八年级科学上册第三章 电 第四节、第五节教案 华东师大版

用心 爱心 专心1 第三章第三章 电电 第四节 第五节第四节 第五节 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 第三章 电 第四节 电阻 第五节 电流与电压和电阻的关系 二 教学目标 1 了解电阻的概念 符号和单位 2 理解决定电阻大小的因素 3 理解滑动变阻器作用 原理 4 了解半导体和超导现象 5 理解欧姆定律的内容及数学表达式 6 掌握欧姆定律的应用 7 理解伏安法测电阻的原理 会记录并处理实验数据 8 掌握串联电路的电流 电压和电阻特点 9 掌握并联电路的电流 电压和电阻特点 10 体会用控制变量法研究影响电阻大小的因素 电流与电路和电阻的关系 三 重点难点 重点 电阻及影响电阻大小的因素 变阻器 电流与电压和电阻的关系 串并联电路的特点 难点 变阻器改变电流 欧姆定律应用 四 重点知识 1 电阻 定义 导体对电流的阻碍作用 符号为 R 单位为欧 符号为 比 大的单位有 K 和 M 1M 103K 106 影响电阻大小的因素 导体的电阻大小取决于导体本身的材料 导体的长度和横截面积 银导电性能最好 铜次之 同等条件下 导体长度越长 电阻越大 横截面积越大 电阻越小 导体的电阻还与温度有关 如灯泡灯丝和半导体 电阻是导体本身的一种性质 电阻大小可以用公式 I U R 来计算 但导体电阻大小与 U 和 I 无关 在相同温度下导 体的电阻是由导体本身 材料 长度 横截面积 决定的 电阻的测量 用心 爱心 专心2 a 测量原理 I U R b 电路图如下 A V R P Rx S c 数据及处理 2 变阻器 定义 能改变电阻大小的电学仪器 常见的有滑动变阻器 旋转式变阻器 电阻箱 拉杆式变阻器等 滑动变阻器 如下 PP ef AB CD a 连接 CD R 0 无变阻作用 b 连接 AB R 最大 无变阻作用 c 连接 AD P 向右 R 变大 d 连接 BC P 向右 R 变小 变阻原理 利用改变接入电路部分的电阻丝长度来改变电阻 3 半导体和超导现象 半导体 导电性能介于金属和绝缘体之间的一种导电物质 半导体特点 a 半导体材料中掺入杂质导电性能剧增 b 温度升高 半导体材料电阻减小 c 光照下 半导体电阻明显减小 超导现象 某些物质组成的物体在温度降到一定程度时 电阻突然消失的现象 4 电流与电压和电阻的关系 文字表达 导体中的电流与导体两端的电压成正比 与导体的电阻成反比 R U I 数学表达 I U RIRU 变形式 1 1 1 V A 单位 欧姆定律描述的电流 电压和电阻 用心 爱心 专心3 a 同时性 I U R 要是同一时刻的电流 电压和电阻 b 对应性 I U R 要是同一段电路上电流 电压和电阻 5 串并联电路的特点 串联电路 21 aIII 电流特点 串联电路中电流处处相等 21 bUUU 电压特点 串联电路中总电压等于各部分电压之和 21 cRRR 电阻特点 串联电路中总电阻等于各部分电阻之和 总电阻变大的原因是因为串联相当于增大了导体的长度 I V1V2 V I1I2 R2R1 并联电路 21 aIII 电流特点 并联电路总电流等于各支路电流之和 21 bUUU 电压特点 并联电路的总电压等于各支路的电压 21 111 c RRR 电阻特点 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 对于由二个电阻组成的并联电路 总电阻计算也可 21 21 RR RR R 总电阻变小的原因是因为并联相当于增大了导体的横截面积 用心 爱心 专心4 V A V2 A2 R2 I2 V1 I1 A1 R1 典型例题典型例题 例 1 如下图所示电路 电源电压保持不变 如果将滑动变阻器的 AC 接线柱分别与电路 中 M N 相连接 