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文档简介
第十六章电压电阻
5中室内自糠诙
我们的生活和生产建设都离不开电,这已是学生非常熟悉的事情了,但对电压、电阻的认识和理
解还是个谜.本章的教学内容就是以电压、电阻为出发点,学习电压的概念、电压的测量以及串、并
联电路电压的关系,进一步利用控制变量法学习影响电阻大小的因素,最后学习了滑为变阻器的工作
原理和使用方法.
本章共分5节:
1.第1节“电压”,本节教学可分成三部分:①初步认识电压的概念;②介绍电压的单位和符号并
掌握它们的换算;③学习电压表的使用.要求学生明确电压的作用以及电压与电流的关系,并掌握电
压表的使用方法.
2.第2节“串、并联电路中电压的规律”,本节教学可分成两部分:①串联电路中电压的规律;②
并联电路中电压的规律.教学时,要求学生在掌握前面第十五章“探究串、并联电路中电流的规律''的
基础上,设计实验方案,利用电压表进行实验,并分析实验数据得出结论.最后通过比较,明确串、
并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系.
3.第3节“电阻”,本节是在学生了解导体与绝缘体概念的基础上学习电阻的概念,探究影响导体
电阻大小的因素,即导体的材料、长度、横截面积和温度.本节课的重点是掌握实验探究的方法,发
挥学生的自主性,认真地从提出问题开始,制定解决问题的计•划,认真细致地操作实验、收集证据,
经过分析总结得出结论,然后交流和评估实验过程和研究结果.
4.笫4节“变阻器”,变阻器是电学中最常用的重要电路兀件,是本章的教学重点.要求学生知道变
阻器的原理和构造,会正确地连入电路,知道它在电路中的作用.本节教学内容包括两部分,一是变
阻器的学习,二是电阻箱的学习,对于电阻箱,要求学生会把电阻箱正确地接入电路井能正确读出接
入电路的电阻值.
5.第5节“跨学科实践:制作简易调光台灯:运用本章所学的知识制作一盏简易调光台灯,达到
调节灯光亮度的目的.
"免甲>标
【教学目标】
1.在知识目标方面:①知道电压的作用,能正确使用电压表进行测量和读数,能使用电流表和电
压表探究电路.②利用实验探究串、并联电路中电压的规律:串联电路中电源两端电压等于各用电器
两端电压之和,并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等;③初步学习电阻的概念、
单位及其单位换算关系,理解电阻是导体本身的一种性质,利用实验探究电阻的大小与导体的材料、
长度、横截面积的关系;④掌握变阻器的构造、工作原理和使用方法.
第1页共40页
2.在能力目标方面:①通过阅读电压表说明书,从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些
信息,总结出电压表的使用方法;②在探究串、并联电路中电压规律的过程中,学习运用科学研究的
方法和科学探究的步骤;③探究决定电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较和概括的能力;④
通过理解滑动变阻器的设计和制作过程,了解科学发明创造、科技革新的过程,通过探究滑动变阻器
的使用方法,培养学生的概括、归纳能力.
3.在素养目标方面:明确实验探究目的,在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.
在教学活动中,尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.
山卓课叼亘排
【课时建议】
本章共有5节,建议8课时:
第1节电压.................................................1课时
第2节串、并联电路中电压的规律............................2课时
第1课时探究串联电路中电压的规律
第2课时探究并联电路中电压的规律
第3节电阻...............................................1.5课时
第4节变阻器.............................................1.5课时
第5节跨学科实践:制作简易调光台灯.............1课时
本章复习训练.............................................1课时
第1节电压
‘卫教学大纲
【教学目标】
一、知识目标
1.初步认识电压,知道电压的作用,知道电源是提供电压的装置.
2.知道电压的单位,能对电压的不同单位进行换算.
3.能记住干电池、家庭电路以及人体安全的电压值.
4.知道电压表的用途和符号,会在电路中正确连接电压表,能正确读出电压表的示数.
二、能力目标
1.通过实验观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱、电压大小的信息.
2.通过阅读电压表说明书,从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些信息,然后利用这些
信息进行实验探究,并用自己的语言进行概括,总结出电压表的使用方法.
第2页共40页
三、素养目标
1.通过对学生正确使用电压表技能的训练,使学生学会阅读说明书,养成严谨的科学态度.
2.通过实验探究,打破学生对电压的神秘感,增强实践能力,感受学习物理的愉悦,从而树立足
够的学习物理的信心.在教学活动中,尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.
【教学重点】建立电压的初步概念;通过实验观察理解可压的作用.
【教学难点】电压表测量范围的正确选择,电压表的连接及读数.
【教具准备】干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、家用手电筒、多
媒体课件等.
【教学课时】1课时
‘汽教与设计
【巩固复习】
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性挑选部分难题讲解),
加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师电与我们的生活息息相关,“电压”这个词听起来也不陌生.同学们知道哪些与电压有关的知识
呢?
生:(踊跃地交流着自己的生活感受):雷电很厉害,可以击死人和牲畜;高压危险,不能靠近;
照明电路的电压是220V;一节干电池的电压是1.5V;秋冬的晚上脱毛衣时可以看到摩擦产生的静电;
有些生物体内可以产生较高的电压——生物电;自然课中,我们做了摩擦起电的实验……
师非常不错.看来,学习“电压”之前,大家就具备了相关知识.其实,很多电现象,都是电压在起
作用.到底什么是电压?电压是从哪里来的?下面我们一起来探究什么是电压.
