歐姆定律教案高中
發(fā)表時間:2020-04-02第2節(jié)《歐姆定律》教案設(shè)計。
老師職責(zé)的一部分是要弄自己的教案課件,到寫教案課件的時候了。我們要寫好教案課件計劃,新的工作才會如魚得水!有多少經(jīng)典范文是適合教案課件呢?小編特地為大家精心收集和整理了“第2節(jié)《歐姆定律》教案設(shè)計”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
第二節(jié)歐姆定律
【教學(xué)目標】
知識與技能
1.理解掌握歐姆定律及其表達式。
2.會用歐姆定律計算電流、電壓、電阻。
過程與方法
1.通過歐姆定律的應(yīng)用,加深對電流與電壓、電阻的認識
2.通過歐姆定律的運用,掌握運用歐姆定律解決問題的方法。
情感、態(tài)度與價值觀
1.通過歐姆定律的運用,養(yǎng)成科學(xué)知識在實際生活中的應(yīng)用意識。
2.通過歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué),勇于探索真理的精神。
【教學(xué)重難點】
重點:理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達式、變形式的意義。
難點:培養(yǎng)學(xué)生運用歐姆定律解決簡單的實際問題的能力。
【教學(xué)準備】或【實驗準備】
教師用:多媒體教學(xué)課件。
學(xué)生用(每組):筆記本、演算本。
【教學(xué)過程】
主要教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動
一、創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
【創(chuàng)設(shè)情境】播放小品《狹路相逢》的片段:
過渡:這段視頻中交警手里拿的是什么?
喝沒喝酒、喝多喝少用它一測就知道了,大家想不想知道怎么回事?學(xué)習(xí)今天的知識后你就會明白了。板書課題:§17.2歐姆定律
(設(shè)計意圖:利用視頻導(dǎo)入,能夠激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動學(xué)生的積極性,將其思維很快拉到物理課堂上。)
觀看視頻。
回答:酒精濃度測試儀。
想知道。
二、合作探究,建構(gòu)知識
(一)歐姆定律
1.歐姆定律的內(nèi)容:
2.歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式:
(二)歐姆定律的應(yīng)用
例1:
4、生活中的應(yīng)用
(一)合作探究、研討
引導(dǎo)語:上節(jié)課我們通過實驗探究了電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系;請同學(xué)們回憶實驗的結(jié)論,回答下面的問題:
多媒體展示:下面是某小組同學(xué)在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時得到的數(shù)據(jù)。則表一中控制不變的物理量是:;表二中控制不變的物理量是:。
將表一、二中的數(shù)據(jù)填充完整。
表一:
表二:
填充表一中數(shù)據(jù)的依據(jù)是:
。
填充表二中數(shù)據(jù)的依據(jù)是:
。
過渡:如果將上面的兩條實驗結(jié)論綜合起來,又可以得到什么結(jié)論?
這個結(jié)論就是電流跟電壓、電阻三者之間的定量關(guān)系,這是德國物理學(xué)家歐姆在19世紀初經(jīng)過大量的實驗而歸納得出的。為了紀念他,把這個定律叫做歐姆定律。
提出問題:歐姆定律的內(nèi)容是什么?你是如何理解的,能用圖象說明嗎?請同學(xué)們交流。
1.歐姆定律的內(nèi)容:
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。
過渡:能利用你的數(shù)學(xué)知識將這兩種關(guān)系用一個數(shù)學(xué)表達式表示出來嗎?
2.歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式:
提出問題:在歐姆定律中的三處用到“導(dǎo)體”,是指幾個導(dǎo)體呢?使用歐姆定律公式要注意什么?
溫馨提示:使用公式時,要注意三個物理量的同體性、同時性、統(tǒng)一性。
(設(shè)計意圖:真正把學(xué)生推到學(xué)習(xí)的主體地位上,讓學(xué)生最大限度地參與到學(xué)習(xí)的全過程。)
過渡:有同學(xué)可能會想,原來歐姆定律這么簡單啊,我一節(jié)課的實驗,就發(fā)現(xiàn)了歐姆定律。真的像你想得那樣簡單嗎?
多媒體展示:
介紹歐姆和歐姆定律的建立,可以利用教參中參考資料的內(nèi)容。
知道了歐姆和歐姆定律的故事,同學(xué)們有什么感想嗎?