当滑片 P 向左移动时 电流表示数将 灯的亮度将 如果将 C B 接线柱分别与 M N 相连接 当滑片 P 向左移动时 电流表的示 数将 灯的亮度将 P A AB CD MN 解析 解析 在研究变阻器的问题时 首先要弄清是变阻器的哪一部分被接入电路 然后从 滑片移动时这一部分的长度变化而判断变阻器的阻值变化 本题中如果是 A C 接线柱连接 M N 则变阻器的 AP 段连入电路 滑片向左时该段电阻丝长度变小 因此变阻器电阻变小 电流表示数变大 灯亮度也变大 而当 C B 接线柱与 M N 相连时 则是变阻器的 BP 段电 阻丝连入电路 当滑片 P 向左时 BP 段长度变大 因此变阻器阻值也变大 电流表示数变 小 灯亮度也变小 例 2 如下图所示电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S 将滑动变阻器的滑片向右移 动 电路中各电表的示数将发生什么变化 用心 爱心 专心5 A V1 R1 V2 S a b R2 P 解析 解析 本题的电路中 R1和 R2二个电阻属于串联关系 变阻器 R2有电流流过的是左 边部分 即 aP 部分 当滑片 P 向右移动时 aP 部分变长 所以 R2的阻值增大 表示数减少 总 总 A R U IRRRR 212 对于 1 V和 2 V的示数 一定要讲究分析次序 如果先分析 2 V示数 如 无法得出正确结论 R I RIU 22 应该先分析 1 V示数 再分析 2 V示数 示数减少 不变 11 1 11 VU R I IRU 示数增大不变 22 1 12 VU U U UUU 例 3 如下图所示电路 电源电压为 6V 且保持不变 R2 50 当开关 S 闭合后 滑动 变阻器的滑片 P 移到中点 电流表的示数为 0 36A 求 滑动变阻器的最大阻值是多少 若电流表的量程为 0 0 6A 则变阻器的阻值变化范围为多少 用心 爱心 专心6 A P R1 R2 S 解析 解析 R1和 R2是并联关系 流过 R2的电流 I2为 A V R U I12 0 50 6 2 2 则流过 R1的电流 I1为 AAAIII24 0 12 0 36 0 21 流过 R1的电流已知 R1两端的电压与电源电压相同 则 R1此时的阻值为 25 24 0 6 1 1 A V I U R 由于此时变阻器的滑片处于中点 所以变阻器的最大阻值为 50252 当移动滑片位置 使电流表达到最大量程 0 6A 时 由于并联电路各支路互不影响 此时流过 R2的电流仍为 0 12A 此时流过 R1的电流 I1为 AAAIII48 0 12 0 6 0 21 则此时变阻器 R1的电阻为 5 12 48 0 6 1 1 A V I U R 只要变阻器的阻值大于 12 5 总电流都不会大于 0 6A 因此变阻器的阻值变化范 围为 12 5 50 例 4 如下图所示 电源电压不变 当滑片 P 左 ab间移动时 电压表在 6V 15V 之间变 化 电流表在 0 15A 0 3A 之间变化 求电阻 R 阻值和电源电压 用心 爱心 专心7 A V a P b R R S 解析 解析 本题首先要弄清电压表示数为 6V 15V 时 对应的电流表示数是 0 15A 还是 0 3A 当电压表示数为 6V 时 也即 R 两端电压为 6V 与 15V 时相比是较小的电压 因此 此时 R 两端电压 U U1 应该是较大的电压 对应的电流 R U I R 也为较大的电流 即 为 0 3A 因此 本题的已知数据为 当滑片在某一位置时 V为 6V A为 0 3A 此时变阻器 R 的阻值为 20 3 0 6 A V I U R 对于整个电路有 总 A R U 3 0 20 当滑片在另一位置时 V为 15V A为 0 15A 此时变阻器 R 为 100 15 0 15 A V I U R 对于整个电路有 