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文档简介
14.2探究欧姆定律
班级:姓名:
教学目标:
1、经历用控制变量法探究“一段导体中电流跟电压和电阻的关系”的过程;
2、理解欧姆定律及公式
3、能够根据欧姆定律进行简单的计算
教学重点:欧姆定律及其探究过程
教学难点:设计并进行探究欧姆定律的实验
教学过程:
一、提出问题:电路中的电压和电阻发生变化时,电路中的电流就会发生变化,
那么电流与电压、电阻之间存在怎样的关系呢?
二、学生独学:学生根据提问阅读全文,设计实验探究电流与电压、电阻之间的关系。
三、合作探究:设计实验并进行实验
四、展示反馈:实验方案,实验电路连接,实验过程,实验结论。(教师做点评)
五、检测评价:
1.有人根据公式RR/I跟公式IR/R在形式上相似,把电阻R说成跟电压成正比,跟电流成
反比。你认为这种说法对吗?为什么?
答:
2.当加在某导体两端电压为4V时,通过它的电流为0.25A,则这导体的电阻为Q;当
加在它两端的电压增大1倍时,该导体的电阻为。,导体中通过的电流为Ao
3.一个电灯泡工作时的灯丝电阻是484Q,如果电灯两端的电压是220V,求灯丝中通过的电
流大小。
4.如图已知电源电压U=8V,RI=10Q,
通过的电流为0.2A,
求:(1)电压表示数
(2)电流表示数
12.2探究欧姆定律
教学目标
知识与技能
理解欧姆定律,能进行简单的计算;同时提高实验操作能力和分析能力。
过程与方法
通过实验探究,自己找出电流与电压、电阻的关系,学习科学探究方法。
情感态度与价值观
体验和经历科学探究的过程,形成尊重事实、探究真理的科学态度。
一、导入新课
情境:电灯泡的灯丝很少有正在发光时突然烧断的,通常是在开灯的瞬间,灯丝被烧断,
电灯不亮了.这是什么原因?学过本节之后,你就知道了.
二、备课要点
1.使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法.
2.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,使学生树立科学的世界观.
重点:对欧姆定律的理解.
难点:欧姆定律的内容、表达式及其应用.
三、知识点击
1.电流跟电压的关系
通过实验归纳总结出的电流与电压的关系是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两
端的电压成正比.即卜定值
注意:在理解电流跟电压的关系时:
(1)这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流
表测量的是同一导体的电压和电流,不能拿一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比.
(2)不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比.这里存在一个逻辑关系的问题,电
流、电压都是物理量,有各自的物理意义,物理量之问存在一定的因果关系,这里的电压是
原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流
才加了电压,因果关系不能颠倒.
2.电流跟电阻的关系
通过实验可以总结出电流跟电阻的关系是:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体
的电阻成反比.
汪意:同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比.我们知道,电阻是导体本身的一
种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小
而使它的电阻发生改变.
3.欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.用
公式表示为:j
符号的意义及单位:1/一一电压一一伏特(V)/一电流一一安培(A)长-电阻一一欧姆(Q)
公式的物理意义:
⑴欧姆定律的公式瓦
表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍;当加在导体两端的电压
一定时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一.
(2)由欧姆定律的公式
/=当可推出:0="出=4
A/
汪意:这两个公式并非欧姆定律的内容,切勿混淆.
U=IR:
表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积.
表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值.
注意:导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压的大小和电流的大小无关,因此对于
某…电路或某一导体来说,u与I的比值不变.即使导体未连入电路,两端未加电压,其电
阻还是客观存在的,如果题目中没有特别的说明,每个导体的电阻可认为是不变的。四、探
究活动
活动内容一
提出问题:控制变量法是物理学中一一种重要的探究问题的方法,如何用控制变量法来
研究电流与电阻、电流与电压之间的关系?
基本要点:
探究准备:电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电阻、导线、开关.探究过程:1.保持R
不变,研究I随U的变化,画出电路图.如图7—5—1所示.
C
El7-5-2
2.移动滑片P,三次改变电阻R两端的电压u和通过它的电流I,记录在表一中.
3.保持u不变,研究I随R的变化,画出电路图。如图7—5—2所示.
4.将开关.s分别接入a、b、c三点,记下电流表的示数,和电阻值,填入表二中.(R1
WR2WR3)
记录信息:
表一电阻R=5Q的实验记录
电压(V)1.534.5
电流(A)
表二电压u=3V的实验记录
电阻(Q)51015
电流(A)
交流总结:(1)从表一的数据可得到的结论是:.
(2)从表二的数据可得到的结论是:.
⑶概括表一和表二的实验结果,想一想,可以得出的结论是:
活动内容二
阅读材料
欧姆乔治•西蒙•欧姆(1789—1854)生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠.父亲自学了数
学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁时他进入埃
尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途辍学,到1813年才完成博士学业.欧
姆是一个很有天赋和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研
究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手
制作仪器.