【进行新课】
知识点1电压
1.什么是电压?
师请两位同学在黑板上画出串联电路图,并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路.
电路检查无误后,闭合开关,请同学们观察小灯泡的工作情况.
生:开关闭合后,小灯光发光.
师如果取走干电池,补上一段导线,再闭合开关,请同学们观察,会发生什么现象?
生:小灯泡不亮了.
师请同学们思考:导线和灯丝都是由金属制成的,金属中不是有大量自由移动的电子吗?为什么
小灯泡不亮了呢?
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教师组织学生自由讨论,并积极发言回答问题.
教师总结:只有电子产生了定向移动,才能形成电流,小灯泡才会发光.取走电源,换上导线,导线中
虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,所以没有电流,小灯泡不亮.
教师引出电压的概念:电路中必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有
电流.乜就是电源的两极间存在着某种“力量''迫使整个电路口的电子产生了定向移动.我们把电源两极
间的这种作用称为“电压”.(注:电压作用在某电路或用电器的两端)
教学提示:对于电压概念的引出,由于它很抽象,教师在教学时可以用水压是形成水流的原因类
比电压是形成电流的原因,帮助学生进行理解.
板书:电压是使电路中形成电流的原因,而电源是提供电压的装置.电压的符号是
例题1(多媒体展示)下列说法正确的是()
A.通过导体的电压是形成电流的原因
B.电源是产生电压的必要条件
C.导体中有大量的自由电荷.只要构成通路,导体中就会有电荷通过
D.电路中只要有电压就会有电流
解析:电压只能说是导体两端的电压,而不能说成是“通过导体的电压'',所以选项A错;对于C项,
电路虽构成通路,但电路两端若没有电压存在(即没有电源),电路中是不会有电流的,所以选项C
错;在一个电路里,即使有电源,即电路两端加上电压,如果电路不是通路,电路中也不会有电流,
所以选项D错,故应选B.
答案:B
2.电压的单位
师电路中先后接入一节和两节干电池时,灯泡的亮度相同吗?
生:接入电路中的电池不同时,灯泡的亮度不同.接入两节电池时比用一节电池时灯亮.
师这样的现象说明了什么问题呢?
生:用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的效果不同.电源的电压越
大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮.
师哪位同学还知道电压的表示符号及单位是什么?
板书:电压的符号是U.电压的单位是伏特,简称为伏,单位符号是V.电压常用的单位还有:毫
伏(mV)、微伏(火)、千伏(kV),它们之间的换算关系是IkVFCPv,imV=10-3v,1八人10”
师请同学们翻开教材,阅读P68《小资料》,了解常见电压值,记住干电池的电压值、我国家庭
电路的电压值.将表中数据换算成以千伏或毫伏为单位的数值,选用合适的单位进行换算.(注意:人
体的安全电压值为不高于36V).
例题2(多媒体展示)下列些位换算的过程和结果都正确的是()
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A.36V=36V;1000V=3.6x10-2kV
B.l00V=1OOVx1000mV=105VmV
C.l5()mV=15()()mVx1000=().15V
D.3V=3xkV=3x10-3kV
1000
解析:单位换算的过程就是对数据后所带的单位变更的过程,正确的解答为:
A.36V=36xlV=36x-J—kV=3.6x10-2kV;
1000
B.1()OV=l()()x1V=10()x1000mV=105mV;
C.l50mV=150x1mV=150x—V=0.15V;
1000
D.3V=3x1V=3x—1—kV=3xlO-3kV.
1000
答案:D
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
知识点2电压的测量
1.辨别电压表
师请一位同学从这两个电表中选出电压表(如图),并说出选择的依据.
生:观察表盘上标有的字母,可知左边的电表是电流表,右边的电表是电压表.因为电流的单位
是安培(A),标有“A”的是电流表.而电压的单位是伏特(V),标有“V”的就是电压表.
师同学们一定还记得电流表在电路图中的符号,电路中电压表又该如何表示呢?
生:电路中电流表符号是①,电压表符号应该是。.
2.观察认识电压表
教师用多媒体播放图片“电压表”,引导学生观察如投影所示的电压表,并根据以前学过的电流表
的知识,说出电压表的结构特点.
学生相互交流讨论,并积极发表意见:
①该电压表的零刻度线在表盘的最左端.
②该电压表有三个接线柱,两个测量范围.一个公共的接线柱和两个分别标有数字“3”和力5”的
接线柱.(有的电压表,有一个公共的接线柱和两个分别标有数字“3”和"15”的接线柱)
③使用“”和“3”两个接线柱时,测量范围是0-3V,刻度盘上每一大格表示“IV”,每一小格表示
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“0.1V”;使用“「和”15”两个接线柱时,测量范围是0〜15V,刻度盘上每一大格表示“5V”,每一小格表
示“0.5V”.
3.电压表的连接
师同学们己经认识了电压表.那我们应该如何使用电压表呢?请同学们带着以下两个问题去阅
读P68的电压表说明书,并在“使用说明书”中找出关键词.
