欧姆定律整章学案修订版.docx
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欧姆定律整章学案修订版
14.1电阻
【教学目标】
知识与技能:
1)知道电阻及其单位;2)知道电阻是导体本身的一种性质,知道影响电阻大小的因素;3)知道滑动变阻器的构造,会使用滑动变阻器改变电路中电流、电压;
过程与方法:
通过观察试验、对比等方法,学习利用滑动变阻器来改变电流、电压。
情感态度与价值观:
了解电阻在现代科学技术中的应用,知道半导体和超导体,开阔视野。
学习重点:
导体电阻概念的得出和影响导体电阻大小因素的研究。
学习难点:
电阻概念的理解和探究影响导体电阻大小的因素。
学习过程:
一、活动14.1尝试改变电路中电流的大小
实验器材:
干电池两节、小电灯、开关、几根不同的金属丝、电流表
猜一猜:
将元件连接成P82如图所示电路。
可用哪些方法改变电路中电流的大小呢?
试一试:
用实验来验证一下你的猜想。
交流并得出结论:
影响电路中电流大小的因素有两个:
一是,
二是。
三、电阻的概念及单位
1、物理学中用电阻表示,电阻用字母表示。
2、电阻的单位
(1)国际单位:
,简称,符号为。
(2)常用单位:
、。
(3)换算关系:
1KΩ=Ω1MΩ=Ω
四、探究影响导体电阻大小的因素
猜一猜:
影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
、、
思考与设计:
1、应采用法研究其中的一个因素对导体电阻大小的影响。
2、通过观察什么可以比较导体电阻的大小?
3、实验可选用的各种导体:
4、你还需要哪些实验器材?
你将如何进行实验?
请画出电路图
实验并记录:
接入导体
长度
横截面积
电流强度
C(铅笔芯)
L
S
B(铅笔芯)
2L
S
1、探究导体的电阻与长度的关系
结论:
接入导体
长度
横截面积
电流强度
A(铅笔芯)
L
2S
B(铅笔芯)
L
S
2、探究导体的电阻与横截面积的关
结论:
接入导体
长度
横截面积
电流强度
C(铅笔芯)
L
S
D(铁丝)
L
S
3、探究导体的电阻与材料的关系
结论:
分析与归纳:
电阻的大小与导体的、、有关,因此电阻是导体本身的一种性质,而与电流、电压无关。
此外,电阻还与导体的温度有关,一般情况下,导体温度越高,电阻越_____.
五、导体、绝缘体、半导体和超导体
1、的物体叫做导体,常见的导体有:
2、的物体叫做绝缘体,常见的绝缘体有:
常态下的玻璃是相当好的体,如果将玻璃加热到红炽状态,它就变成了体。
这表明导体和绝缘体之间_________________.
3、导电性能介于导体绝缘体之间的物体叫做__________.
4、某些材料在超低的温度下,电阻减小为零,这种性质称为_______,这种物体称为_______.
思考:
P86WWW.习题1、2
【课堂检测】
1.由实验可知,影响电流大小的因素有两个:
一是电路两端的 ,二是连接在电路中的 .
2.在甲、乙两个不同导体两端加相同的电压,但产生的电流I甲>I乙,则甲导体的电阻 (选填“>”、“<”或“=”)乙导体的电阻.
3.电阻是表示 的物理量,用符号 表示电阻,其国际单位是 ,在电路图中的符号是 .
4.完成下列单位换算:
(1)0.7MΩ= Ω= kΩ;
(2)8Ω= kΩ=MΩ
(3)3.75Ω=kΩ=MΩ;(4)0.5MΩ=kΩ=Ω
5.导体的电阻是导体本身的 ,它的大小决定于导体的 、 和 ,还与 有关,对大多数导体来说, 电阻越大.
6.如果导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,那么这段导体的电阻就是1Ω.对于这段导体来说,当通过它的电流是2A时,它电阻是 Ω;当它两端的电压是0V时,它的电阻是 Ω.
8.下列关于导体电阻大小的比较,判断正确的是()
A.铁的电阻一定比铝的电阻大B.在其他条件不变的前提下,镍铬合金的电阻一定大于铜导线的电阻
C.两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大D.粗的铜导线的电阻一定小于细的铁导线的电阻
9.为了测量灯泡里的电流大小,将电流表和灯泡、电源、开关串联起来,当开关闭合,电流表指针指到0.45A,然后慢慢回到0.18A,电流表示数减小的原因是()
A.指针的惯性B.灯泡里钨丝的电阻随温度变化引起的
C.电流表有故障D.在开关闭合的瞬间,电流总是很大的
10.在家庭照明电路中,为了让电流过大时能自动切断电路,用到了保险丝。
保险丝的规格是横截面积越大熔断电流越大。
一天晚上,小华家的保险丝熔了,但他家里只备有比原来细的保险丝,他该怎么办?