欧姆对导线中的电流进行了研究.他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两
点间的热流正比于这两点间的温度差.因而欧姆认为,电流现象与.此相似,猜想导线中两
点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势.欧姆花了很大的精
力在这方面进行研究.开始他用伏打电堆作电源。但是因为电流不稳定,效果不好.后来他
接受别人的建议改用温差电池作电源。从而保证了电流的稳定性.但是如何测量电流的大小,
这在当时还是一个没有解决的难题.开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测
量电流,但这种方法难以得到精确的结果.后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭
秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿
子午线方向平行放置;再用秘和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两
个水银槽作电极,与铜线相连.当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比.他
将实验结果于1826年发表.1827年欧姆又在《电路的数学研究》一书中,把他的实验规律
总结成如下公式:s=YE.式中s表示电流:E表示电动力,即导线两端的电势差,Y为导
线对电流的传导率,其倒数即为电阻.
欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的
批评.研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁.直到1841年英国皇家学会授予他
最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视.
欧姆在自己的许多著作里还证明了:电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积和传
导性正反比;在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动.
人们为纪念他,将电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名.
1.2000Q2.0.25A3.不能,因为电压超过电压表的量程.4.略
教学反思
1、教学整体思路的设计要符合初中学生的思维特点,要在新课程理念的指导下,让学
生感受探究的乐趣,感受收获的喜悦,从而让学生真正成为课堂的“主人”。
2、要相信自己,相信学生。只要周密的教学设计,合理采取多种教学方法、手段,相
信一定会让学生“懂”得这节课的主题。并且在课堂活动中,要相信学生的能力,相信学生
的创造力。该要教师引导时,就要引导到位,该放手让学生自己动手设计、操作时,就要大
胆放手,摆正师生的正确位置,让学生充分发挥自己的创造力。
3、充分做好课前调查工作。课前与学生互相交流、讨论,可以了解到很多的信息,如:
学生对前节课的掌握程度;对所学知识的内涵与外延的理解程度。同时也为下节课的开展收
集更多信息,为下节课的设计提供可靠的依据,也为下节课的难点的突破做更充分的铺垫。
课前调查也可以有意识地培养学生各种的意识,各种的能力。
4、本节课中,也存在一些问题需要重新审视。
(1)课前调查的范围需扩大,且要做得更为深刻。因为本节课中存在两个小组无法完成
探究的过程。
(2)本节课的时间安排上要略加调整,这样可以腾出时间来将部分学生所设计的错误电
路进行简单地点评,还可以对学生所设计的两个主要探究电路进行比较,找出其优缺点。
(3)注意不同媒体之间的切换和授课时语言的准确性。
12.3欧姆定律的应用
(一)教学目的
知识与技能
⑴学会用伏安法测量电阻。
⑵能运用欧姆定律分析“短路的危害”等实际问题。
过程与方法
⑶通过学生亲自动手测算和分析讨论,弄清灯丝的电阻随温度变化的规律和短
路的危害。
情感态度与价值观
⑷体验利用所学规律分析、解决实际问题的乐趣,感受科学知识与社会生活的
联系。
【教学重难点】
重点:伏安法测电阻的原理;会利用伏安法测量小灯泡的电阻
难点:实物接线;解决电路故障。
(二)实验器材:
每组配备干电池三节,电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件,待测电阻一只(5欧
或10欧,其电阻值用不透明白胶布粘封,并标以Rx字样。要求学生暂不揭开。),导线若干
条。
(三)教学过程
1.引入新课
问:请叙述欧姆定律的内容,计算公式及公式中各物理量的单位。(学生回答略)
问:伏安法测电阻的原理和方法是什么?(学生回答略)
引出本节。板书:〈第三节实验:用电压表和电流表测电阻〉
2.进行新课
(1)问:本实验的目的是什么?
答:学会用电压表和电流表测电阻。
(2)问:实验的原理是什么?
电阻两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律计算出它的电阻。
(3)问:谁能设计一个用伏安法测定电阻的实验电路?
学生板演(参见课本上的图8—1)。教师讲评。
(4)问:用伏安法测电阻需要哪些实验器材?
学生回答,接着检查和认识自己小组的实验器材。注意认清哪个元件是待测定值电阻Rx。
(5)问:做这个实验需要哪些步骤?
学生回答,教师小结:
①按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。滑动变阻器的滑片要放在最大电
阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连接正确。电压表使用0〜3伏量程,电流表使用
0〜0.6安量程。
②检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变被测电阻两端的电压,
观察电压表的示数为1伏、2伏和3伏时电流表的读数;将三组电压和电流的对应值填入自
己设计的实验记录表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平
均值,作为被测电阻的阻值。即
④实验要求:积极动手,按要求操作,记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整
理好仪器。
以上内容,边讲边板书,只写提纲、内容留待学生课后作业填写。
板书:
<1.实验目的:
2.实验原理:
3.实验电路:
4.实验器材:
5.实验步骤:
6.实验记录:
7.测量结果:Rx=)
(6)学生进行实验,教师巡视指导。
3.小结
(1)学生报告测量结果。揭开定值电阻Rx上的封条,核对自己测试结果的正确性。
思考:你测量的电阻值为什么和定值电阻上标出的数值不完全相同?