教师提出以下问题,并请学生积极回答:
问题1:电压表应该与被测月电器怎样连接?具体接法是什么?
生:用直流电压表测量某兀件两端电压时应与这个兀件并联.具体的接法是:标有号的接线柱
要靠近电源的正极,标有号的接线柱要靠近电源的负极.
问题2:如何确定电压表要使用的测量范围?
生1:电压表的测量范围必须大于被测电路两端的电压.
生2:如果能判定被测电压不超过15V,可以先用“075V”的测量范围测;如果测出的电压不超
过3V,可以改接“0〜3V”的测量范围,从而提高测量的准确性.
师现在请两位同学,一位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路中,让电压表测量小灯泡
两端的电压.另一位同学一起在原来画出的电路图(如图)上加入电压表,并在图中标出电压表的“+”、
“,接线端.
学生在电路中接入电压表,认真检查电路无误后合」.开关,观察电压表的示数.
师请同学们再思考以下问题:
问题1:如果正、负接线柱接反了,会出现什么现象?
问题2:如果被测电压超过了电压表的测量范围会出现什么现象?
生1:如果正、负接线柱接反了,指针会反向偏转,即向没有刻度的方向偏转.
生2:如果被测电压超过了电压表的测量范围,电压表的指针会超出刻度盘上的刻度线,测不出
电压值.
教师引导学生讨论后进行实验演示(注意不允许学生效仿),并肯定学生的回答.强调问题1、2
两种情况的后果是不仅测不出电压值,而且电压表指针还会被打弯甚至损坏电压表.
师请同学们思考:如果事先不能估计被测电压的大小,应怎样选择测量范围?
学生思考并积极发言.
教师总结:(1)在事先不能估计被测电压的情况下,可以用“试触”的办法来选择测量范围(连接
好电路后,在合上开关时轻轻接触一下就断开),同时观察电压表指针的偏转情况.如偏转过激,指针
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超出了表盘刻度线,则电压表测量范围太小,应换用较大测量范围;如果电压表指针偏转角度太小,
则电压表测量范围太人,应换用小测量范围.
(2)“试触”的方法在电学中很重要,利用试触的方法不仅可以选择电压表的测量范围,还可以
判断电源的正负极;判断电压表正、负接线柱的连接是否正确.
例题3(多媒体展示)如图所示的电路,能用电压表测出灯泡Li两端电压的是()
解析:当开关S闭合后,A中电压表与电源并联,所以电压表测的是电源两端的电压(或者说是
两只灯泡两端的总电压);B中电压表与Li并联,正负接线柱的接法也正确;C中电压表与L2并联,
测的是L2两端的电压;D中电压表虽然和Li并联,但电流从电压表的负接线柱流入电压表,这样电
压表的指针会反向偏转,不能测出L两端的电压.
答案:B
教师总结并板书电压表的使用规则.
板书:电压表的使用规则——二看、二要、一不准
(1)二看:读数时一要看清电压表所用的测量范围;二要看清每一小格所表示的数值.
(2)二要:电压表要并联在被测电路的两端,要使电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的
“「接线柱流出.
(3)一不准:被测电压不能超过电压表的测量范围.
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
4.电压表的读数
师请大家回顾电流表的读数方法.
生:①明确电流表可以测量的最大电流,明确电流表所使用的测量范围;
②确定电流表的一个小格代表多大的电流:
③接通电路后,看看表针向右总共偏转了多少个小格.
教师鼓励学生回答并用多媒体播放课件”电压表的读数方法”
电压表的读数方法:(多媒体课件)
①明确所使用电压表的测量范围.
②认清所使用测量范围的分度值.
③由指针所指的位置,读出电压表的示数,必要时,要进行估读.(如果指针没有指在刻度线上,
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而是指在两刻度线之间,测量时,指针更靠近哪个刻度线就以这根刻度线为准)
例如,观察下列两个电压表,图甲所示电压表使用的测量范围为()〜15V,刻度盘上每人格表示
5V,每小格表示0.5V,指针示数为1L5V(即2x5V+3x().5V=lI.5V).
图乙所示电压表使用的测量范围为0〜3V,刻度盘上每大格表示IV,每小格表示0.1V,指针示数
为2.3V.
例题4(多媒体展示)如图所示电压表,若选用“,和“15”两个接线柱,它的测量范围是,
表盘上每一大格表示,每一小格表示,指针所指的示数是;若选用和“3”两个
接线柱,它的测量范围是,表盘上每一大格表不,每一小格表示,电压表的小数
是.
解析:实验室中常用的电压表有三个接线柱,对应着两个测量范围,如图所示.如果选用和"3”
两个接线柱时,它的测量范围是0〜3V,读数时要按表盘的下刻度来读,这时表盘上每一大格是IV,每
一小格是0.1V;如果选用“,和“15”两个接线柱时,它的测量范围是0〜15V.读数时要按表盘的上刻度来
读,这时表盘上每一大格是5V,每一小格是0.5V.