同学们回忆一下,本节课我们主要学习了哪些内容?
课后记:
14.2变阻器
【教学目标】
知识与技能:
1.通过实验探究理解滑动变阻器原理。
2.了解滑动变阻器的构造,在电路中的符号。
3.通过探究怎样用变阻器改变灯泡亮度,知道滑动变阻器的使用方法。
过程与方法:
在观察、实验、对比,探究滑动变阻器原理和使用的过程中,体验科学探究的方法,从具体的评估活动中获得体验。
情感态度与价值观:
通过探究活动,体验探究的乐趣,使学生乐于观察、实验,培养学生严谨的科学态度和协作精神。
【学习重点】:
滑动变阻器的工作原理。
【学习难点】:
正确分析滑动变阻器滑片移动的方向与引起电路中电流变化之间的对应关系。
【学习过程】:
一、导入新课
情境:
灯光从亮逐渐变暗,又从暗逐渐变亮的现象。
灯光变化的原因是什么?
用我们学过的知识试做解释。
思考:
(1)影响电阻大小的因素有哪些?
(2)靠改变哪个因素改变电阻容易一些呢?
二、合作探究:
活动1:
模拟调光灯实验器材:
电池(电源)、开关、灯泡、铅笔一支、电流表一只、若干导线。
利用这些器材制作一个简易的调光台灯(如图所示电路)。
N端固定,闭合开关,将M端在铅笔芯上左右移动。
1、当M端向左移动时,接入电路中的铅笔芯长度变,电流表的示数,灯的亮度。
2、当M端向右移动时,接入电路中的铅笔芯长度变,电流表的示数,灯的亮度。
3、这个实验中,引起电流变化的原因是什么?
根据实验总结铅笔芯(滑动变阻器)的变阻原理:
活动2:
对照滑动变阻器实物,认识滑动变阻器。
1、电阻丝是用什么材料做的?
2、怎样保证电阻丝不互相接触呢?
3、滑片滑动时又如何保证滑片与电阻丝接触呢?
4、变阻器的铭牌
滑动变阻器的铭牌“20Ω.2A”的意义为:
。
5、变阻器的结构示意图及符号
探究:
用变阻器改变灯泡的亮度
【提出问题】如何用滑动变阻器改变电路中灯泡的亮度呢?
【观察分析】滑动变阻器有四个接线柱,把它接入电路中,可能有几种接法?
【设计实验】
1、滑动变阻器应该串联在电路中,还是并联在电路中?
2、为保护电路,闭合开关前,滑片应该处于什么位置?
3、如何设计实验电路,并画出电路图。
【实验操作并观察现象】
使用的
接线柱
变阻器接入哪一部分
滑片移动方向
电阻变化
灯泡亮度变化
电流的
变化
向右
向右
向右
向右
向右
向右
根据变阻器连入电路的情况,先判断滑片向哪个方向移动,电路中的电流会增大还是减小,然后再通过实验判断是否正确。
向右移动滑片,改变灯泡的亮度,将实验结果填入表格:
(在接线柱上标明A、B、C、D)
思考:
在刚才的实验中,有哪些连接方法可以改变电阻?
可以改变电阻的接法中有什么特点?
小试身手:
如图所示的变阻器四种不同接法的电路中,闭合开关后当滑片向右移动时,电路中灯泡亮度变亮的是()
A.(a)图 B.(b)图
C.(c)图 D.(d)图
拓展延伸
1.旋盘式电阻箱、插入式电阻箱
如右图,电阻箱的示数分别为、
。
2、电位器:
收音机中调节音量的电位器实质就是一种。
三、知识梳理
通过本节的学习,你有哪些收获,还有哪些疑惑?