答:由于实验电路和仪表造成的误差。
要求实验结果与待测电阻值相差较大的学生,下课后留下,教师帮助分析解决问题。
(2)进行实验讲评,表扬实验认真的小组和个人,指出巡视中发现的问题以教育全体及当
事人。(注意:应以表扬为主。)
(3)检查仪器是否收拾好,按要求摆放。
4.布置作业:完成本节实验报告。
(四)说明:本节实验要引导学生按实验的目的,完成电路设计、器材选用、实验步骤、
设计表格等项要求,以培养学生的实验能力。
课堂练习:
1、如下图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,R=10Q,滑动变阻器的最大阻值R'
=20。.当开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化
范围是______________
2、灯泡L和L2串联在电路中,加在它们两端的总电压为12V,L电阻是8Q,L2两端的
电压是4V,则L,中的电流是A»
3、学校实验室有一只标有“10Q1A”的指示灯和一只标有“20Q1A”的滑动变阻器,一
位同学把它们并联后接在电路中.指示灯正常工作的电压是V,此时干路中允许通
过的最大电流为A.
4、把电阻及=3Q、&=6Q接入同一电路,关于它们的总电阻值,下列四个选项中,
不可能的是()
A.9QB.2QC.9Q或2QD.3Q
5、某同学利用电压表和电流表测量电阻R的阻值(约9Q左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V
不变,你认为发生故障的原因可能是或o
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将(填“增大”、“减小”、
“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知Rl=_Q。你认为这个结
果可靠吗?理由是.
丙乙
题5
板书设计:
1、复习
欧姆定律的公式
变形公式
2、伏安法测电阻
原理
电路图
实验步骤
12.1怎样认识电阻(第一课时)
设计理念
本节课设计立足在“从生活走向物理,从物理走向生活”的思路上,以科学探究为主线,采
用“猜想一一设计一一实验一一结论一一应用”的课堂探究式教学模式,让学生经历从生活
到物理的认识过程,经历基本的科学探究实践,达到掌握知识与技能,提高各种能力以及培
养敢于创新的探索精神的目的,充分体现新课标要求下,“以学生为主体,以活动为主线,
以创新为主旨”的探究式教学理念。
教学目标
1、知识与技能
(1)认识导体的电阻,知道电阻的概念、单位及换算关系、以及电阻器在电路中的符号;
(2)经历科学探究理解决定电阻大小的因素。
2、过程与方法
在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中学会用控制变量法研究物理问题。
3、情感、态度与价值观
培养学生善于动手动脑的科学素养,乐于参与科学实践的科学态度和科学精神;以及培养与
其他同学交流合作的意识。
教学重难点
1、教学重点:探究影响电阻大小的因素。
2、教学难点:如何采用控制变量的方法进行科学探究。即如何采用变量控制的方法进行实验
设计和实验操作,最终归纳得到影响电阻大小的因素。
教学过程
一、引入新课--------/
演示实验:将不同的导体联入电路,观察小灯泡的亮暗程度。L侵,
学生会得到如下结论:不同导体的导电能力是不相同的。L
二、进行新课上®*—
1、电阻
导体对电流的阻碍作用叫电阻。
(1)符号:R
(2)单位:欧姆,简称欧,符号是“C”
常用单位:千欧一一kQ,兆欧一一MQ
换算关系:1kQ=103Q,1MQ=103kQ
(3)利用多媒体计算机展示收音机、电视机电路板中的电阻元件。组织学生阅读P32”一些
电器正常工作时的电阻”,并从中发现电阻的大小不同。
(4)实验:让学生观察一盏可调台灯的亮度变化。
[设计意图:从学生的生活经验入手,通过观察灯光的明亮变化使学生对电阻变化有比较形象
和具体的感性认识,由此引出要探究的问题:导体的电阻是可变的,影响电阻的大小的因素
有哪些?]