不畏困難地探求科學(xué)真理是一切偉大科學(xué)家的共同追求,人類一切文明進步的成果都是與科學(xué)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(xué)習(xí)條件,努力學(xué)習(xí),用同學(xué)們的努力去推動人類的進步。
(設(shè)計意圖:通過介紹歐姆生平,達成教學(xué)目標中的情感目標。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。)
2.歐姆定律的應(yīng)用:
過渡:接著我們看歐姆定律能解決什么問題。
多媒體展示:
例1:一輛汽車的車燈接在12V電源兩端,燈絲電阻為30Ω。求通過燈絲的電流。
【板書】解電學(xué)題的一般步驟:
(1)根據(jù)題意畫出電路圖。
(2)在電路圖上標明已知量的符號、數(shù)值、
未知量的符號。
(3)利用歐姆定律求解。
例2:如圖所示,閉合開關(guān)后,電壓表的示數(shù)為6V,通電流表的示數(shù)為0.3A,求電阻R的阻值。
例3:在如圖所示的電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,使燈泡正常發(fā)光,用電流表測得通過它的電流值是0.6A。已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20Ω,求燈泡兩端的電壓。
(設(shè)計意圖:例1由老師講解,例2、3采用由各小組討論后,由學(xué)生講解,老師點評補充的方法。充分體現(xiàn)課堂上學(xué)生的自主地位。)
小結(jié)提問:同學(xué)們剛才的演算說明大家已能用歐姆定律解答簡單的電學(xué)應(yīng)用題,通過解答這些題目你有什么收獲嗎?
(設(shè)計意圖:通過引導(dǎo)學(xué)生反思解題過程。加深對相應(yīng)知識的掌握。)
追問:對于公式R=U/I,能否說導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過導(dǎo)體的電流成反比?
對于公式U=IR,能否說導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻和通過導(dǎo)體的電流成正比?大家討論。
溫馨提示:公式R=U/I,它表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓跟通過導(dǎo)體的電流的比值。公式U=IR,表示導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流和該導(dǎo)體電阻的乘積。對物理公式不能單純從數(shù)學(xué)的角度去理解。
(設(shè)計意圖:通過引導(dǎo)學(xué)生反思公式的意義。形成對前后知識架構(gòu)的深刻認識。)
【生活應(yīng)用】
歐姆定律在生活中也有很多應(yīng)用,請同學(xué)們閱讀課后的“科學(xué)世界”。
電子秤
(設(shè)計意圖:結(jié)合生活實例,體現(xiàn)從物理走向生活。)
繼續(xù)追問:同學(xué)們再來分析例題2,如果想知道某段導(dǎo)體的電阻,可以怎么做?你能從這個例子中得到什么啟示嗎?
這種用電壓表和電流表測定電阻的方法叫“伏安法”。如何利用“伏安法”測量電阻,是我們下節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(設(shè)計意圖:為下節(jié)課:“電阻的測量”做好知識鋪墊。)
回憶,交流。
思考,回答:
電壓
15
電阻一定時,電流與電壓成正比。
電壓一定時,電流與電阻成反比。
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
思考、討論、交流、回答:
歐姆定律內(nèi)容: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。
理解:電流與電壓成正比
電流與電阻成反比
思考,回答:
思考,回答:
三處用到的“導(dǎo)體”意思是指同一導(dǎo)體;單位分別是:安培、伏特和歐姆。
談感想:
要像歐姆那樣不畏困難地探求科學(xué)真理。
要珍惜今天的良好環(huán)境和學(xué)習(xí)條件,努力學(xué)習(xí)。
思考、交流、回答:
1、敘述歐姆定律時,電流的關(guān)鍵詞是“中的”,電壓的關(guān)鍵詞是“兩端的”,電阻的關(guān)鍵詞是“的”。
2、I、U、R必須同體、同時,單位也要統(tǒng)一。
3、物理量在不同情況下要用角標加以區(qū)別。
4、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。
5、解題時,書寫步驟要規(guī)范。
……
思考、交流、回答:
不能這樣說。
導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,它跟導(dǎo)體兩端是否有電壓或電壓的大小,導(dǎo)體中是否有電流或電流的大小無關(guān)。所以,我們不能認為電阻R跟電壓U成正比,跟電流I成反比。
電壓是電路中形成電流的原因,導(dǎo)體兩端不加電壓時,電流為零,但導(dǎo)體電阻依然存在。因此不能認為電壓U跟電流I成正比,跟電阻R也成正比。
閱讀科學(xué)世界,了解酒精檢測儀的原理;
觀察圖片,了解電子秤的原理。
思考、交流、回答:
可以由導(dǎo)體兩端的電壓和通過這段導(dǎo)體的電流,利用歐姆定律的變形公式R=U/I來求解。而導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流可以測出來。即:用電流表測出通過導(dǎo)體中的電流,用電壓表測出導(dǎo)體兩端的電壓,就可以求出導(dǎo)體的電阻了。
三、課堂小結(jié)
回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容
本節(jié)課你有哪些收獲?還有哪些困惑?學(xué)生討論梳理知識,交流收獲和困惑。見板書設(shè)計。
四、課堂檢測教師巡視、講評完成檢測題。見附件。
五、布置作業(yè)1.完成《助學(xué)》上本節(jié)的題。
2.完成“周六自測”。課后完成
【板書設(shè)計】
第二節(jié)歐姆定律
【教學(xué)反思】
一、教案的“亮點”
1、對于初中物理來說,歐姆定律是電學(xué)中重要的定律,貫穿于電學(xué)各類計算,因此歐姆定律是電學(xué)內(nèi)容的核心、重點。必須讓學(xué)生走好第一步,為使學(xué)生深入、透徹地理解歐姆定律,選擇了有代表性、有針對性的題目,深淺適中,突出重點。