答案:()~15V5V0.5V9V()~3VIV0.1V1.8V
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
【教师结束语】
继学习了电流概念之后,为了能揭示出电路中电流产生的原因,本课我们引入了电压的概念,知
道其符号为U,单位为伏特,符号为V;电压的大小用电压表来测量,电压表使用时要并联在电路中,
让电流从它的正接线柱流入,从它的负接线柱流出,被测电压值不能超过它的测量范围,如何才能判
断出被测电压有没有超出其测量范围呢?一是估测,二是试触.读数时一定要先看电压表所接测量范
围,明确每一小格是多少,视线与刻度盘是否垂直等,否则读数可能有错误.
课后作业
完成本课时对应课后练习.
飞]教茎反思—
I.充分发挥学生的主体作用,教师引导学生在已有的生活经验和知识基础的层面上进行实验探究,
并突显交流与合作的教学氛围;关注每一个学生,让每一个学生都喜欢物理;精心设计师生互动的活
动,营造一种师生平等参与的氛围;让学生在学习过程中体验探究的愉悦,从而获得知识并树立足够
的学习信心.
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2.通过学生对电压存在和大个的感知,引出度量电压大小的单位.再通过生活中的一些具体电压值,
进一步深化对电压的认识.为了激发学生兴趣,可向学生介绍电解可以产生电压用来自卫的小知识.这
些感性认识都是为建立初步的电压概念服务的,教学中不可淡化处理,一带而过,而应让学生认真地
体会和感受.“电压是某电路(用电器)两端的”,这一点在教学中教师有必要强调指出.
3.电压表的学习可以用电流表来对比理解.课前发给学生电压表和电流表,指导学生找出电压表与
电流表外形结构上存在的相同和不同之处.这样既认识了电压表,又培养了学生的观察能力.电压表的
使用规则可以让学生采用阅读说明书的方式完成.通过阅读说明书来学会使用仪器,这是学生应养成
的一项重要的科学素养.
4.《想想议议》这部分内容的处理,教师可大胆放手,让学生自己探究出电压表哪端应该接电源
的正极,哪端接负极?这样更容易激发学生的学习兴趣.然后让学生思考:电流表不能直接接到电源
两极上,电压表是否可以?这样更加深了学生对电压表、电流表在使用上的区别的理解.
直教与版至—
定义:电压是使电路中形成电流的原因.电源是提供电
压的装置.
符号:U
(国际单位:伏特,符号为\;常用单位:亳伏(川\),
单位]微伏(4),千伏(八)
(换算关系:1八二1(八,1川\=1()-3\,l|i\=1()'6\
构造:住,表盘(与用电器并联)
电二看:读数时一要看清电压表所用测
压量范围;二要看清每一小格所
表示的数值.
二要:电压表要并联在被测电路的两
电压表
使用方法端,要使电流从电压表的
接线柱流入,从电压表的“-”
接线柱流出.
一不准:被测电压不能超过电压表的
测量范围
第节串、并联电路中电压的规律
”课时串联电路的电压规律
教学大纲
【教学目标】
一、知识目标
1.学会正确将电压表接入串联待测电路中,并能画出相应的电路图;
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2.学会正确使用电压表测量串联电路的电压.
二、能力目标
在探究串联电路电压规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
三、素养目标
培养学生严谨的科学态度与协作精神.
【教学重点】探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系.
【教学难点】组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,得出恰当的结论.
【教具准备】电池组、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、实验报告单(各30份)、多媒体课
件等.
【教学课时】1课时
‘支教学设计
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),
加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师提出问题:(1)串联电路中的电流有什么特点?
(2)串联电路中的电压有什么特点?
生:(1)串联电路中电流处处相等;
(2)我猜想串联电路中电压也处处相等.
师同学们的猜想是否正确呢?今天我们就来探究串联电路中电压的规律.
【进行新课】
知识点1串联电路的电压规律
1.探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系
师在进行实验探究之前,我们要先学习实验探究的方法.
板书:探究问题的一般方法:①提出问题一>②猜想或假设一③制订计划与设计实验一④进行实验
与收集证据一⑤分析与论证T⑥得出结论一⑦评估与交流.
师下面我们就按照上面的7个步骤进行实验:
(1)提出问题:
串联电路中的电压有什么关系?
(2)猜想或假设:
学生积极提出自己的猜想,并且寻找支持猜想的依据.
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生1:串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等.
生2:电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小;因为电压是使电路中形成电流的某
种“力量”,力量会越用越小.
生3:灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小.
生4:串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间
的总电压.
(3)设计实验:
帅同学们给出了各种假设,但真实的结果到底是什么呢?请同学们用实验来求证.
学生分小组讨论,制订方案.
方案1:我们计划用三节电池,选择两只完全相同的灯泡,分别测出每只灯泡两端的电压和两只
灯泡的总电压进行比较;
方案2:我们选择两只不同的灯泡,选三个电压表,同时测量每只灯泡的电压和两只灯泡的总电
压,比较结果;
方案3:我们选择三只差别较大的灯泡,分别测量每只灯泡的电压、每两只灯泡的电压和三只灯
泡的总电压;
方案4:我们计划选四只灯泡,两只一组,先将两只灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡的电压
和两只灯泡总电压;然后再换上另外两只灯泡再次测量.
方案5:我们想选择两只灯泡,一个电压表,像测电流那样分别测出A、B、C各点的电压,然
后进行比较.