2、科学探究:电阻的大小与哪些因素有关
(1)先由学生进行交流讨论,鼓励学生大胆的猜测电阻的大小可能跟什么因素有关系?并且
说明你这样猜测的理由。
可能跟长度、材料、粗细和温度等有关;
(2)学生根据猜想进行制定计划和设计实验
由于涉及到多个因素的探究,所以在探究前引导学生用变量控制法去研究。然后再让学生观
察活动①提供的器材进行设计实验。(同时向学生介绍线路板中材料、长度、粗细等具体情
况)
设计方案1:小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案定性地进行
探究,通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察小灯泡的亮暗来判断电阻大小的变化,从
而探究出影响电阻大小的因素。
设计方案2:电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案也是定性的
进行探究,通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察电流表示数的变化来判断电阻大小的
变化,从而探究出影响电阻大小的因素。
设计方案3:电流表、小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线、电阻线路板。种方案综合
了以上两种方案的特点进行探究,即可以观察电流表的示数,同时也可以观察小灯泡亮暗的
变化。
最后在探究电阻与温度关系时,采用集中的原则,进行演示实验:
把一日光灯的灯丝接到电路中,接通过电路后,观察用酒精灯对日光灯灯丝进行加热前与加
热时,小电灯的亮暗的变化,并把现象记录下来,最后分析现象得出结论。
(3)学生进行实验与收集数据
学生根据自己设计的方案进行实验,认真观察现象和记录数据,并把实验现象和结果设计在一
张表格上记录下来,便于他们比较分析得出实验结论。
(4)分析、论证与评估
老师与学生一同分析各组记录的数据,归纳出影响电阻大小的因素的结论:
导体的电阻与导体的长度有关,导线越长,电阻越大;
导体的电阻与横截面积有关,导体的横截面积越大,电阻越小;
异体的电阻的大小与导体的材料有关;
导体的电阻与导体的温度有关,多数的金属,温度升高,电阻增大。(镒铜的电阻随温度变
化很小,碳的电阻随温度的升高而减小)
3、组织学生阅读第31页的信息窗(几种导电材料的电阻率)
根据信息窗提供的信息,认学生思考回答为什么不用铁而和铜和铝做导线的理由。
4、随堂练习
①导体的电阻是导体本身的一种性质,一段导休的电阻被均匀拉长,由于它的长度
横截面积,则它的电阻。
②白炽灯的灯丝断了一截,若搭上仍能使用,则灯丝的电阻将;
三、课堂小结
四、课后作业:
12.1怎样认识电阻(第二课时)
教学目标
知识与技能1.知道滑动变阻器的构造和原理.
2.知道滑动变阻器上所标规格的含义.会用滑动变阻器改变电路中的电流.
3.知道电阻箱的构造,会读出电阻箱的示数.
过程与方法:通过实验
(二)教具
1.学生实验:电源一个,学生电流表一只,滑动变阻器一个,开关一个,小灯泡一只,导线
若干条.
2.演示实验:电源一个,演示电流表一只,滑动变阻器一个,小灯泡一只,开关一个,导线
若干条,电阻箱一个,有四个接线柱的滑动变阻器一个.
(三)重点、难点
重点:变阻器的原理与接法
难点:能根据要求正确连接与使用变阻器
(四)教学过程:一、复习提问,引入新课
1.复习提问:
(1)导线电阻的大小是由哪些因素决定的?
(2)“长导线比短导线的电阻大”,这种说法对吗?应该怎么说?
2.引入新课
提出问题:剧场里的照明灯是怎么逐渐变暗的?(将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路,
闭合开关,移动滑片,做演示实验观察小灯泡亮度的变化.)
在不改变电源电压的条件下,在电路中串联了一个叫滑动变阻器的元件,移动滑片就能使小
灯泡的亮度改变.这节课研究的课题就是变阻器.
二、进行新课
(一)、滑动变阻器的原理和构造
提出问题:滑动变阻器是根据什么原理制成的?
分析演示实验的电路:小灯泡的亮度变亮,说明通过它的电流变大,在电源电压不变的情况
下,应当减小电路中的电阻.
提出问题:根据决定导体电阻大小的因素,可以采取哪些方法减小导体的电阻?哪种方法简
便?
(有四种方法:减小导体的长度、增大导体横截面积,选用电阻率更小的材料制成导体,降
低导体的温度.其中用改变导体的长度来改变导体的电阻简便可行.)
做演示实验:将一根较长的银格合金电阻线AB、小灯泡、电源、开关和演示电流表按图4所
示电路串联起来.其中P是金属夹制成的触头,当P向左滑动时,电流表示数逐渐变大,灯
逐渐变亮;P向右滑动时,电流表示数逐渐变小,灯逐渐变暗.
提问:触头P移动时出现的现象说明了什么?
分析:当触头P向左滑动时,电阻线AB接入电路部分变短,接入电路部分的电阻变小,电源
电压一定,所以电路中的电流增大,电流表示数变大,灯变亮.
用触头在电阻线上滑动,改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻,这就是一个最简单的
“变阻器”.
提出问题:怎样改进,以方便实验的操作?
改进方法:把电阻线绕在绝缘的瓷管上,并且瓷管上各匝线圈之间互相不接触,使触头P在
线圈上滑动.
出示桌上的滑动变阻器,弄清变阻器的构造和原理.
变阻器的构造要介绍瓷管、线圈是电阻率较大的合金线绕制而成,电阻线表面涂着绝缘漆,
所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,滑片就是自制教具中的触头P,为使滑片P跟电阻线接
触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金
属棒右端安装有接线柱.
注意:要强调滑片滑动时,改变的是线圈中A—P部分的长度.来达到改变接入电路中电阻的
目的.
小结:(一)、滑动变阻器
1.原理:利用改变电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流强度.
2.构造、结构示意图和元件符号.
提出问题:怎样使用滑动变阻器?利用投影幻灯片,也可以用电脑设计程序模拟电流流经变
阻器的路径.同时配合演示实验.
接法:将变阻器串联在电路中,要将变阻器的两个接线柱接入电路.(常见错误有两个:一
是将导线接到滑片上;二是将导线接到支架上,要注意纠正.)
