全部移到了正極銅板上和正電荷中和完畢，電路中就不再有電流了，小燈泡也停止發(fā)光。但是電池中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使正極、負(fù)極各自始終保持有大量的正電荷及負(fù)電荷，使電路兩端始終有一定的電壓，電路中就有了持續(xù)電流存在。所以電源是提供電壓的裝置。它們之間的關(guān)系是：電源保持(提供)了電壓，電壓形成了電流。

由此可知，電壓是使自由電荷作定向移動形成電流的原因，電源則是提供電壓的裝置。

3．電壓的單位

不同的水泵可以使水管兩端產(chǎn)生不同的水壓，不同的電源在電路兩端產(chǎn)生的電壓也不相同。

電壓用U表示

電壓的單位是伏特，用V表示，簡稱伏。另有比伏特大或小的單位，它們的關(guān)系是：

1千伏(kV)=1000伏(V)1伏(V)=1000毫伏(mV)

1毫伏(mV)=1000微伏(μV)

需熟記的有幾種電壓：

1節(jié)干電池電壓為1.5V，一個蓄電池電壓為2V，照明電路電壓為220V，對人體安全的電壓不超過36V。

其他見教科書第75頁圖6-4。

(三)鞏固新課

提問：電壓的作用是什么？單位是什么？

(四)布置作業(yè)

1．復(fù)習(xí)課文，填寫教科書第75頁練習(xí)。

2．觀察了解你家中各種用電器的電壓(但要注意安全)。

(七)[板書設(shè)計]

由此可知：水壓使水產(chǎn)生定向移動形成水流。

由此可知：電壓使電路中自由電荷作定向移動形成電流。

2．電壓的符號U

電壓的國際單位：伏特(V)

1千伏(kV)=1000伏(V)

1伏(V)=1000毫伏(mV)

1毫伏(mV)=1000微伏(μV)

電功教案示例之二

電功教案示例之二

（一）教學(xué)目的

1．掌握電功的概念：知道電流做功的常見形式是推動機械做功，使導(dǎo)體發(fā)熱發(fā)光等；理解電功的公式（W=UIt）和單位（焦）；能綜合歐姆定律和電功公式計算用電器（只限于一個）的電功。

2．知道電度表的用途和讀數(shù)方法。

（二）教具

1．課本上電流做功把砝碼提起來的實驗裝置；電鍵一只。

2．電動玩具汽車一只。

3．帶燈座的小燈泡（或電阻絲）一只。

4．電度表掛圖（或?qū)嵨铮?/p>

（三）教學(xué)過程

引言在前幾章中，我們學(xué)習(xí)了電路的連接方法，引入了反映電路工作狀態(tài)的幾個物理量椧壞緦鰲⒌繆購?fù)道`瑁?約罷廡┝康南嗷ス叵禇椗紡范?傘Ｕ廡??際塹繆У幕?≈?丁Ｔ詰諞徊嶂形頤茄芯苛肆Χ暈鍰遄齬Φ奈侍猓?敲矗?緦髂蘢齬β穡肯勻唬?諶粘Ｉ?詈蛻??校?罅康墓ぷ魘怯傻緦髯齬?賜瓿傻?。今虤e?頤且??暗氖牽旱緦髯齬τ心男┨氐?。攒]?撲愕緦髯齙墓Α?

璤（板書：第九章電功和電功率）

首先學(xué)習(xí)電流做功問題。

（板書：電功）

1．復(fù)習(xí)提問

（l）過去學(xué)過力可以做功，怎樣才算力對物體做了功？（答：力使物體在力的方向上移動一段距離，就算力對物體做了功）

（2）你能舉出日常見到的做功的例子嗎？

（教師引導(dǎo)學(xué)生答：水流推動水輪機做功，汽車、電車的牽引力帶動車輛行駛做功等。）

2．講授新課

（1）電流可以做功：電車的牽引力實際是由電動機產(chǎn)生的，電動機是通了電流才工作的。所以，電車行駛，實際上是電流做功的結(jié)果。

（演示：玩具電動汽車的行駛）

（2）電流做功的表現(xiàn)形式是多種多樣的：電流通過電動機可以做功，那么電流通過電燈時發(fā)光。電流通過電爐時發(fā)熱，算不算做功呢？

在這里我們應(yīng)把“功”的概念加以擴大。用電動機移動物體或使機械轉(zhuǎn)動，是電流做功的一種表現(xiàn)。電流使導(dǎo)體發(fā)熱、發(fā)光，是電流做功的又一種表現(xiàn)?？傊娏髯龉Φ默F(xiàn)象很多，例如電流通過電鈴發(fā)聲，電子表顯示數(shù)字，電視機顯示圖像等，都是電流做功的表現(xiàn)。