2、為適應(yīng)學(xué)生認知能力和思維發(fā)展水平,根據(jù)教學(xué)的目的和特點,針對學(xué)生的實際情況,在教學(xué)過程中采用的教法有:啟發(fā)、引導(dǎo)、實踐、探究、分析與歸納等;采用的學(xué)法有觀察、操作、討論、思考、分析、歸納等。使學(xué)生真正理解歐姆定律。
3、教學(xué)時讓不同層次的學(xué)生有難易不同的參與,注重引導(dǎo)學(xué)生反思解題過程,讓學(xué)生通過練習(xí)知道學(xué)到了什么,加深對電阻、電壓的理解,讓全體學(xué)生獲得成就感,增強自信。
二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題
學(xué)生在運用歐姆定律進行簡單串、并聯(lián)電路計算時,常有以下幾方面的表現(xiàn):
1、使用已知量時,常常張冠李戴,不能得到正確的答案。
2、習(xí)慣于套用公式直接得到答案,不能直達題目答案便不知所措。
3、解題時思路混亂,弄不清題目已知條件,不能發(fā)現(xiàn)已知量和未知量的內(nèi)在聯(lián)系,無從下手。
附件:
【課堂檢測】
1.關(guān)于歐姆定律公式I=U/R,下列說法正確的是()
A.通過導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小
B.導(dǎo)體兩端的電壓越高,這段導(dǎo)體的電阻就越大
C.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
D.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
2.如圖所示為A、B兩個導(dǎo)體的I-U圖象,由圖象可知()
A.RARB
B.RARB
C.RA=RB
D.無法確定
3.二氧化錫傳感器能用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測,它的原理是其中的電阻隨一氧化碳濃度的增大而減小,將二氧化錫傳感器接入如圖所示的電路中,則當二氧化錫傳感器所處空間中的一氧化碳濃度增大時,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I發(fā)生變化,其中正確的是()
A.U變大,I變大
B.U變小,I變小
C.U變小,I變大
D.U變大,I變小
4.一導(dǎo)體兩端電壓為3V時,通過的電流為0.3A,則此導(dǎo)體的電阻為Ω;當該導(dǎo)體兩端電壓為0時,導(dǎo)體的電阻為Ω。
5.如圖所示電路中,電源電壓為6V,R1=4Ω,閉合開關(guān)S后,電壓表讀數(shù)為2V,則電流表的示數(shù)為A,電阻R2的阻值為Ω。
答案:1.C2.B3.A4.10105.0.58
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《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計
《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計
【教學(xué)目標】
1.知識與技能
(1)理解歐姆定律,能進行簡單的計算。
2.過程與方法
(1)通過實驗探究,自己找出電流與電壓、電阻的關(guān)系,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。
(2)通過圖象處理實驗數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生利用圖象分析,研究物理問題的能力
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)讓學(xué)生體驗和經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,形成尊重事實、探究真理的科學(xué)態(tài)度。
(2)結(jié)合歐姆的故事,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和堅持不懈的科學(xué)精神。
【教學(xué)重點】
1、用控制變量法研究電流與電壓、電阻關(guān)系的活動探究。
2、歐姆定律的內(nèi)容和表達式。
【教學(xué)難點】
探究電路中的電流與電壓、電阻的關(guān)系的活動中實驗方案的設(shè)計及評估
【教學(xué)器材】
每組配:額定電壓為1.5V的干電池3節(jié)、導(dǎo)線若干、開關(guān)(1個),電流表和電壓表(各1個),滑動變阻器(1個)、電阻3個(5Ω、10Ω、20Ω)
【課前準備】
1、觀察一些電器上的鉻牌。
2、復(fù)習(xí)電流電壓和電阻,進一步熟悉它們的定義、單位和測量工具。
3、上網(wǎng)查找有關(guān)歐姆的資料。
【課時安排】
2課時
教學(xué)階段
與時間分配教師引導(dǎo)學(xué)生活動說明
引入新課
活動一改變小燈泡的亮度
給你一個小燈泡(額定電壓3.8V),三個阻值不同的電阻,干電池3節(jié),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干,怎樣讓小燈泡發(fā)出不同亮度的光來。
發(fā)現(xiàn)并提出問題:燈泡的亮度為什么會改變?(留言版)
分組匯報:你是通過什么樣的辦法改變了燈泡的亮度?(留言版)
注意:學(xué)生可以在網(wǎng)頁的求助站中尋找?guī)椭?br>
學(xué)生回答:更換電池或改變電路中的電阻。
問:這說明了什么?(留言版)
分析各種現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生知道改變電池的電壓。
和改變電路中的電阻可以改變電路中的電流
讓學(xué)生自己動手來發(fā)現(xiàn)問題
讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)者而不是觀察者
電路設(shè)計
完成活動“電流與電壓的關(guān)系”探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系
【猜想與假設(shè)】1電路中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系?