分析过程要有序:变阻器接入电路的是哪一段电阻线?清片向右滑动时,这段电阻线的长度
怎样改变?变阻器接入电路的电阻怎样改变,电路中的电流怎样改变?电流表的示数和灯的
亮度怎样变化?
学生实验:将滑动变阻器、小灯泡、学生电流表接入电路.做下面实验:
(1)滑片向右移动时,观察电流表示数和灯的亮度的变化.先分析再动手实验、观察.
(2)移动滑片使电流表示数变大,灯的亮度变亮.先分析再做实验.
(3)移动滑片使变阻器接入电路的电阻最大.先分析再做实验.
观察变阻器滑片上的铭牌,说明铭牌上的一组数值表示的含义.用投影幻灯表示出铭牌,见
图7o
(二)、滑动变阻器的使用方法
(1)串联在电路中.
(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?
(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置.
(4)使用前要了解铭牌.铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值.
提出问题:变阻器不能表示出连入电路的电阻值,能否有一种可以表示出阻值的变阻器呢?
引出电阻箱.
(三)、电阻箱
出示挂图,说明电阻箱的构造和读出电阻箱示数的方法.同时展示电阻箱的实物.
用投影幻灯片练习电阻箱读数三次.
小结:电阻箱
1.能表示出接入电阻值大小的变阻器.
2.读数:各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,它们之和就是电阻箱接入电路
的阻值.
练习题:
如图8所示的电路中,滑动变阻器接入电路的是电阻线的段,当滑片P向左移动时,
连入电路的电阻变_电路中的电流变—电流表示数变_灯泡变_
发给每人一个有四个接线柱的滑动变阻器,请学生先观察它的构造和接线柱.结合它的结构
示意图(课本上有此图)进行讨论:
(1)若将变阻器的B、C两个接线柱接入电路,变阻器的哪段电阻线连入电路?当滑片P向右
移动时,变阻器连入电路的电阻怎样变化?做实验验证一下.
(2)把它连接在电路中,能有几种正确接法?说出每种接法所用的是哪一段电阻线?
4.小结
这堂课的重点是滑动变阻器.要知道它的构造、原理和作用.会正确使用滑动变阻器,其中
包括了解它的铭牌,使用前把滑片放在变阻器阻值最大的位置上,要把变阻器串联在电路中,
并能判断滑片移动时,变阻器连入电路的电阻怎样改变,电路中的电流怎样变化.此外,要
会读出电阻箱的示数.
课后记
1.旧教材中使用的滑动变阻器有四个接线柱,连入电路的方法有四种.新教材用的是只有两
个接线柱的变阻器,连入电路的方法只有一种,跟旧教材相比,新教材的内容和要求都降低
了,有利于教学.但在实验中往往用有四个接线柱的滑动变阻器.因此,为了将知识阔展,
使有条件的学生会使用有四个接线柱的变阻器,可以增加这一内容.
2.滑动变阻器的使用,关键是弄清变阻器连入电路中的是哪一段电阻线,常见的错误是把金
属棒接入部分也当成是电阻,这里应指出金属棒电阻几乎为零.
3.在滑动变阻器的教学中要注意培养逆向思维的能力.使学生不但知道滑片移动时,变阻器
连入电路的电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?反之,给出变阻器连入电路的电阻变化或
电路中电流的变化情况,也应会判定变阻器的滑片怎样移动?
4.关于电阻箱,新教材跟旧教材相比,突出了实用性,从道理上说明它的读数方法,只要求
记住怎样读出电阻箱的示数就可以了.
12.2探究欧姆定律
教学目标
知识目标
1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”.
2.使学生初步熟悉如何用电流表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的
滑动变阻器调节待测电阻两端的电压.
能力目标
1.使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路.
2.进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验
结论的能力.
情感目标
1.培养学生学习物理的兴趣和愿望.
2.培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神.
教材分析
在前三章的学习中已经把电路中的三个基本物理量电流、电压、电阻分别进行了学习,而本
节是一节建立电流、电压、电阻三者关系的课.采用控制变量法通过实验得出当电阻不变时电
流与电压的关系,当电压不变时电流与电阻的关系.使学生初步建立了电流、电压、电阻的联
系.
教法建议
正确地进行数据分析得出电流与电压和电阻的关系是重点,而做好实验是难点也是关键,在
学习过程中应根据实验目的和研究方法认真完成实验,在分析数据时,如分析电流与电压的
正比关系时,应先算出、,再算出、;分析电流与电阻成反比关系时,应先算出,,
再算出、,在语言文字的表达上只能说成“当电阻一定时,电流与电压成正比”而不能说
成“当电阻一定时,电压与电流成正比”同样地“当电压一定时,电流与电阻成反比”不能
说成“电阻与电流成反比”.这是因为这样才能正确地反映出:电压是形成电流的原因;电
阻是导体本身的属性与电压、电流无关.在教学中,要培养学生的逻辑思维能力.
教学设计方案
一、引入新课
前面我们学习了电流的概念,电流不但有方向,还有强弱,即大小.那么导体中通过的电流
大小与什么有关?由什么决定?今天我们就来讨论这个问题.
问题1电流产生的原因是什么?(电压是产生电流的原因.)