教师总结:老师觉得同学们的设计都很好,不过要提醒大家注意两点:
①电压是两端电压,不是某点的电压,所以实验前要画出你的电路图,看是否把电压表并联在电
路中了;
②你的设计一定要有书面的内容,你要怎么做(同学们刚才己谈到的),你是怎么做的(要按电
路图测量),你得出了什么样的结果(要有实验记录),以便于自己检查和与别的同学进行交流后做出
更好的改进.
师下面老师将给出一个实验方案的示范,同学们可以根据自己的实验方案选定实验器材并写出
实验步骤.(以下实验器材、实验步骤的设计仅供参考)
①实验方案:我将选择六只灯泡(其中有2只灯泡相同,另外4只不同),每两只一组(第一次
实验用的两只灯泡相同,后面两次均不同),选一个电压表,先将两只相同的灯泡串联接入电路,分
别测每只灯泡的电压和两只灯泡的总电压;然后再换上另外四只灯泡,再测两次.
②实验器材:两节干电池,六只小灯泡(其中第一次实验用的两只相同),一只电压表,一只开
关,导线若干.
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③实验电路图:
④实验步骤:首先选择规格相同的两只灯泡按照实验电路图连接电路,根据电源电压选择电压表
测量范围,再分别把电压表并联在上图所示的电路4、B两点,B、C两点川、C两点间测量电压,看
看它们之间有什么关系;然后换上另外四只灯泡再测两次,看看是否还有同样的关系.
测/、8两点间测8、。两点间测/、。两点间
电压的电路图电压的电路图电压的电路图
⑤记录数据•:按上述要求进行实验,实验记录如下表所示.
4、&网电IKU/V8、C间电压U/V4、。网电氏(八
1
2
3
(4)进行实验:
教师引导学生分组并按自己所设计的方案进行实验.
教师巡查,强调实验中的注意事项:
A.电路连接要按照一定的顺序,可以从电源正极用电器负极依次连接;
B.连接电路时开关要断开,连接好电路后要检查有无短路,确定无误后再闭合开关观察灯泡的发
光情况;
C.特别是电压表正、负接线柱要连接正确,测量范围要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准
确;
D.原始数据的记录要实事求是如实记录,不许随意改动:
E.实验中出现的问题要一一记录下来,以便查找、分析原因.
(5)分析和论证:
师同学们认真分析你们测量出的数据,测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原
来的猜想一致吗?
生1:我们用的是两只完全相同的小灯泡,测出每只小灯泡两端的电压相等,并且每只灯泡两端
电压的和与测出的两只灯泡的总电压几乎相等.
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生2:我们用的是两只不同的灯泡,测出每只小灯泡两端的电压不相等,但每只灯泡两端电压的
和与测出的两只灯泡的总电压几乎相等.
生3:我们用的是三只差别较大的小灯泡,测出来每只灯泡的电压都不同,但每两只灯泡电压的
和都和直接测得的这两只灯泡的总电压相等,三只小灯泡电压的和几乎等于电源电压.
(6)得出结论:U=U/+S+...+U〃
板书:
印联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(7)评估与交流:回顾以上操作,看看是否存在不妥的地方:读数时是否实事求是?要换灯泡
时是否换用了不同规格的?如果这些因素在实验中都作了充分的考虑,实验的结果应该是可靠的.各
小组把实验结果写成实验报告.并在班上进行交流和讨论.
2.探究串联电池组的总电压
师请同学们阅读教材P73《想想做做》,探究串联电池组的电压规律.
学生分组实验.(教师巡视指导)
操作完毕,各小组汇报实验结果.教师点评,和学生一起归纳总结.
板书:串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压之和.
例题1(多媒体展示)(多选)如图甲所示,电源电压是8V且保持不变,开关S闭合后,电压表
的示数是2V,则()
A.L1两端的电压是2V
B.L2两端的电压是6V
C.L1两端的电压是6V
D.L2两端的电压是2V
解析:当$断开后,电压表通过I』与电源的两极相连,测得电源电压是8V:当S闭合时,电路
是通路,电压表测的不再是电源电压,等效电路图如图乙所示,电压表测的是L2两端的电压,故D
对.又因为L与L2串联,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,故C也对.要判断电压
表测哪部分电路两端的电压,关键是看电压表与哪部分电路并联.即看电压表的两个接线柱与哪部分
电路两端直接相连,可采用下面的判断方法:假定电压表跟导线的连接点可以沿导线移动,在移动过
程中G以跨越开关和电流表,但是不能跨越电源和用电器(包括后面要学到的电阻),那么连接点能
移到哪个用电器两端,就跟哪个用电器并联.这种判断方法叫做连接点“移点法”.
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答案:CD
例题2教师用多媒体展示练习册中对应题目,并针对性地讲解.
例题3(多媒体展示)在如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙
所示,则电阻R/和R2两端的电区分别为()
A.5.6V1.4VB.7V1.4V
C.1.4V7VD.1.4V5.6V
解析:由题图甲能够看出,电压表VI测的是电源电压,电压表V2测的是电阻&两端的电压,
而两个电压表的指针偏转相同,但两电压表的示数不可能相同,由此可以推知电压表VI使用的是
075V测量范围,而电压表V2便用的是0~3V测量范围,由此可以读出电压表Vi的示数为7V,电
压表V2的示数为1.4V.在串联电路中U=Ui+U2,则。尸。・U2=7V-1.4V=5.6V.故本题应选A.