2電路中的電流與導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系?(留言版)
【實驗設(shè)計】
怎樣來研究電壓和電阻對電流的影響?應(yīng)用什么方法?如何控制變量?(留言版)
(要研究電流與電壓的關(guān)系,要控制電阻不變)
(要研究電流與電阻的關(guān)系,要控制電壓不變)
(活動1)研究電流與電壓的關(guān)系
設(shè)計電路1:
設(shè)計電路2
學(xué)生積極參與活動,討論熱烈,想出了兩種改變電流大小的方法
進一步培養(yǎng)
學(xué)生在實驗中控制變量的意識,
教學(xué)階段
與時間分配教師引導(dǎo)學(xué)生活動說明
完成實驗“電流與電阻的變化”
【操作與記錄】
1為了更好地完成實驗,請學(xué)生注意事項;
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
(2)滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處。
(3)注意認清和選擇電壓表和電流表的正負接線柱和量程,用試觸的方法選擇合適的量程。
(4)閉合開關(guān)前檢查電路,確認電路無誤后方可進行實驗。
2.按設(shè)計的方案進行實驗,并將實驗數(shù)據(jù)填入表
實驗次數(shù)R=10Ω
U/VI/A
1
2
3
3.評估及討論:
根據(jù)實驗的結(jié)論討論評價方案的優(yōu)劣。(留言版)
〖思考〗在電路2中滑動變阻器的作用是什么?(改變電阻兩端電壓大小及保護電路)
學(xué)生點擊網(wǎng)頁上的動畫,在留言板上概括結(jié)論。
4.實驗結(jié)論:
當電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與電壓成正比
(活動2)探究電流與電阻的關(guān)系
設(shè)計電路1
學(xué)生回答并思考
學(xué)生實驗、觀察、思考,得出結(jié)論。并舉例說明。
可通過串聯(lián)電路中的分壓原理來解釋。
有的學(xué)生會設(shè)計圖1,但要求學(xué)生用已有的電路來完成實驗,這時電池的內(nèi)阻分壓可以不講。在這里我們僅從華東變阻器保護電路這一作用來評價方案的優(yōu)劣教師先不評價哪一種方案更好,而是放手讓學(xué)生完成實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。知道通過實驗總結(jié)物理規(guī)律的研究方法
要求學(xué)生從實踐中培養(yǎng)分析、探索和判斷能力,深刻領(lǐng)會實驗的科學(xué)性、合理性、嚴密性。
教學(xué)階段
與時間分配教師引導(dǎo)學(xué)生活動說明
學(xué)習(xí)用圖像處理數(shù)據(jù)
介紹歐姆設(shè)計電路2
[討論]選折一個較好的方案來做實驗。
〖思考〗在電路2中滑動變阻的作用是什么?(控制在不同的電阻兩端電壓不變)
1設(shè)計實驗表格
2,并進行實驗。將實驗數(shù)據(jù)填入表2
實驗次數(shù)U=2V
R/ΩI/A
1
2
3
結(jié)論:。
【分析與論證】
〖思考〗1在實驗中,電流與電壓并不嚴格成正比,電流與電阻并不嚴格成反比,為什么?
(因為實驗中有誤差)
2造成誤差的原因可能有哪些?
(電阻發(fā)熱、測量次數(shù)少、電表讀數(shù)、電流表外接等)
[學(xué)科整合]物理中的數(shù)學(xué)
在如下坐標中將表1中數(shù)據(jù)表達出來
同學(xué)們!能將上述兩個結(jié)論結(jié)合起來,就得到歐姆定律
介紹歐姆生平
二、歐姆定律
導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。表達式:I=U/R
U:導(dǎo)體兩端的電壓,單位:V,R:導(dǎo)體的電阻,單位:Ω,I:導(dǎo)體中的電流,單位:A
要求學(xué)生從實驗中找出造成誤差的原因,并說出怎樣來減小誤差。
可將書上的圖像要學(xué)生描好后用實物投影儀??啥嗖殚啂讉€學(xué)生。
學(xué)生解答
用圖像進行實驗數(shù)據(jù)處理是課程標準提出的新要求,讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)圖像中的信息,培養(yǎng)學(xué)生用圖像分析、研究物理問題的能力
通過歐姆的故事,增強學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。
教學(xué)階段
與時間分配教師引導(dǎo)學(xué)生活動說明
反饋練習(xí)
小結(jié)布置作業(yè)
歐姆定律的幾點說明:
1同時性:導(dǎo)體的電壓和電流是同一時刻的。
2同體性:電壓和電流是同一段導(dǎo)體的電壓和電流
例:根據(jù)歐姆定律I=U/R,下列說法正確的是()
A電阻大的導(dǎo)體通過的電流一定小
B電壓大的導(dǎo)體通過的電流一定大
C當電壓一定時,電阻大的導(dǎo)體中通過的電流一定小
D導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體中通過的電流成反比。
【小結(jié)】怎樣探究電流與電壓的關(guān)系?