（3）電流做功多少跟什么有關(guān)系？

演示課本圖9－1的實驗時，電流和電壓應(yīng)采用大型的示教電表來顯示。實驗分兩步：

①用變阻器改變電流和電壓，觀察在相同時間內(nèi)做功的多少。

首先指明：砝碼被提升越高，表示電流做功越多。

先將變阻器滑片移至某位置（使接入電阻較大），閉合電鍵，觀察砝碼上升的時間和高度（通電時間由電鍵控制），并記下電流、電壓值。

再將變阻器滑片移至另一位置（使接人電阻較小），閉合電鍵，觀察相同時間砝碼上升的高度，并記下電壓、電流值。

比較兩次實驗，得出：

在相同時間內(nèi)，電壓和電流越大，電流做功越大。

②保持電壓和電流不變，通電時間越長，電流做功越多。

（這一步可以不做實驗，直接推出。）

指出：上述實驗，所得出的電功與電壓、電流和通電時間的關(guān)系，是定性關(guān)系。如果把實驗做得精確些，可以得出：電功跟電流、電壓、通電時間都是正比關(guān)系。如果電壓U用伏做單位，電流I的單位用安，時間t的單位用秒，電功W的單位用焦，則有

W＝UIt

應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意兩點：一是公式中的W、U、I均指電路中同一段電路（即某個用電器）而言；二是W、U、I、t必須統(tǒng)一采用國際單位制。

（4）電功的計算。

（把課本圖9－1的實驗裝置中的電動機換成小燈泡，做兩次改變電壓（取整數(shù)）電流的實驗，通電時間都取10秒鐘。讓學(xué)生觀察燈泡的亮度，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算兩次電流做功的大小）

提問：把重為1牛的物體舉高1米所做的功是多少？（答：l焦）這些功如果由電動機完成，那么，電流所做的功是不是1焦呢？

（引導(dǎo)學(xué)生分析：電流做功的表現(xiàn)是多種多樣的，電流通過電動機時，除了提舉重物做功外，電流也會發(fā)熱做功，因此電流的功為這兩部分功的和。這就是課本圖9－l的實驗不定量的原因。因此在選用電動機時，發(fā)熱愈小的效率愈高。）

列舉常用電器工作時，1分鐘能做的功：如手電燈泡為幾十焦，照明燈泡為幾百至幾千焦，洗衣機為幾萬焦。

由于焦這個單位很小，生活中常用“度”作電功的單位：

l度=3.6×106焦。

（5）電能表（俗稱電度表）。

出示電度表掛圖（或?qū)嵨铮?。讓學(xué)生觀察并讀出讀數(shù)。

指出電流做功時，表的轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動（盤的邊緣有個紅點顯示轉(zhuǎn)動），每轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，耗電1度。表面上最后的數(shù)字是小數(shù)點后的一位數(shù)。

最后結(jié)合課本圖9－4介紹1度電的作用，對學(xué)生進行節(jié)約用電的教育。

3．鞏固練習(xí)

（1）電流做功有哪些表現(xiàn)？（列舉常見的實例來說明）電功的大小由什么決定？

（2）把同一個燈泡先后接到220伏和110伏的電路中，則電流在相同時間內(nèi)所做的電功之比：

A．2∶1；B．1∶2；C．4∶1；D．1∶4。

（3）一盞電燈所用的電壓是36伏，電流是1.5安，通電50分鐘，電流做了多少功？

（4）一個電爐通電4小時耗電6度，所用的電壓是200伏，通過電爐絲的電流是多少？

這四道題應(yīng)預(yù)先寫在黑板上。讓學(xué)生在課堂上回答和計算。學(xué)生回答第2題，可能有爭議，有的選A，有的選C，教師可讓選C的學(xué)生說明理由，然后提問：對同一個用電器只改變電壓，而不改變電流是否可能？對不同阻值的用電器，電壓相同時電流是否相同了引導(dǎo)學(xué)生用電功公式結(jié)合歐姆定律分析問題；對同一用電器I∞U，因此U增2倍，I亦增2倍，故W增4倍；對不同R的電熱器，U相同時，I與R成反比，故W亦與R成正比）

4．家庭作業(yè)