答案:A
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
知识点2探究串联电路中电压规律的实验题
师下面我们将通过适当的例题来帮助同学们掌握探究串联电路中电压的规律的综合实验题.
例题4(多媒体展示)瑞瑞同学在物理实验考试时,对串联电路中电压的规律进行了探究.
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和.
【设计与进行实验】
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出LJ两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断
开A接点,并改接到C接点上;
(4)测出AC间的电压.
【交流与评估】
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(1)在拆接电路时,开关必须:
⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?
3
2.41.43.75
(3)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以
得出的结论是:串联电路总电压各用电器两端的电压之和(选填“等于”或“不等于”).
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:
解析:(1)在拆接电路时开关必须断开;(2)电压表在测量某元件两端的电压时,应该使标有
号的接线柱靠近电源的负极,另一接线柱靠近电源的正极,显然瑞瑞同学的方法不能使电压表正常偏
转,也不可能测出L2两端电压;(3)2.4V+1.4V=3.8V#3.75V;(4)显然一次实验得出的结论并不能
说明普遍的规律.
答案:(1)断开(2)不能,因为电压表的正、负接线柱接反了(3)不等于(4)以一次实验得
出物理规律不合理
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
【教师结束语】
这节课我们学习了串联电路中电压的特点,认识到串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压
之和.关于串联电路的电压规律,我们是通过探究的方式得出的,大家对探究问题的思路一定要有明
确的认识,先猜想后设计,通过实验说明问题.
课后作业
完成本课时对应课后练习.
普敦与反思
I.这是一节实验探究课,本课时的教学应该在实验室进行,实验过程可以要求学生按照课本中的
步骤完成,也可以自己设计实验方案进行实验,在探究活动中充分调动学生的积极性是该课成败的关
键,如对实验的设计我们要多找些同学谈想法、思路,最好能让他们上台来说明自己的设计思想,这
对所有的同学都是一种激励;又如在对数据进行分析时,也要多找儿组同学说出自己的结论.
2.在实验进行前的“猜想或假设”的环节中,也许有的学生一下子就说出“结论”而自以为得意,但
是应该让学生明确:一下子说出来的“结论”不是结论,只是猜想,只是探究活动的开始,它还需要论
证.探究活动的目的绝不只是让学生说出和记住结论,而是要求学生在探究的过程中学习,因为科学
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探究过程的每个环节都有它特有的教育功能.
3.教师要注意指导学生仪器使用的规范性.实验中,教师要注意培养学生的合作学习能力.教师要
做好课堂调控.
4.让学生养成记录原始数据的习惯,不要“凑数据”.教师要适当渗透误差理论,让学生理解误差是
不可避免的,实验的结论是允许有误差的存在的.
5.教师要充分相信学生的分析能力,在学生分析实验数据的过程中注重引导启发,不要急于将结
论告诉学生,要让学生自己归纳出结论.
敦与场下
1.探究问题的一般方法:I提出问题一>2猜想
或假设一►③制订计划与设计实验一④进行
串联电实验与收集证据T⑤分析与论证一⑥得出
路的电<
结论一©评估与交流
压规律
2.串联电路中电压的规律:串联电路两端的总电
压等于各部分电路两端的电压之和.
第2节串、并联电路中电压的规律
第2课时并联电路的电压规律
‘汽教与大纲
【教学目标】
一、知识目标
1.学会正确将电压表接入并联待测电路,并能画出相应的电路图;
2.学会正确使用电压表测量并联电路的电压;
3.会分析数据,归纳总结出并联电路中电压的规律.
二、能力目标
在探究并联电路电压规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
三、素养目标
1.明确探究目的,在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度;
2.体会交流合作的重要性,获得共享成果的喜悦.
【教学重点】
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系.
【教学难点】
组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,得出恰当的结论.
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【教具准备】
电池组、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、实验报告单(各30份)、多媒体课件等.
【教学课时】
1课时
'配教学设i+
【巩固复习】
教师引导学生复习上一课时的内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题
讲解),加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师上一课时,我们学习了串联电路中电压的规律,下面请同学们思考并联电路中的电流和电压
又有怎样的特点呢?
生:并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和;我猜想并联电路中各支路两端的电压均相等.
师同学们的猜想是否正确呢?下面我们就一起来探究吧!
【进行新课】
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源电压的关系
师请同学们思考一下右图中Li两端的电压和L2两端电压的特点.
生:观察电路图可知,用电压表测并联电路中灯泡Li两端的电压时,其实电压表也接在了灯泡
L2两端,也接在了并联电路电源的两端,故并联电路的总电压,等于各个支路两端的电压,即灯L两
端的电压和灯L2两端的电压相等.
师这位同学的回答是否正确呢?下面我们就一起做实验进行验证.
(1)提出问题:
如图1所示,两个灯泡并联后接在电源两端,电压U/、U2和U之间可能有什么关系?
(2)猜想假设:
例如:①可能三个电压相等;②可能U=U/+U2.
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要想知道正确结论,我们设计了如下实验.
