初三物理(北京版)欧姆定律在串并联电路中的应用(1)-3学习任务单

课程基本信息课例编号学科物理年级初三学期上学期课题欧姆定律在串、并联电路中的应用（1）教科书书名：《物理》九年级全一册出版社：北京师范大学出版社出版日期：2014年7月学生信息姓名学校班级学号学习目标1.会使用欧姆定律进行简单串并联电路的计算。2.知道引起电路变化的原因，会分析变化电路中电流表和电压表的示数变化。课前学习任务复习欧姆定律以及串、并联电路电流和电压规律。完成下列问题。1.欧姆定律的公式是，变形公式有2.串联电路的电流、电压规律（用公式表述）串联电路的电流规律：串联电路的电压规律：3.并联电路的电流、电压规律（用公式表述）并联电路的电流规律：并联电路的电压规律：课上学习任务【学习任务一】会分析由“滑动变阻器”引起的电路变化问题画出实验电路图：1.利用实验室中的器材设计实验，说明：电路中电阻变化是否会引起小灯泡亮度以及电路中电流的改变。（提示：实验中用滑动变阻器替代热敏电阻）画出实验电路图：图1图12.如图1所示,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电路中的电流表和电压表示数如何变化？由“滑动变阻器”引起的电路变化问题由“滑动变阻器”引起的电路变化问题步骤1：步骤2：步骤3：图2练习1.如图2所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是()图2A.电压表、电流表示数均变大B.电压表、电流表示数均变小C.电压表示数变大、电流表示数变小D.电压表示数变小、电流表示数变大练习2.如图3所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，判断电压表和电流表的示数变化。图3图3图4练习3.如图4所示，R1=20Ω,"滑动变阻器"R2最大阻值为80Ω，电路接在电压为6V电路中，当滑片P由最左端滑到最右端时，则电流表示数变化范围是多少？此时电压表的示数为多少？图4【学习任务二】会分析开关引起的电路变化问题交通法规规定驾驶员在驾驶汽车时必须系安全带。为了提醒驾驶员，在汽车上设置了“安全带指示灯”。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合。若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。根据这一实际要求，学习小组的同学们设计了如图所示的几个模拟电路（如图5），其中能实现上述功能又最为合理的电路图是()图5图5图6练习4：在如图6所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1、S2均闭合。当开关S2由闭合到断开时，电路中各电表的示数如何变化？图6练习5：如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。开关S始终保持闭合，开关S1由断开到闭合，下列判断正确的是()A.电路中的总电阻变小B.电路中的总电阻变大C.电流表的示数变小D.电压表的示数不变的学习小灯泡的灯丝是由电阻率大熔点高的钨金属丝做成的，一般随温度升高而增大。热敏电阻器是敏感元件的一类，和小灯泡相比较电阻值随温度的变化要明显的多。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低。热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化;②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃~315℃，高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃)，低温器件适用于-273℃~-55℃;③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便，电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产;⑥稳定性好、过载能力强。气敏电阻是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器，它是利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成的，主要成分是金属氧化物。它的主要品种有:金属氧化物气敏电阻，复合氧化物气敏电阻，陶瓷气敏电阻等。常用的主要有接触燃烧式气体传感器、电化学气敏传感器和半导体气敏传感器等。接触燃烧式气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(也可表面涂铂、钯等稀有金属催化层)，使用时对铂丝通以电流，保持300℃~400℃的高温，此时若与可燃性气体接触，可燃性气体就会在稀有金属催化层上燃烧，因此，铂丝的温度会上升，铂丝的电阻值也上升;通过测量铂丝的电阻值变化的大小，就知道可燃性气体的浓度。电化学气敏传感器一般利用液体(或固体、有机凝胶等)电解质，其输出形式可以是气体直接氧化或还原产生的电流，也可以是离子作用于离子电极产生的电动势。半导体气敏传感器具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单的特点，应用极其广泛;半导体气敏元件有N型和P型之分。N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小;P型阻值随气体浓度的增大而增大。像SnO2金属氧化物半导体气敏材料，属于N型半导体，在200~300℃温度它吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体(如CO等)时，原来吸附的氧脱附，而由可燃气体以正离子状态吸附在金属氧化物半导体表面;氧脱附放出电子，可燃行气体以正离子状态吸附也要放出电子，从而使氧化物半导体导带电子密度增加，电阻值下降。可燃性气体不存在了，金属氧化物半导体又会自动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。这就是半导体气敏元件检测可燃气体的基本原理。光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻一般可达1.5MΩ。光敏电阻的特殊性能，随着科技的发展将得到极其广泛应用。

光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用