如果鞏固練習(xí)第3、4題在課堂上沒有時間完成，可留為作業(yè)，課本習(xí)題一第1題也可留做作業(yè)。

5．板書設(shè)計

第九章電功和電功率

電功

電流做功的各種表現(xiàn)：

電動機牽引物體或帶動機器轉(zhuǎn)動

電爐發(fā)熱

電燈發(fā)光

凡是通過電流引起的任何變化，都是電流做功的表。電功大小與什么有關(guān)？

電功公式W=UIt

注意：公式中各個量是對同一段電路而言。

各個量應(yīng)統(tǒng)一采用國際單位制單位。

電功單位：焦

常用單位：度

1度=3.6×106焦

電度表用來測定電功的一種儀表。

（四）設(shè)想、體會

這節(jié)課的內(nèi)容，表面上看較簡單。學(xué)生學(xué)習(xí)也不會有什么困難，實際上隱含著兩個疑點：一個是從力學(xué)的功過渡到電功，另一個是由定性實驗后直接給出電功公式。但這兩點都不能用擴展知識的辦法去解決，而只能從現(xiàn)象的分析中加深學(xué)生的印象，使學(xué)生達到表觀上的掌握。

例如，教學(xué)中強調(diào)：電流做功要引起各種變化，或牽引物體運動、或發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲，或引起化學(xué)反應(yīng)……，凡是電流引起的任何變化，都是電流做功的表現(xiàn)。反之，如果電流不引起任何變化，例如電流通過電阻很小，甚至電阻為零（超導(dǎo)體）的導(dǎo)體，不產(chǎn)生熱效應(yīng)，也不產(chǎn)生其它效應(yīng)，則雖有電流但都不做功。這樣學(xué)生雖然沒有掌握電功的概念的內(nèi)涵（電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能），卻掌握了電功的全部外延。

又如，引出電功公式后，在教學(xué)中加了一個電流通過燈泡做功的實驗和計算。這個實驗和課本圖9－1的實驗可起到相輔相成的作用：圖9－l為電流通過電動機提起的砝碼做功，這個。實驗為電流產(chǎn)生熱做功。圖9－l的實驗為定性地探索電功與什么有關(guān)，為引出電功公式提出依據(jù)，這個實驗則是承認(rèn)電功公式正確，定量地測量和計算，以加深鞏固電功知識。這樣就彌補了定性實驗引出定量關(guān)系之不足，也從力和熱兩方面顯示了電功的效果。

在新課授完后，安排了四道鞏固練習(xí)題，其目的一方面是小結(jié)、鞏固這節(jié)課的知識，另一方面是綜合應(yīng)用所學(xué)知識培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。例如，電功與電壓、電流和時間三個量有關(guān)，探索它們間的關(guān)系時，在物理學(xué)研究中總是讓其它量保持不變，讓應(yīng)變量隨一個自變量而變化，依此類推。這是物理學(xué)研究問題的基本方法。在電功的實驗中，電壓和電流卻是同時變化以引起電功變化的。這就要聯(lián)系到歐姆定律來分析。學(xué)生常易犯的錯誤如電壓（或電流）增大2倍，電功亦增大2倍。這是由于孤立分析、顧此失彼所致，本題即為糾正這種錯誤而設(shè)計的。

引出電功公式后，提醒學(xué)生注意公式中各量應(yīng)對同一電路取值并且要統(tǒng)一單位，這也是學(xué)生容易忽視的。

注：本教案依據(jù)的是人教初中物理教材第一冊第九章

牛頓第二定律的教案示例(之二)

一、教學(xué)目標(biāo)

1．物理知識方面的要求：

(1)掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式；

(2)理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系；

(3)知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的．

2．以實驗為基礎(chǔ)，通過觀察、測量、歸納得到物體的加速度跟它的質(zhì)量及所受外力的關(guān)系，進而總結(jié)出牛頓第二定律．培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、概括能力和分析推理能力?p>3．滲透物理學(xué)研究方法的教育．實驗采用控制變量的方法對物體的a、F、m三個物理量進行研究；運用列表法處理數(shù)據(jù)，使學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；認(rèn)識到由實驗歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法．

二、重點、難點分析

1．本節(jié)的重點內(nèi)容是做好演示實驗．讓學(xué)生觀察并讀取數(shù)據(jù)，從而有說服力地歸納出a與F和m的關(guān)系，即可順理成章地得出牛頓第二定律的基本關(guān)系式．因此，熟練且準(zhǔn)確地操作實驗就是本課的關(guān)鍵點．同時，也只有講清實驗裝置、原理和圓滿地完成實驗才能使學(xué)生體會到物理學(xué)研究的方法，才能達到掌握方法、提高素質(zhì)的目標(biāo)．