(3)设计实验:
①分别把电压表并联在如图2所示的电路的A8两点、CO两点、EF两点测电压,所用电源为两
节干电池串联,看看它们之间有叶么关系;
②换上另外两只规格不同的灯泡,并换上三节干电池串联作为电源,再次测量,看看是否还有同
样的关系.在连接电压表时,要注意电压表量程的选择.
下面是三次测量的电路图(如图3所示).
图2图3
(4)进行实验与收集数据:
①按电路图分别将电压表接在A〃两点间、。两点间和EF两点间,合上开关,将电压表的示数
记录在下表中;
②换上另外两只规格不同的灯泡,并换上三节干电池串联作为电源,再次测量,将电压表的示数
记录在下表中.
历间的电压〃八切间的电压U/VEF网的电压U/V
期一次测吊333
金二次测成4.54.54.5
(5)分析论证:
分析表中数据可知,电源电压不同时,A、B间电压不同,C、D间电压也不同,但在同一电路
中A、8间电压和C、。间的电压相等,都等于电源电压(E、尸间的电压)
(6)得出结论:
U=Ui=U2=...=Un
板书:并联电路中各支路两端的电压与电源两端的电压相等.
(7)评估与交流:
把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把探究记录给他们看,征求他们的意见,把交流的
情况记录下来.
例题1(多媒体展示)如图所示,电源电压保持不变.当开关S2闭合时电压表的示数()
A.变大B.变小
C,不变D.无法确定
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解析:开关S2断开时,电路中只有灯泡L2,电压表测L2两端电压,即电源电压;S2闭合后,灯
泡L和L2并联,由于并联电路各支路两端电压相等,电压表测的是Li两端的电压,既是电源电压,
也是L2两端的电压,由于电源电压保持不变,所以电压表示数不变.此题还可以根据井联电路用电器
工作特点来分析,在并联电路中,用电器独立工作,互不影响,所以Li是否亮,不影响L2两端的电
压和通过L2的电流.在电路中的一根导线的两个端点之间若无任何元件,该导线的两个端点即可看成
一点.
答案:C
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
知识点2探究并联电路中电压规律的实验题
师下面我们将通过适当的例题来帮助同学们掌握探究并联电路中电压规律的综合实验题.
例题2(多媒体展示)如图所示的是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板
的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡Li、L2.木板背面的部分
接线柱之间有导线相连着,从而使木板正、背两面的电路组成一个完整的电路.闭合开关通电后,两
灯都能正常发光.
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一个
灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是,否则是另一种连接方式.
(2)小聪先后将电压表分别并联接在ah、cd、ad之间,电压表示数均为3V,这表明两灯的连
接方式是.
答案:(1)并联(2)并联
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
师下面请同学们把串、并联电路中电流、电压的特点总结比较一下.
学生讨论,作答.
第19页共40页
教师点评并归纳总结:(用多媒体播放)
并联
~1yl妗
电路图
-0-^8)—
文字表述:在并联立珞
文字表述:在辛联电路
中,干路电流孑于各支路
电流中,电流处处相等.
的电流之和.
公式:/=/1=/?=…
公式:/=/]+4+…+
文字表述:中联电路中的文字表述:井联电路中
总电压等于各部分电路各支路上两端的电压与
电压
两拓的业ZK之和.也源两端的也压相等.
公式:/=+…+心公式:,二/1_/[二…二
【教师结束语】
这节课我们学习了并联电路中电压的特点,认识到并联电路中各支路两端的电压与电源两端的电
压相等.值得注意的是很多问题并非都需要探究.仔细想一想也会有结果的,这种思维方式叫理性推理,
并联电路中电压的特点我们也可以采用理性推理的方式来得出.
课后作业
完成本课时对应课后练习.
普敦与反思
1.考虑到课时的限制,探究并联电路中电压规律的实验可以在课上让学生验证,也可以做演示实
验,也可以课下验证,总之要尽量为学生提供验证的器材,把探究延伸到课堂之外.
2.在实验探究的“评估与交流”环节中,初中学生做实验、解题时往往做完了不检查,通过“评估和
交流”便可以发现不足,及时弥补,还可以总结经验,有利于将来的学习和工作.而“交流”一定要包括
口头交流,不能只交流结论,要从问题的提出开始,包括猜想假设、设计实验……直到得出结论.同
学之间互相比较一下,看看有什么不同,想一想,“我的为什么和别人的不一样?”
鲁]教室版构
探究并联电路中电压的规律:并联电路各支路两端的电压与电源两端的电压相等.即U=U=lh
=...=Un.
第3节电阻
矍教斗纲
【教学目标】
一、知识目标
第20页共40页
1.初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
2.理解电阻是导体本身的一种性质,理解电阻的人小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关.
二、能力目标
1.探究影响导体电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力.
2.学习研究问题的一种方法——控制变量法.
三、素养目标
1.激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣,让学生积极动手进行实验.
2.通过了解半导体及超导现象在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生的求知欲.
【教学重点】电阻的概念.
【教学难点】影响导体电阻大小的因素.
【教具准备】接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的锲
络合金丝及铜丝各一段、酒精灯、日光灯铝丝、多媒体课件等.