总 A R U 15 0 100 由 方程组可解得 R 60 U总 24V 模拟试题模拟试题 答题时间 40 分钟 一 选择题 1 如图所示的电路 当 S1和 S2均闭合后电流表的示数为 0 48A 则流过 L1和 L2的电流 分别是 A 0 24A 0 24AB 0 48A 0 C 0 0 48AD 0 48A 0 48A 用心 爱心 专心8 2 如图所示 电源电压保持不变 当滑动变阻器的滑片 P 从 a滑动到 b 的过程中 则 A 灯变亮 电压表示数变小B 灯变暗 电流表示数变大 C 灯变亮 电压表示数变大D 灯变暗 电流表示数变小 3 关于电阻 下列说法正确的是 A 导体的电阻只有在通电时才有 B 不同的导体电阻大小不可能相同 C 导体的电阻大小由导体两端的电压及流过导体的电流大小决定 D 导体电阻的大小与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关 只决定于导体本 身 4 铜导线和铁导线的粗细相同 电阻也相等 则下列说法正确的是 A 铜导线长一些B 铁导线长一些 C 铜导线与铁导线一样长D 无法判断它们的长短 5 有一段均匀的金属导体 把它对折起来当成一条导线使用时 它的电阻将 A 变大B 变小C 不变D 无法判断 6 如图所示的电路中 闭合开关后 下列说法正确的是 A 灯 L1先亮 因为电流从电源的正极流出 B 灯 L2先亮 因为金属导体靠自由电子导电 自由电子的移动方向是从负极到正极 C 灯 L1 L2同时亮 分不出先后 D 把 S 接到 L1和 L2之间 开关 S 的作用会发生改变 7 如图所示的电路中 电源电压不变 当开关 S 从断开变为闭合时 电流表和电压表的 示数的变化为 A 电流表变大 电压表不变B 电流表变小 电压表变大 C 电流表变大 电压表变小D 电流表变小 电压表不变 用心 爱心 专心9 8 如图所示 将长度相等 横截面积不等的甲乙两根金属棒焊在一起接入电路中 则下 列说法中正确的是 A 通过甲的电流大于通过乙的电流 B 甲两端的电压大于乙两端的电压 C 甲的电阻大于乙的电阻 D 通过甲和乙的电流相等 9 一段导体两端的电压是 2 伏时 导体中的电流是 0 5 安 如果电压增大到 4 伏 此时 导体的电阻是 A 1 欧B 2 欧C 4 欧D 8 欧 10 如图所示 已知 32 21 RR 当开关 S 闭合后 电流表 1 A与 2 A的示数之 比是 A 3 5B 5 2C 5 3D 2 5 二 填空题 11 两个定值电阻 R1和 R 2 已知 R1 20 欧 R2 30 欧 若把它们串联起来接入电路 通过它们的电流强度之比 21 I I R1和 R2两端的电压之比 21 U U 若把它们改为并联后接入电路 则通过它们的电流强度之比 21 I I 1 R和 2 R两端的电压之比 21 U U 12 如果导体两端的电压是 1V 通过导体的电流是 1A 这个导体的电阻就是 如果导体两端的电压为 4V 通过导体的电流为 0 5A 这个导体的电阻就是 13 如图所示 滑动变阻器上标有 50 2A 字样 已知 AP 段的电阻为 24 则用 B 和 C 接线柱时 接入电路的电阻为 此时滑片 P 向 移动时 接入电 路的电阻变大 当使用 两个接线柱时 接入电流的电阻为 50 使用 CD 两个接 线柱时 接入电路的电阻为 用心 爱心 专心10 14 一个小灯泡正常工作时的电流是 0 4 安 两端的电压是 3 6 伏 现要把它接到 6 伏 的电源上 应串联一个阻值为 的电阻 15 如图甲所示的电路中 电压表所示的量程不明 当电路图闭合后 V1和 V2的示数分 别如图乙所示 则 V1用的量程是 V V2用的量程是 V 小灯泡 L1上的电 压 U1 V 甲 乙 16 如图所示 已知 R1 10 欧 R2 20 欧 R3 20 欧 电源电压保持不变 当