2．牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式簡單完美，記住并不難．但要全面、深入理解該定律中各物理量的意義和相互關(guān)聯(lián)；牢固掌握定律的物理意義和廣泛的應(yīng)用前景，對學(xué)生來說是較困難的．這一難點在本課中可通過定律的辨析和有針對性的鞏固練習(xí)加以深化和突破，另外，還有待在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中去體會和理解．

三、教具

小車、本板、滑輪、鉤碼、投影儀．

四、主要教學(xué)過程

(一)引入新課

由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因．而物體運動狀態(tài)的改變是物體運動速度發(fā)生變化，即加速度不為零．因而力又是產(chǎn)生加速度的原因，加速度與力有關(guān)．

由牛頓第一定律還可知：一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，這種性質(zhì)叫慣性．而質(zhì)量是物體慣性大小的量度，因而加速度跟質(zhì)量有關(guān)．

那么物體運動的加速度跟物體質(zhì)量及受力之間存在什么樣的關(guān)系？我們通過實驗來探求．

(二)教學(xué)過程設(shè)計

1．實驗設(shè)計

(1)啟發(fā)學(xué)生按如下思路得出實驗方法：對于一個物體(使m不變)，不受力時加速度為零→受力后加速度不為零→受力越大則加速度越大．

用同樣的力(使F不變)作用于不同物體→質(zhì)量小的易被拉動→質(zhì)量越小加速度越大．

就是說，在研究三個變量的關(guān)系時，要使其中一個量不變，即控制變量的方法．

(2)啟發(fā)學(xué)生按如下思路得出實驗原理：測定物體加速度的方法有多種，如利用打點計時器、分析紙帶等，這些方法較精確但費時→尋找一種用其它物理量直觀反應(yīng)加速度大小的辦法→由運動學(xué)公式可知在相同時間內(nèi)位移與加速度成正比，我們的實驗就是由兩個小車在相同時間內(nèi)的位移來反映加速度大小跟力和質(zhì)量的關(guān)系．

(2)實驗裝置

實驗采用原必修本所述裝置稍加改進．在圖1中a、b、c三個位置加裝光滑金屬環(huán)以控制線繩位置不使脫落；另外通過環(huán)a將兩繩合并在一起可直接用手操作，以避免鐵夾操作的困難．這樣雖然增大了阻力，但只需使木板稍前傾平衡摩擦力即可．木板側(cè)面的刻度用以讀出位移大?。?p>3．實驗過程

(1)加速度跟力的關(guān)系

使用兩個相同的小車，滿足m1=m2；在連小車前的繩端分別掛一個鉤碼和兩個鉤碼，使F1=F2．將二小車?yán)镣黄瘘c處，記下位置．放手后經(jīng)一段時間使二小車同時停止，滿足時間t相同．讀出二小車的位移填入表1：(投影)

表1

改變F重復(fù)實驗，

比較可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，a∝F．

(2)加速度跟質(zhì)量的關(guān)系

將小車1上加0.2kg砝碼，使m1=2m2；二小車前面繩端都掛一個鉤碼，使F1=F2．將二小車?yán)镣黄瘘c處放開經(jīng)一段時間使其同時停止，讀出各小車位移記入表2：(投影)

表2

4．定律導(dǎo)出

速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，即牛頓第二定律的基本關(guān)

(2)上式可寫為等式F=kma，式中k為比例常數(shù)．如果公式中的物理量選擇合適的單位，就可以使k=1，則公式更為簡單．

在國際單位制中，力的單位是牛頓．牛頓這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律來定義的：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N，即1N=1kg·m/s2．

可見，如果都用國際單位制中的單位，就可以使k=1，那么公式則簡化為F=ma，這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)公式．

(3)當(dāng)物體受到幾個力的作用時，牛頓第二定律也是正確的，不過這時F代表的是物體所受外力的合力．牛頓第二定律更一般的表述是：

物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．

數(shù)學(xué)公式是：

F合=ma．

5．定律的理解

牛頓第二定律是由物體在恒力作用下做勻加速直線運動的情形下導(dǎo)出的，但由力的獨立作用原理可推廣到幾個力作用的情況，以及應(yīng)用于變力作用的某一瞬時．還應(yīng)注意到定律表述的最后一句話，即加速度與合外力的方向關(guān)系，就是說，定律具有矢量性、瞬時性和獨立性，所以掌握牛頓第二定律還要注意以下幾點：