四、训练反馈
1、滑动变阻器是靠改变电阻线的______来改变电阻的,
从而改变______。
2.某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图所示。
(1)连接实物时,开关应当,滑片P应移动到最端
(选填“左”或“右”);如果想使接入电路的电阻值变大,应该使滑片P向移动(选填“左”或“右”)。
(2)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯都一直很亮,这可能是;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是。
3、变阻器是靠改变____________________来改变电阻的。
它有三个或____个接线柱,它的接法是______________。
如右图:
当滑块右滑时,它的电阻变______。
4、当变阻器接线柱都接上面,则相当于接了一根_______,都接了下面两个接线柱,则相当于是一个_____________。
5、在下面的实验中(9分)
(1)在图10的电源和滑动变阻器之间添上一根导线,使之成为正确的测量电路,且滑片向右移动使灯变亮;
(2)图10中甲表应是___________表;乙表应是___________表;
(3)图11中电流表的读数为_________A;电压表的读数为_________V;由此可知被测电阻的阻值为___________Ω;
6、小芳在做实验时,所连的实物如图15所
示,请你检查图15的连线是否有错,若有
错处,在答题卷图中改正(在错误的连线上
打“×”,改正的连线在图中画线表示,连
线不要交叉)并在答题卷方框内画出正确的
电路图.图15
【课后反思】:
14.3欧姆定律
一、教学目标
1.知识与技能:
理解欧姆定律的内容和公式,能熟练运用欧姆定律的公式及其变换式,分析、解决简单的电路问题。
2.过程与方法:
利用控制变量法通过实验探究电路中的电流与电压和电阻的关系,得出欧姆定律的内容、公式、单位及变换式。
3.情感、态度与价值观:
结合介绍欧姆定律的研究过程,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,经受一次科学思维方法的训练,体会科学家为解决这一问题所付出的艰辛劳动,以及科学家对物理学发展的推动作用,充分认识到科学攻关的艰巨性、科学方法的重要性、科学精神的可贵性。
二、活动帮助
1.课前准备:
电源、不同阻值的电阻器、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干。
2.活动目的:
利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
3.方法点拨
活动一:
(1)猜想与假设
从“电压是形成电流的原因”和“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”,你认为通过导体的电流与电压、电阻有什么关系?
(2)议一议:
要研究电流与电压、电阻之间的关系,应该用什么方法来进行研究?
②采用图14-15所示实验电路进行研究时,电流表、电压表、滑动变阻器分别起什么作用?
③怎样研究电阻R不变时电压对电流的影响?
实验中怎样改变电阻R两端的电压?
④怎样研究电阻对电流的影响?
当你换上不同阻值的定值电阻时,怎样保持电压不变?
(3)做一做:
按图14-16所示将器材连接成实验电路,然后按下列程序进行。
保持电阻不变,研究电流随电压的变化。
保持电阻R不变(如用5Ω或10Ω的电阻器),调节滑动变阻器,使电压成整数倍增加,观察电流的变化。
将每次电压和电流值记入表一中。
保持电压不变,研究电流随电阻的变化。
先后将不同阻值的电阻接入电路,然后调节滑动变阻器,保持电阻R两端的电压不变,观察电流随电阻的变化。
将每次的电阻、电流值记入表二中。
表一R=_________Ω表二U=_________V
实验次数
U/V
I/A
1
2
3
实验次数
R/Ω
I/A
1
2
3
(4)讨论与交流
分析表一数据,你得到的结论是____________________;
分析表一数据,你得到的结论是____________________;
综合两部分实验结果,得到的结论是_______________________________________________________;
在方格纸上画出U-I图线,你有什么发现?
上述实验结论是_______国物理学家__________定律,数学表达式:
I=_________。
活动二:
通过讨论、交流
欧姆定律反映了通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的定量关系,知道了其中两个量,就可以求出第三个量。
欧姆定律有哪些变换式?
利用欧姆定律可以求出哪些物理量?
利用它来解题时,应注意哪些问题?
让学生阅读P.119信息库中“欧姆定律”了解物理学史。
三、作业设计与处理:
教学后记:
欧姆定律的应用
应用欧姆定律解题的步骤:
①画出电路图②在图上标出已知条件的符号和数据、未知条件的符号③利用公式求解
例1.车床照明灯的电压是36V,电阻为720Ω,求这盏灯正常工作时,通过它的电流为多少?
(电路图如图3)
针对练习:
1.一只小灯泡正常发光时的电流是0.5A,灯丝电阻是5Ω,要测量灯泡两端的电压,电压表的量程应选用多少伏的?
2.在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5伏时,电流表示数为0.25安,此时导体的电阻为多大?
若电压表示数为6伏时,电流表的示数会变为多少?