老师进一步引导,这就是说,只有导体两端存在电压,导体中才会产生电流.没有电压导体
中不会产生电流.
同学们从这一点可以猜想电流大小可能跟什么有关?
导体中电流大小与导体两端的电压大小可能有关,电压大,电流可能大.
问题2什么叫电阻?(电阻是导体对电流的阻碍作用大小.)
教师进一步启发学生猜想,电阻大时,对电流的阻碍作用大,电流就不容易流过,对电
流会产生影响,同学们从这一点可以猜想,电流大小还可能跟什么有关?
电流大小还可能跟电阻有关.
以上我们的这些猜想对不对?只有靠实验来验证.下面我们就用实验的方法探索电流跟
电压、电阻的关系.
二、新课教学
(一)、电流与电压、电阻的关系实验
实验一
(1)对照电路图说明原理和实验目的.
(2)边示范连接电路边介绍器材及其作用,说明操作中的注意事项.
(3)强调学生要观察的现象:先后两次实验电流表示数及小灯泡亮度的差别.(4)学生分
组实验后,表述观察到的现象,分析原因,概括小结.
现象用两节干电池时灯泡亮,电流表示数较大,分析要点
①用两节干电池比一节干电池加在灯泡两端的电压大.
②两次所用灯泡不变,其实质是保持电阻不变.
③灯泡亮时,电流表示数大,即通过灯泡电流大.
小结电阻一定时,导体两端的电压大,通过其电流也大.
这个实验说明我们原来的猜想“电压大,电流也大”是正确的.
实验二
(1)观察实验电路,说明原理和实验目的.
(2)提示学生应注意观察.先后两次实验电流表示数和小灯泡亮度的差别.
(3)学生实验后表述观察到的现象,分析原因,概括总结.
现象6.3V灯泡较暗,电流表示数较小.
分析要点:
①6.3V灯泡的电阻比3.8V灯泡的电阻大.
②同一电池(电压不变)
③6.3V灯暗一电阻大一电流小.
小结电压一定时.,导体的电阻大,通过其电流小.
这个实验说明我们原来的猜想“电压一定时,导体的电流和它的电阻有关,电阻大,电流小”
是正确的.
总结通过导体的电流大小与导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关.
我们对于一个物理现象的研究,不应满足于“变大、变小”这种初步认识,还需要进一
步探索研究,就是说要知道电流与电压、电阻的定量关系.从上面实验可知:电流受电压、
电阻两个因素的影响,如果电压、电阻同时变化,它们各自对电流的影响有互相加强或减弱
的可能;也有互相抵消的可能,使我们无法判断电流与电压、电阻之间到底有什么关系.
如何设计实验呢?其实,一个量受几个因素影响的问题,前面的学习已经遇到过了,大
家回忆一下研究电阻的方法,导体的电阻与哪些因素有关?我们是怎样研究电阻与材料、长
度、横截面积关系的呢?
同种材料、同长度的两条导线电阻与粗细有关,同材料、同粗细的两条导线与长度有关,
同长度、同粗细的两条导线电阻与材料有关.
这种同材料、同长度、同粗细的实质就是有意将这些量固定,每次只研究电阻与其中一
个量的关系.
与这种情况类似,我们如何来研究电流限电压、电阻的关系呢?
应该“固定电阻”单独研究电流与电压的关系或“固定电压”单独研究电流与电阻的关
系.明确告诉学生这种把一个多因素的问题转变成多个单因素问题的研究方法是物理研究中
极为有用的方法,下面我们遵循这个思路进行实验探索
(二)、探究欧姆定律
1.电流跟电压的关系
(1)让学生分别画出用电流表测电流、用电压表测电压的单个电路图,然后合并,并根据实
验需要连入滑动变阻器,完成完整的电路图(再说明每个元件的作用)
(2)学生动手实验前由教师示范,边演示边讲解注意事项
①按电路图连接电路,先连接主干路,后连接支路.
②电路连接时,开关应断开.
③滑动变阻器的电阻应调到最大位置.
④电路连接检查无误后,闭合开关.
(3)教师示范后,学生实验前,对学生提出具体要求
①使用10Q的定值电阻,认清元件.
②调节滑动变阻器,使定值电阻R两端的电压成整数倍(如IV、2V、3V).
③出示记录表格,明确实验后找学生填表.
(4)学生开始进行实验,教师巡回指导,帮助学生纠正错误,排除故障.
(5)实验完毕后,找两组学生代表汇报实验数据填入表内.
(6)、引导学生观察表中数据,找出数据变化规律,让学生总结电流与电压关系及其成立条件,
最后找学生口头表述.
结论在电阻一定时,导体中的电流跟电压成正比.
最后教师强调
(1)实验条件一一电阻一定
(2)要求学生记住并准确表述正确结论.
(3)U和I的含义——U是R两端电压,I是通过R的电流.
2.电流与电阻的关系
研究方法和电路图同上
换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变组器,使电压表读数保持不变,将电阻值例应的电流
值填入下表.
引导学生观察表中数据,找出数据变化规律,让学生总结电流与电阻关系
电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比.