怎樣探究電流與電阻的關(guān)系?
歐姆定律的內(nèi)容和表達式(留言版)
【作業(yè)】資源與評價強調(diào)在運用歐姆定律計算時,各物理量一定要寫單位,不能數(shù)學(xué)化.
【板書設(shè)計】
第一節(jié)歐姆定律
一、活動:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
1提出問題
2猜想和假設(shè)
3設(shè)計實驗
探究電流與電壓關(guān)系時,控制電阻不變。
探究電流與電阻關(guān)系時,控制電壓不變。
4進行實驗
5得出結(jié)論;
二、歐姆定律
三、導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。公式:I=U/R
歐姆定律教案
每個老師不可缺少的課件是教案課件,大家在仔細設(shè)想教案課件了。教案課件工作計劃寫好了之后,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們會寫一段適合教案課件的范文嗎?下面是小編幫大家編輯的《歐姆定律教案》,僅供參考,大家一起來看看吧。
歐姆定律
[設(shè)計意圖]
歐姆定律是研究電路最重要的規(guī)律之一,也是是考重點考查的內(nèi)容之一。課標對歐姆定律這部分的要求是:理解歐姆定律,會用電壓表和電流表測電阻。
分析近幾年的中考試卷發(fā)現(xiàn),中考中對學(xué)生的兩個方面的能力考察明顯增加。一個是對電路圖的識別,這個也是學(xué)生在初三涉及電學(xué)知識時候感到最頭疼的地方,教師要在平時的電學(xué)題目分析過程中慢慢的引導(dǎo)學(xué)生去正確的分析電路,所以在復(fù)習(xí)歐姆定律時候也不要忽視這一點;二是對歐姆定律的計算方面有所加強,并且出現(xiàn)了許多不同類型的題目,針對這一點,復(fù)習(xí)過程中要讓學(xué)生熟悉各種類型的題目,了解各種類型題目的解題思路。
[復(fù)習(xí)目標]
1、電路中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓或?qū)w的電阻的關(guān)系。判斷當導(dǎo)體兩端的電壓或通過導(dǎo)體中的電流改變時,導(dǎo)體電阻是否變化。
2、應(yīng)用歐姆定律,結(jié)合串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點,解決一些綜合性問題。如:
⑴計算電路中的電流、電壓、電阻的大小
⑵利用歐姆定律推導(dǎo)出的串聯(lián)分壓,并聯(lián)分流來求電路中的比值大小問題;
⑶分析當電路組成發(fā)生變化時,電流表、電壓表示數(shù)的變化,或計算電流表、電壓表示數(shù)變化范圍;計算在不損壞電表的情況下,滑動變阻器連入電路的阻值范圍等。
3、實驗?zāi)芰Γ?br>
⑴應(yīng)用控制變量法,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,分析實驗數(shù)據(jù),歸納得出得出結(jié)論;
⑵用電壓表和電流表測電阻,會設(shè)計實驗方案,記錄實驗數(shù)據(jù),完成實驗報告,根據(jù)要求選擇合適的器材等;
⑶分析實驗過程中發(fā)生電路故障的原因;
[復(fù)習(xí)重點和難點]
重點:1、電流與電壓、電阻的關(guān)系;
2、利用歐姆定律的簡單的計算;
3、歐姆定律的應(yīng)用,包括伏安法測電阻;串、并聯(lián)的分壓分流問題;動態(tài)電路的取值問題;電路故障的原因問題。
難點:歐姆定律的應(yīng)用
一、選擇題(選擇一個正確答案,共15題,每題2分,計30分)
1.根據(jù)歐姆定律可以得到R=U/I,由此下列判斷正確的是()
A.導(dǎo)體的電阻跟加在它兩端的電壓成正比,電壓為零時電阻就等于零
B.導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比,沒有電流通過時就沒有電阻
C.導(dǎo)體的電阻等于加在它兩端電壓跟通過它的電流的比值
D.以上說法都不正確
2.某同學(xué)在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時,根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖1所示的一個圖像,下列結(jié)論與圖像相符的是()
A.電阻一定時,電流隨著電壓的增大而增大B.電阻一定時,電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時,電流隨著電阻的增大而減小D.電壓一定時,電阻隨著電流的增大而減小
3.如圖2示,AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,串聯(lián)后連入電路中,比較這兩段導(dǎo)體兩端的電壓及通過它們的電流的大小,有()
A.UABUBC,IABIBCB.UABUBC,IAB=IBC
C.UABUBC,IAB=IBCD.UAB=UBC,IABIBC
4.如圖3示電路,當滑片P向左滑動時,電表讀數(shù)的變化是()
A.電壓表讀數(shù)增大電流表讀數(shù)增大B.電壓表讀數(shù)減小電流表讀數(shù)增大
C.電壓表讀數(shù)不變電流表讀數(shù)不變D.電壓表讀數(shù)增大電流表讀數(shù)不變
5.如圖4所示,閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,下列關(guān)于電路中兩只電表的示數(shù)變化情況分析正確的是()
A.電流表示數(shù)增大、電壓表示數(shù)減小B.電流表示數(shù)減小、電壓表示數(shù)增大
C.電流表和電壓表示數(shù)都增大D.電流表和電壓表示數(shù)都減小
圖1圖2圖3圖4
6.在“伏安法測電阻”的實驗中,滑動變阻器不能起到的作用是:()
A.改變電路中的電流;B.改變被測電阻兩端的電壓;
C.改變被測電阻的阻值;D.保護電路.