【教学课时】1.5课时
孽2教学设i+
【巩固复习】
教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲
解),加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路,闭合开关,观察灯泡亮度;换一个规格不同
的灯泡接入电路,再次观察灯泡的亮度,发现灯泡变暗了.(以实验导入课题)
师为什么电压一样,这个灯泡却变暗了呢?看来同样是灯丝,有的灯丝容易导电,有的却不容
易导电,今天我们就研究导体的这种差异.
【进行新课】
知识点1电阻
।.电阻的定义
提出问题:为什么铜导线与锲铭导线的用途不同呢?同是导体为什么它们导电的能力乂有不同呢?
(下面进行实验探究)
演示实验:教师把银格合金也和铜丝分别接入电路,观察一下灯泡的亮度有什么不同?
步骤:①先将银格合金丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度.
②将银格合金丝换成长短、殂细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度.
现象:接铜丝时灯泡亮,接银铭合金丝时灯泡暗.
第21页共40页
分析:实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?
原来,导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用;相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线
对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.
板书:电阻是导体对电流的一种阻碍作用.
2.电阻的单位及其换算
板书:(I)电阻的符号:R;电路图中的符号是.
(2)电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Q
常用单位:干欧(kQ),兆欧(MQ).
lkQ=103Q;lMQ=106n.
几种常见的电阻值:实验室小灯泡中灯丝电阻为儿欧到十几欧;日常用的白炽灯灯丝电阻为儿百
欧到几千欧.实验室用的约1m长的铜导线电阻小于百分之几欧,通常可以略去不计.
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
知识点2影响电阻大小的因素
提出问题:决定导体电阻大小的因素有哪些呢?
师请同学们看教材P78《演示》——“影响导体电阻大小的因素”,你能猜测出影响电阻大小的
因素吗?
进行猜想:电阻的大小可能与导体长度、横截面积、材料、温度有关.
设计实验:应该采用控制变量的方法进行研究.
演示实验1:长度、横截面积一定,探究电阻R与材料〃的关系(可参考前面的演示实验);
分析总结:前面的演示实验中,铜丝和银格合金丝是用不同材料制成的,虽然它们的长短、粗细
相同,但是对电流的阻碍作用不同,这说明电阻的大小跟导体的材料有关.
演示实验2:材料、横截面积一定时,探究电阻R与长度/的关系;
给电路接入两根锲倍合金丝,使它们的粗细相同、长度不同,重复前面的实验.
结论:导体的电阻跟它的长度有关系,导体越长,电阻越大.
演示实验3:材料、长度一定,探究电阻及与横截面积S的关系;
仍然给电路接入两根银铭合金丝,使它们的长度相同、粗细不同,重复前面的实验.
结论:导体的电阻跟它的横截面积有关系,导体横裁面积越小,电阻越大.
演示实验4:材料、长度、横截面积一定,探究电阻R与温度/的关系.
给电路接入一个日光灯鸨丝,如图所示,闭合开关,观察电流表的偏转,再用酒精灯加热铝丝,
观察比较电流表的偏转.
第22页共40页
会从落休的逝祖升宓而增大
结论:导体的电阻跟它的温度有关系,大多数导体的电阻随温度的升高而增大.
板书:导体越长,电阻越大:横截面积越大,电阻越小:电阻与材料有关、与温度有关.
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积等因素.不随
其两端电压、通过电流的变化而变化.
说明:(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,一个导体的材料、长度和横截面积确定时,它的
电阻是一定的,不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体
对电流的阻碍作用总是客观存在的.无电流通过时,它的这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.也就
是说导体电阻的大小并不随着它两端电压的高低、通过电流的强弱而变化.
(2)导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积的关系可用
来表示,其中R为电阻,/为导体的长度,S为导体的横截面积,〃为电阻率(由导体材料决定).
(3)导体的电阻还跟导体的温度有关.部分导体,温度越高,电阻越大;部分导体,温度越高,
电阻越小.但是初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
(4)控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的办法,
把多个因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.
例题教师用多媒体展示练习册中对应题目或本节配套课件中的例题,先让学生思考,后讲解.
课堂演练
完成本课时对应课堂练习.
知识点3半导体和超导现象
教师请学生阅读教材P80《科学世界》,了解半导体及超导现象,并用多媒体播放视频:半导体
与超导体的应用.
(1)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的导体叫作半导体.半导体的电阻比导体大,但比
绝缘体小得多,常见物质:错、硅、硅化钱等.通常用半导体材料可以制作二极管和三极管.它被广泛
应用于各种电子设备.
(2)超导现象:当温度降低到某个临界值时一些金属的电阻会突然消失,这种现象叫作超导现
象.能够发生超导现象的物质叫超导体.物质电阻变为零的温度称为临界温度.当外界温度低于该物质
的临界温度时,该物质具有超导性.如铝在1.39K(-271.76℃)以下电阻就变成了零.
第23页共40页
超导现象应用于实际的好处是:①在电厂发电、输送电能、储存电能方面可以大大降低由于电阻
引起的电能损耗;
②制造电子元件时不必考虑散热问题,可以大大缩小元件尺寸,实现电子设备的微型化.
超导现象的具体应用有:用于核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚变装置等的超导磁,检测
微弱电磁信号的超导量子干涉仪
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