教师强调
(1)实验条件电压一定
(2)要求学生记住结论.
(3)I、R的含义:I是通过R的电流,R是导体本身的电阻.
学生归纳实验结论
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的
电阻成反比.
总结
1.电流跟电压的关系一一电阻一定时,电流与电压成正比.
2.电流与电阻的关系一一电压一定时,电流与电阻成反比.
板书设计
一、电流跟电压、电阻的定性关系
物理规律的研究途径
1.猜想
2.实验验证
二、电阻一定,电流跟电压的关系
1.实验条件电阻一定
2.实验电路图
3.实验数据表
4.实验结论电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
三、电压一定,电流跟电阻的关系
1.实验条件电压一定
2.实验电路图(同上)
3.实验数据表
4.实验结论电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
电流跟电压、电阻的关系
课题12.2探究欧姆定律课型新授课
授课人时间
知识与技能
1能说出欧姆定律的内容,写出欧姆定律的公式;
2经历欧姆定律的研究过程,理解欧姆定律,初步了解用数学公式表达
学习
物理概念和规律的研究方法;
目标
过程与方法:用物理方法经历探究得到欧姆定律的过程;学生通过交流、
合作解决问题的能力
情感态度和价值观:通过探究过程,了解物理世界的和谐统一。
教学1欧姆定律内容:
重点2用物理方法经历探究得到欧姆定律的过程。
教学1用物理方法经历探究得到欧姆定律的过程;
难点2对物理数据进行分析,并进而得到规律。
激励学生用实验的方法去探究、去体验物理规律;引导学生通过交流、
教学
合作解决问题。
方法
分组实验器材,共十三组,每组包括电源(三节干电池)、导线(九根)、
教学
电阻器(5Q、10Q、20Q各一只)、滑动变阻器、电流表、电压表、开
器材
关。另备适当的备用器材。
教学过程
步骤
教师活动学生活动备注
一.提出引导学生回忆活动14-回忆并交流:与导体两端
问题1,导体中的电流与什么有的电压和导体的电阻有
关?关。
那么电流与电压和电阻有
什么样的关系呢?
二.猜想1-引导学生回忆,利用自利用自身的实践经验:电利用学生对这个
身的经验猜想电流与导体压越大电流越大。问题的讨论得到
两端的电压有什么关系?猜想。当然可能
2.引导学生回忆,利用自利用自身的实践经验:电有其他猜想,不
身的经验猜想电流与导体阻越大电流越小.反对,用实验检
的电阻有什么关系?验。
L要研究导体中的电流与用电压表和电流表来显示电阻的阻值可根
电压和电阻的关系,用什电压和电流。据电阻器的铭牌
么显示电流和电压的大小来了解。
呢?
能否设计一个电路测量三在教师的引导下,学生进
个需要的物理量。行交流、讨论,设计出一
个合适的电路图。
2.导体中的电流与两个因讨论、交流:控制变量法。
素有关,用什么物理研究
方法来研究呢?
(1)如何研究电流与电压交流、讨论:保持电阻不提示:我们可让
三.2方的关系呢?变,改变电压,观察电流电压成倍增加,
案的设如何变化。观察电流有没有
计成倍增加。
(2)如何研究电流与电阻利用上一个设计方案类似参考方案:保持
的关系呢?地讨论出方案。电压不变,让电
阻成倍增加,观
察电流是否是成
倍地减少。
在上述的设计中,第一步交流讨论:在电路中加入
要改变电阻两的电压,以滑动变阻器。并设计出最
及第二步要保证电阻两端终的电路。
的电压不变,应该在电路
中怎样设计才能达到这样
的要求呢?
在实验前,请学生思考在学生思考,交流汇报。参考答案:1.开
连线以及闭合开关前要注关要断开;2.滑
意什么问题?动变阻器阻要调
到最大的位置。
布置实验任务,并对学生1.研究电流与电压的关学生自主实验。
的活动进行巡查。注意观系。2.研究电流与电阻的
四.实验察学生:关系。
及数据1.观察学生有没有按计划
搜集实验。
1.有没有注意连线的注意
点;
2.有没有将电压成倍增
加;
3.有没有将数据记入表
格。
L指导学生对各组的结论参考结论:在电阻不变的分小组汇报,其
进行汇报、交流。情况下,导体中的电流与他小组将结论进
电压成正比。在电压不变行对比,并可发
的情况下,导体中的电流表不同看法。
与电阻成反比。
回顾:这与你的猜想吻合体验成功的快乐。
五.评价
吗?