7.兩個相同的電阻串聯(lián)起來,總電阻為12歐,若接在某電源上,電路中電流為I1。若則將它們并聯(lián)起來,接在相同電源上,干路上電流為I2,則I1與I2之比為():
A、1:1B.1:2C.4:1D.1:4
8.兩根粗細和長短都相同的銅導(dǎo)線和鎳鉻合線串聯(lián)起來接入電路中,則():圖5
A、通過銅導(dǎo)線的電流大,電壓也大;
B、通過兩導(dǎo)線的電流一樣大,鎳鉻合線兩端的電壓大;
C、通過兩導(dǎo)線的電流一樣大,銅導(dǎo)線兩端的電壓大;
D、通過鎳導(dǎo)線的電流大,但鎳鉻合金線兩端的電壓小
9.如圖5所示,當滑動變阻器的滑片由左向右滑動時,安培表和伏特表的示數(shù)變化情況是()
A、電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變小B、電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)不變
C、電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變大D、電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變
10.已知導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比,跟導(dǎo)體的橫截面積成反比,在如圖6—甲所示的電路中,ab為粗細均勻長為L的電阻絲,滑片P與ab接觸良好的并可自由滑動,R0為定值電阻.若以電壓表示數(shù)U為縱坐標,P離a點的距離x為橫坐標,當閉合開關(guān)S后,U隨x變化的圖線應(yīng)為圖14--乙中的(電源電壓不變)()
圖6--甲A.B.乙C.D.
11.如7圖所示,燈泡L1標有“3V、0.3A”的字樣,燈泡L2的電阻為8.33Ω,電源電壓為6V。當S1閉合,S2斷開,滑片P滑至中點C時,燈L1正常發(fā)光,正確的說法是:()
A.通過L1的電流和通過RAC的電流都是0.3AB.燈泡L2兩端的電壓也是3伏
C.滑動變阻器AC兩端,此時的電壓是3伏D.燈泡L1的電阻10歐
12.如圖8滑動變阻器的電阻為200Ω,R2的電阻為50Ω,電源電壓為10V保持不變,當滑動變阻器的滑片從a滑到b時,電壓表的讀數(shù)變化范圍是:()
A、2V~0;B、10V~0V;
C、10V~2V;D、5V~1V。
13.如圖9所示,電源電壓不變,當滑動變阻器接入電路部分電阻為R/,定值電阻R1兩端的電壓為U;調(diào)節(jié)P的位置,使定值電阻兩端的電壓變?yōu)閁/2,滑動變阻器接入電路的電阻為()
A、2R/B、R/C、2R1+R/D、R1+2R/
圖7圖8圖9圖10
14.如圖10所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作,過了一會兒,兩電表的示數(shù)都變大,則該電路中出現(xiàn)的故障可能是()
A、燈泡L開路;B、燈泡L短路;C、電阻R開路;D、電阻R短路
15.如圖11所示,電源電壓保持不變,當開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P向右滑動時,電壓表()
A.V1示數(shù)增大,V2的示數(shù)增大B.V1示數(shù)減小,V2的示數(shù)增大
C.V1示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小D.V1示數(shù)增大,V2的示數(shù)減小
二、填空題
16.在圖12所示的電路中,電源電壓保持不變。當電鍵S由斷開到閉合時,電流表的示數(shù)將_____,電壓表與電流表示數(shù)的比值將______。(均選填“變大”、“不變”或“變小”)圖11
17.如圖18所示,電源電壓不變,當滑動變阻器滑片P向右移動時,電壓表V的示數(shù)變(“大”或“小”或“不變”),電流表A1的示數(shù)變(“大”、“不變”或“小”),A2的示數(shù)變(“大”或“小”)。
圖12圖13圖14圖15
18.在某一溫度下,兩個電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖14所示。則由圖可知,元件A的電阻為____Ω;將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端,則通過A和B的總電流是___A。
19.如圖15所示,電源電壓為6V,R2=30Ω,R1為0~120Ω的變阻器,求S閉合后,P從中點向左端滑動時,電流表示數(shù)的變化范圍為.