3.一只电阻两端的电压从2V增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.1A,求该电阻的阻值.
4.把一个5Ω的电阻R1接在一个电压保持不变的电源上,用电流表测出电路中的电流为1.2A;当把一个15Ω的电阻R2接在该电源两端时,通过R2的电流是 A.
5.当导体两端的电压是4V时,通过它的电流是0.8A;若该导体两端的电压增加2V,通过它的电流是 A;如果要使通过它的电流为1A,则应将电阻接在 V的电路中;当电阻两端的电压为0V时,通过它的电流为 A,此时它的电阻为 Ω.
第十四章伏安法测电阻
【学习目标】
1、会用电压表和电流表测电阻;
2、通过学生实验培养学生动手实验的能力和对实验数据进行分析处理的能力;
3、通过实验过程让学生自己根据实验要求选择实验器材,培养学生的思维和创造能力。
【知识准备】
1、欧姆定律的内容是什么?
公式是及推导公式、。
2、电流表和电压表的使用时的注意事项有哪些?
。
3、滑动变阻器的连接时的注意事项有哪些?
。
【学习过程】阅读教材P86-88后回答下列问题
欧姆定律是一个很重要的电学定律,它不仅能帮助我们完成许多电路计算、电路设计工作,还给我们提供了一个间接测量电阻的方法——“”。
提出问题:
电流可以用测量,电压可以用测量,欧姆定律又确定了、、的关系,那么能不能用、测量一段导体的电阻呢?
制定计划和设计实验:
1实验原理:
实验依据的原理就是欧姆定律的一个变形公式,我们用、同时测出灯泡工作时的和,就可以计算出它的,也就是间接测量出它的电阻。
这种测量电阻的方法就称为“”。
2实验器材:
。
3实验电路:
画出实验电路如图14—12(a)所示,实验的实物图如图14—12(b)所示。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻
平均值
1
2
3
4实验步骤:
①按所设计电路图连接实物电路。
②检查无误后,闭合开关S,前后三次改变滑动变阻器R′的值,分别读出电压表、电流表的示数,填入下表格。
③实验记录:
④计算出各次的电阻值,并求出电阻的平均值
R=Ω。
你这样处理数据的好处是:
。
⑤试分析滑动变阻器在电路中的作用_____________、
5、实验注意事项:
①连接线时,开关要处于状态。
②闭合开关前变阻器R′的滑片P要处于位置;
③注意认清电压表和电流表的正负接线柱,接入电路时,要让电流从接线柱流入,从接线柱流出,不得反接。
同时还要注意电压表和电流表的量程,无特殊要求说明时,一般使用小量程。
④比较实验中算出的各次电阻值,电阻跟电压和电流有关系吗?
。
【试一试,看好你啊】
1、用 和 测电阻的方法叫 法,其原理是 。
2、用伏安法测灯泡电阻实验中,滑动变阻器所起作用是 ,改变被测导体中的电流和两端电压三次是为了 。
3、小明做用伏安法测量小灯泡电阻的实验,小灯泡的额定电压为2.5V,已经连接如下图所示电路。
(1)同组的小琴又给他补接了两根导线使电路完整,请你将这两根导线画出来。
(2)连接电路时,应将开关__________,经检查电路连接无误,闭合开关之前,应将滑片滑到滑动变阻器的 端(填“A”或“B”),目的是为了保护电路。
(3)闭合开关S后发现电压表有示数,而电流表无示数,可能是以下原因的________造成的(填代号)。
A.灯泡L短路B.灯泡L断路C.滑动变阻器某处开路D.开关S接触不良
实验次数
1
2
3
电压/V
2.5
2.0
1.5
电流/A
0.3
0.27
0.23
电阻/Ω
7.4
6.5
灯泡亮度
亮
较亮
暗
(4)故障排除后小明利用上面的电路测小灯泡的电阻,已经记录三组数据如下表,请你将表中的空白,格帮小明补上。
(5)小明处理完数据后发现,三次测得的灯丝电阻相差较大,与其他同学交流也是同样的情况,你认为出现这种结果的原因是 。
4、在测量定值电阻的实验中:
(1)连接电路时开关应__________。
(2)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至(选填“A”或“B”)端。
小青闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图所示,为V,计算出的电阻值为Ω。
(4)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗?