(1)定律中各物理量的意義及關(guān)系

F合是物體(研究對象)所受的合外力，m是研究對象的質(zhì)量，如果研究對象是幾個物體，則m為幾個物體的質(zhì)量和．a(chǎn)為研究對象在合力F合作用下產(chǎn)生的加速度；a與F合的方向一致．

(2)定律的物理意義

從定律可看到：一物體所受合外力恒定時，加速度也恒定不變，物體做勻變速直線運動；合外力隨時間改變時，加速度也隨時間改變；合外力為零時，加速度也為零，物體就處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)．牛頓第二定律以簡單的數(shù)學(xué)形式表明了運動和力的關(guān)系．

6．鞏固練習(xí)

(1)從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度．可是我們用力提一個很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？

答：沒有矛盾，由公式F=ma看，F(xiàn)合為合外力，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，這個力應(yīng)是合外力．現(xiàn)用力提一很重的物體時，物體仍靜止，說明合外力為零．由受力分析可知F＋N-mg=0．

(2)對一個靜止的物體施加一個力，物體一定做加速運動，對嗎？

答：略．理由同上．

(3)下面哪些說法不對？為什么？

A．物體所受合外力越大，加速度越大．

B．物體所受合外力越大，速度越大．

C．物體在外力作用下做勻加速直線運動，當(dāng)合外力逐漸減小時，物體的速度逐漸減小．

D．物體的加速度大小不變一定受恒力作用．

答：B、C、D說法不對．根據(jù)牛頓第二定律，物體受的合外力決定了物體的加速度．而加速度大小和速度大小無關(guān)．所以，B說法錯誤．物體做勻加速運動說明加速度方向與速度方向一致．當(dāng)合外力減小但方向不變時，加速度減小但方向也不變，所以物體仍然做加速運動，速度增加．C說法錯誤．

加速度是矢量，其方向與合外力方向一致．加速度大小不變，若方向發(fā)生變化時，合外力方向必然變化．D說法錯．

(三)課堂小結(jié)(可引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))

1．這節(jié)課以實驗為依據(jù)，采用控制變量的方法進行研究．這一方法今后在電學(xué)、熱學(xué)的研究中還要用到．我們根據(jù)已掌握的知識設(shè)計實驗、探索規(guī)律是物體研究的重要方法．

2．定義力的單位“牛頓”使得k=1，得到牛頓第二定律的簡單形式F=ma．使用簡捷的數(shù)學(xué)語言表達物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一，但應(yīng)知道它所對應(yīng)的文字內(nèi)容和意義．

3．牛頓第二定律概括了運動和力的關(guān)系．物體所受合外力恒定，其加速度恒定；合外力為零，加速度為零．即合外力決定了加速度，而加速度影響著物體的運動情況．因此，牛頓第二定律是把前兩章力和物體的運動構(gòu)成一個整體，其中的紐帶就是加速度．

五、說明

1．實驗采用課文所述裝置，簡單直觀，易得出結(jié)論．缺點是不夠精確，操作亦須謹(jǐn)慎，否則會出現(xiàn)誤差較大的情形．重復(fù)實驗時，也可逆向操作驗證．先確定二小車距終點位移，然后放手由同時到達終點驗證，操作較容易．有條件的學(xué)?？墒褂脷鈮|導(dǎo)軌、光電門進行精確測量驗證．

2．通過定律的探求過程，滲透物理學(xué)研究方法，是整個物理教學(xué)的重要內(nèi)容和任務(wù)．本節(jié)內(nèi)容即為一典型探求過程：運用控制變量、實驗歸納的方法研究三個變量的關(guān)系．這種方法在熱學(xué)中研究p、V、T三量關(guān)系，在電學(xué)中U、d、E的關(guān)系等都要用到．這是人類認(rèn)識世界的常用方法．所以本節(jié)課不只是讓學(xué)生掌握牛頓第二定律，更應(yīng)知道定律是如何得出的．

3．牛頓第二定律通過加速度將物體的運動和受力緊密聯(lián)系，使前三章構(gòu)成一個整體，這是解決力學(xué)問題的重要工具．應(yīng)使學(xué)生明確對于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，避免重公式、轉(zhuǎn)文字的現(xiàn)象．?dāng)?shù)學(xué)語言可以簡明地表達物理規(guī)律，使其形式完善、便于記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運動和力的復(fù)雜多變的情況．否則就會將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓剑?p>(陳則茂)