20.若導(dǎo)體兩端電壓為6V時,通過它的電流強度是0.1A,若兩端電壓為零,則該導(dǎo)體的電阻為________Ω
21.在修理電子玩具時,需要用一個75Ω的電阻,現(xiàn)手邊有阻值為300Ω、100Ω、60Ω、40Ω、35Ω及15Ω的電阻各一個,他可以選擇其中Ω和Ω兩個電阻聯(lián)來獲得。
22.一個電鈴正常工作時的電流為0.5安,電阻為9歐姆,現(xiàn)把它接入電壓為10伏的電路中,為使電鈴能正常工作,應(yīng)____聯(lián)一個阻值為______歐的電阻。
23.如圖16,一根阻值為R=27Ω的粗細均勻的電阻線彎成一個圓,A、B、C是三等分點,若將AB接在5.4V的電源上,求整個電路中的電流A。
圖16圖17
23.如圖17,當滑動變阻器滑片P在某一位置時,R/、R2兩端的電壓分別為U1、U2,當滑片P在另一個位置時,R/、R2兩端的電壓分別為U1/、U2/,U1=┃U1-U1/┃,△U2=┃U2-U2/┃,則△U1△U2(填“>”“=”“<”)
三、作圖與簡答題
24.如圖18,已知黑箱中有兩個阻值均為R的電阻,
RBD=0,RCD=3Ω,RAC=3Ω,RAB=6Ω,請畫出
框內(nèi)電路,并標出R的值。
25.某中學(xué)初三年級課外興趣小組做“測定小燈泡的電阻”實驗(小燈泡標有“2.5伏”字樣),在實驗過程中得到了如下表所示的一組U和I的數(shù)據(jù):
實驗次序123456
燈泡兩端的電壓U(伏)0.51.01.52.02.53.0
通過燈泡的電流I(安)0.180.220.260.300.320.34
燈泡發(fā)光情況微亮→逐漸變亮
分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出,在燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻如何變化?為什么會發(fā)生變化?
四、實驗與探究題
26.用如圖19所示的電路研究導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,他先后將5Ω、15Ω和25Ω的定值電阻接入電路A、B兩點間,閉合開關(guān)S,讀出電流表示數(shù)(如下表)。由實驗數(shù)據(jù)可以看出電流I與電阻R并不成反比。
圖19
(1)該實驗中選錯了什么器材?請你說出應(yīng)換用的器材:
(2)為保證實驗正確進行,還需要什么儀器?
27.如圖20所示為用伏安法測電阻的電路圖,電路中電流約為0.4A,待測電阻為10Ω。
圖20
(1)如圖20,用筆畫線做導(dǎo)線,將題中實物圖按電路圖連線,開關(guān)在閉合前,圖中的滑動變阻器的滑片應(yīng)位于變阻器的_________端(填a或b)。
(2)電壓表應(yīng)選__________的量程,電流表應(yīng)選__________量程。
(3)小名同學(xué)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時,電壓表和電流表的指示如圖21所示,則電壓表的讀數(shù)是V,電流表的讀數(shù)是A,被測電阻Rx的阻值是Ω.
(4)全班為小名同學(xué)首先獲得測量結(jié)果而高興。小名準備整理實驗器材結(jié)束實驗.你認為他的實驗真的結(jié)束了嗎?為了得到更可靠的結(jié)果,你認為接下去他的具體操作應(yīng)是
①;
②你提出這個建議的目的是:。
(5)某次實驗過程中發(fā)現(xiàn):閉合開關(guān)前電流表的示數(shù)為0,電壓表的示數(shù)為6V,閉合開關(guān)后電流表指針向左偏轉(zhuǎn),電壓表的示數(shù)仍為6V,其原因是:_________________________和_________________________________________。
(6)若實驗中所用器材良好,但某同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表的指針幾乎不動,而電壓表的示數(shù)較大,則電路中發(fā)生故障的原因是______________________________________________
(7)若將待測電阻換成小燈泡,實驗中測量電流、電壓值后,通過計算得出三次小燈泡的電阻不相等,你認為可能的原因是
五、計算題
28.如圖22所示,電源電壓不變。在滑動變阻器的滑片P移動的過程中,電壓表的示數(shù)變化范圍是0~5V,電流表示數(shù)相應(yīng)的變化范圍是1.5A~1.0A,求:
(1)R2的阻值;(2)電池的電壓是多少伏?