,理由是________。
(5)如图所示是其他两组同学根据测得数据作出的,I-U图像,分析图像可知RaRb(选填“>”、“=”或“<”)。
(6)小珍连接好电路后闭合开关,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是。
(写出一种即可)
电阻的串联和并联
1、复习:
1、串联电路中电流有什么特点?
I_____I1_____I2。
用语言表述为:
2、串联电路中电压有什么特点?
U____U1_____U2。
用语言表述为:
那么,在串联电路中,电阻又有什么特点呢?
2、达标导学
(一)电阻的串联:
[提出问题]:
电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?
[猜想假设]:
你的猜想是
猜想的依据是
[进行实验与收集证据]:
(1)将一个定值电阻R接在右图的A、B之间,闭合开关、观察电流表的示数。
(2)将两个同样的定值电阻R串联起来,接在右图的A、B之间,闭合开关、观察电流表的示数。
[分析论证]:
结合实验现象,充分交流讨论,得出结论:
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都(填“大”或“小”)
[思考]这个结论还能不能用前面所学过的影响响电阻大小的因素的知识来解释呢?
2、理论推导:
请同学们用欧姆定律的内容及公式进行理论推导加以证明。
证明:
结论:
串联电路的总电阻等于各串联电阻之。
数学表达式为:
3、同学们交流。
(1)在上述探究中,R可以叫做电阻R1,R2串联后的。
(2)上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的,它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗?
(同学们自己进行推导,然后得出结论:
)
当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时,总电阻R=
[提问3]当n个阻值均为R0的电阻串联时,其总电阻为多大呢?
4、串联的电阻有作用,每个电阻所分担的电压跟它的电阻成;
即:
㈡串联电路的计算:
[例1]:
阻值为10Ω的R1与阻值为15Ω的R2串联后的总电阻是多少?
若电源电压为5V,则流过R2的电流为多少?
R1和R2两端的电压分别是多少?
(要根据文字画出相应的简单电路图)
[练1]:
R1与R2串联后的总电阻是350欧,已知电阻R1=170Ω,则电阻R2多少欧?
若通过两电阻的电流是100mA?
则两电阻两端的电压分别是多少?
电源电压多大?
[例2]一只小灯泡,在正常发光时,灯丝两端的电压和电阻分别是2.5V与10Ω。
若王小冰同学只有电压为5.5V的电源,要使小灯泡正常发光,需要在电路中接入一个电阻。
问:
这个电阻应如何连接在电路中?
电阻的阻值应是多大?
(6分)
[练2]、一只弧光灯,正常工作电流为5A,电阻为8欧,要把它接入电压为110V的电路中,需串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作?
例3.一只2Ω的电阻和一只3Ω的电阻串联,已知2Ω电阻两端的电压是1V,则3Ω电阻两端的电压是多少?
串联电路中的电流是多少?
(电路图如图1)
反思:
①例1、例2的计算,你还能想出几种方法;
②在串联电路的计算中,至少需要几个已知条件。
③通过对串联电路的计算,你发现电压与电阻的关系吗?
[练3]、在如图3所示电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
[练4]、如图.8所示的电路,R1=20Ω,变阻器R2的阻值范围为0~40Ω,当变阻器滑片P移至变阻器的中点时,电流表的示数为0.5A,那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时,电流表的示数多大?
并联电路的计算
一、复习提问
1、并联电路中电流有什么特点?
I_____I1_____I2。
用语言表述为:
2、并联电路中电压有什么特点?
U____U1_____U2。
用语言表述为:
3、串联电路中电阻有什么特点?
[思考]电阻的并联,相当于增加了,电阻并联后的总电阻是(填“增大”或“减小”)。
二、达标导学:
我们先运用所学知识进行理论推导一下,1、理论推导
证明:
结论:
分析:
因为1/R>1/R1所以R 证明大家的猜想是否正确的(总电阻比其中任何一个分电阻都要小) 我们能不能和串联电路一样,也用实验来探究一下呢? 2、[实验探究的问题]: 电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了? [设计实验]进行实验设计并画出实验电路图,然后进行分组实验 [实验结论]实验现象表明: 电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的 阻值(填“都大”或“都小”)。 [思考]如果n个阻值相同的电阻R0并联起来,其总电阻又为多少? (请同学自己进行推导,然后交流讨论得出结论): 3、若是n个相同的电阻并联,则R=R′/n;对于只有两个电阻并联的电路,其总电阻可用 公式计算; 4、在并联电路中每个电阻有作用,各支路分到的电流大小与电阻成,电 阻越大,分到的电
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