与交流
2.能否对上上两个方面的学生进行交流、讨论,尝
结论进行综合。试对两结论进行综合。
将学生的结论与欧姆定律学生自学教材,对欧姆定公式:I=U/R
进行对比:导体中的电流律的公式、单位及变形公单位:I(A)、
与导体两端的电压成正式进行学习。U(V)R(Q)
比,与导体的电阻成比。1A=1V/Q
思路:在一个电路中,只思考例1:见111页。对
要知道电流、电压、电阻问题进行评论。
六.简单
中的任何两个物理量,就
应用
可以求出第三个物理量
了。
部分小组的数据出现了偏引导学生对误差产生的原参考:可能是在
七.实验
差。因进行讨论、交流。测量过程中通电
过程的
时间过长,导致
误差分
导体的电阻变
析。
大。
八.对本小结内容:1本节课的知学生对本节课谈自己的感
节课的识;受。
学习进2本节课的探
行小结究经历。
作业:1.对本节课中数据的误差原因进行分析;
2.将U-I图像画在110页的坐标上;(以上两题,可能在课上已完成)
3.对例2进行分析,认识例2中体现了什么思想?
4.对本节课的实验过程进行反思,总结自己在本节课的实验中的收获以
及不足。
4.书面作业:刑M2、3两题。
板书14-3欧姆定律
设计—.导体中的电流与电压与电阻2.研究方法:控制变量法.
有什么关系?四.实验。
二.电流与电压成正比;电流与五.结论:
电阻成反比。1欧姆定律内容:(略)
三.方案设计:2公式:I=U/R
1电路图:单位:A、V、Q
1.在教学过程中,要注意利用以前学生的电学经验进行猜想。
2.对于学生的探究活动的指导应详细,在探究前要指导学生对方案进行
教后合理的设计,在实验过程中应侧重于对方案的实施进行检查,如看学生
反思对实验的要求、目的有没有清楚,有没有按计划进行实验、实验过程中
学生有没有都参加、实验的数据有没有整理记录入表格等。
3.对于数据的整理、分析,可用多种方式,如倍数分析、图像分析等。
12.3欧姆定律的应用(第一课时)
1.知识和技能
(1)巩固深化对欧姆定律的理解,并能在具体的情境中灵活运用欧姆定律
教解决实际问题
(2)通过实验操作使学生学会用伏安法测量电阻
学(3)使学生进一步正确掌握使用电流表和电压表的方法
2.过程和方法
目(1)学会用伏安法测量电阻,学会用多次测量求平均值来减小误差
(2)学会用等效的思想,根据物理规律进行正确推导的思维方法
标3.情感、态度与价值观
(1)培养学生实事求是的科学态度,刻苦钻研的科学精神
(2)在实验探究过程中主动探索,交流合作精神的培养
教学1、用“伏安法”测电阻
重点2、会推导串并联电路总电阻
难点3、小灯泡电阻变化的原因
教学滑动变阻器、待测电阻、待测小灯泡、开关、电源、电压表、电流表、导线
器材若干
教学
实验探究、合作交流、科学推导
方法
教学过程设计
导这里有一个未知电阻,怎样就可以知道它的阻值?教师启发曾经利用电阻
入箱的等效法可以求的电阻,那么有没有其它方法呢?我们知道导体中的电
新流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,公式表示为I=U/R
课公式里面就有电阻R,能否利用这个公式来求电阻R呢?
讲授新课教师活动学生活动设计意图
把欧姆定律的公式加以变形会思考得到:让学生巩固
得到什么公式?U=IR欧姆定律并
一、运用欧姆
R=U/I能发挥
定律测量电
用哪一个变形公式可以求电阻
阻
R呢?
提问:这个实验原理是什么?学生积极思考可以得出:培养学生积
需要那些器材?实验原理:R=U/I极主动思考
实验该如何设计?(包括电路实验器材:电源、电流表、的精神
图和实验数据表格设计)电压表、开关、阻值未知
的电阻、滑动变阻器和导
线若干
二、测量定值进行实验,将实验数据填
电阻的阻值入表格
培养学生在
数据处理求出R的平均探究过程中
这种利用电流表测待测电阻电值动手操作及
流和电压表测电压继而利用公相互合作的
式R=U/I求的电阻R的方法叫精神
伏安法
这个活动可以仿照上个活动进行实验,并测出不同电巩固影响导
进行压下的小灯泡的电压体电阻大小
的因素
各小组交流结果,结果发
现同一个小灯泡的电阻
三、测量小灯
在发生变化培养学生思
泡的电阻
教师提问:同一个灯泡的电阻考问题周密
不同是不是因为误差?学生思考性
可能会想到电阻变化的
教师提示学生看P.98表中同一因素
灯冷态和热态的阻值
例题讲解
课堂练习
总结本课
12.3欧姆定律的应用(第四课时)
电路故障
简要说明:电路故障分析题是近年物理中考必考的题目之一,属于中等以上难度的试题。故
障分析中考题主要是考核短路、断路知识和逻辑分析能力。这类题目涉及到的电学内容多:1
通路、段路、短路;2电流表、电压表的作用;3串、并联;4欧姆定律。所以解答这样的题
目不仅需要熟练掌握基础知识还需要一定的分析技巧,也就决定了这节课的主要目标是训练
学生的逻辑分析能力。
教学目标:
知识与技能:通过分析简单的电路故障题掌握所学电学知识。
过程与方法:在独立思考和讨论中学会故障分析的逻辑方法。
情感态度与价值观:培养学生敢于假设、敢于尝试的科学精神。
教学重点:通过对故
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