圖22
29.如圖23-甲所示電路,滑動變阻器的最大阻值為R1=40Ω,電源電壓及燈L的電阻保持不變。當滑片滑到b端時,將S1、S2均閉合,電流表A1、A2的示數(shù)分別為如圖23乙、丙所示;當S1、S2均斷開且滑片P置于變阻器的中點時,電流表A1的示數(shù)為0.4A,
求:(1)電源的電壓;
(2)R2的電阻;
(3)燈L的電阻。
電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V,電阻R0=30Ω,電路兩端電壓U不變,且U=24V,求在不超過電表量程的情況下,滑動變阻器連入電路的電阻的變化范圍。
歐姆定律教學(xué)設(shè)計
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際意義,認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,一是利用公式進行定量計算;二是利用歐姆定律對串、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律進行定性分析。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。在認識公式后,變形出另外兩個變換式,通過師生討論,強調(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)計算中具有較高的應(yīng)用率,所以可以根據(jù)學(xué)生情況,運用實驗探究或理論推導(dǎo)等不同的方法幫助學(xué)生理解串、并聯(lián)電阻的關(guān)系。可以在實驗前組織學(xué)生進行猜想,多數(shù)學(xué)生會“想當然”地認為,在電路中再次接入電阻后,總電阻會變大(電流減小),最終實驗現(xiàn)象與猜想矛盾。這樣學(xué)生的印象會更深刻,體驗到學(xué)習(xí)的樂趣。實驗后可以通過類比導(dǎo)線電阻與長度和橫截面積的關(guān)系,幫助學(xué)生加強認識。串、并聯(lián)電阻定量關(guān)系的實驗探究應(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,進行理論推導(dǎo)。在進行定量分析時,利用實驗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)用哪種方法進行研究,都要考慮到學(xué)生的實際情況。
“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:理解歐姆定律,能用其進行簡單的計算。
教學(xué)難點: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算,主要通過教師點撥,學(xué)生自主訓(xùn)練的形式進行。
2.對于串并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律采用創(chuàng)設(shè)情境,進行實驗探究式學(xué)習(xí)。
課時安排:1課時。
三維目標
一、知識與技能
1.理解歐姆定律,能運用歐姆定律進行簡單的計算;
2.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(guān)系。
二、過程與方法
1.通過計算,學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法,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)實驗現(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
[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”實驗中,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)生回顧實驗,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”實驗中,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。
[推進新課]
一、歐姆定律
1.展示歐姆定律,學(xué)習(xí)計算公式
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,是說當電壓變?yōu)樵瓉淼膸妆?,電流也增大為原來的幾倍;所謂電流與電阻成反正比,是說電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆叮娏骶妥優(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)在運用歐姆定律公式進行計算時,要選擇正確的物理量的單位,只有當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,是因為通過人體的電流很小,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。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。)強調(diào)歐姆定律使用時的“同一性”原則。強調(diào)解題的規(guī)范性,包括公式、單位、代入過程和最終結(jié)果。強調(diào)解電路計算題時,畫出電路圖,并將已知條件標在電路圖中,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)生進一步認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。現(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行測量。當電壓表的示數(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,但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學(xué)研究,自己動手制作儀器。他用自制的細長金屬絲測定出幾種金屬的導(dǎo)電能力,設(shè)計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)會授予他最高榮譽的科普金獎,才引起德國科學(xué)界的重視。后人為了紀念他,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(實驗探究)
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???將這兩只電阻并聯(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)認為無論串聯(lián),還是并聯(lián),總電阻都比一只電阻大。)
設(shè)計實驗: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)。
進行實驗:學(xué)生以小組為單位,進行實驗。小組之間準備的定值電阻不同,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,描述實驗現(xiàn)象或展示實驗數(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)生實驗,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+I2④U=U1=U2
將變形公式U=IR帶入②式得IR=I1R1+I2R2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、計算公式及其變形公式;
②歐姆定律的使用條件;
③解物理計算題的規(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
設(shè)計反思
本設(shè)計從上節(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際意義,培養(yǎng)了學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)思維方法。對歐姆定律的計算公式,本設(shè)計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)計了三種不同層次的方法進行研究,照顧到學(xué)生的實際差異,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:在電路中兩點間,當通過1安培穩(wěn)恒電流時,如果這兩點間的電壓為1伏特,那么這兩點間導(dǎo)體的電阻便定義為1歐姆。可以看出來,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,導(dǎo)體中的電流為縱坐標,所作出的曲線,稱為伏安特性曲線。這是一條通過坐標原點的直線,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。