第十七章欧姆定律第一节电流与电压和电阻的关系二、学生分组实验 (或教师演示实验) 实验探究1 电流与电压的关系 【设计实验】测电阻两端电压,选择什么器材?如何改变电阻两端电压?怎么操作?测通过电阻的电流,选择什么器材?实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?滑动变阻器在实验中都起到什么作用? 实验电路图 实物图选择实验器材。
画电路图。
连接实物。
(表和电压表的调节。
(开关要断开。
(动变阻器的滑片至阻值最大端。
VR ' R A S免电阻的温度升高,阻值发生变化。
5.针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。
【实验分析与结论】R=10 Ω不变U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6当电压成比例增大时,电流也成比例增大。
结论1当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
根据实验数据描点作图。
在教学中要注意渗透:1.自变量是谁?自变量怎么改变?自变量怎么测量?2.因变量是谁?因变量怎么测量?3.控制变量是谁?如何控制?实验探究2电流与电阻的关系分析实验数据,讨论交流,得出结论。
根据实验过程中采集的数据描点作图。
板书设计第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系实验电路图 实物图实验探究1:电流与电压的关系电阻一定,研究电流与电压的定量关系。
R =10Ω不变 U /V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I /A0.10.20.30.40.50.6结论1.当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
根据实验数据描点作图。
实验探究2:电流与电阻的关系电压一定,研究电流与电阻的定量关系。
U =5 V 不变VR ' R AS第二节欧姆定律教学目标一、知识与技能:理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算.二、过程与方法:1.通过欧姆定律,培养学生的分析和概括能力.2.通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力.三、情感态度与价值观:通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚韧不拔,探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情.教学重点理解欧姆定律.教学难点利用欧姆定律进行简单的计算.教学器材课件,小灯泡一只,干电池2节,10Ω电阻2个,开关1个,导线若干。
教学过程一、引入新课[师]同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?课件展示学生回答:在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
在导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、新课教学:[师]这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系,将两个结论概括在一起,如何用简练而准确的语言表达呢?学生讨论,得到完整的结论,教师复述这就是著名的欧姆定律。
1.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.这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的.为了纪念他,把这个定律叫做欧姆定律.....[师]课件展示:欧姆的生平事迹。
我们应该学习欧姆的什么精神?学生讨论:学习科学家献身科学,勇于探索真理的精神,激发学生学习的积极性。
欧姆很坚强,遇到困难他也不放弃,别人不理解他也不害怕,我们也应该像科学家那样,努力学习。
[师]欧姆定律:用公式表示I=式中:I——电流——安培(A)U——电压——伏特(V)R——电阻——欧姆(Ω)[师](要求同学阅读教材P26“!”明白欧姆定律公式中的单位要求)欧姆定律公式中的单位有什么要求呢?[生]如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培,一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。
[师]点拨:欧姆定律的变形公式有什么?[师]思考:欧姆定律公式使用时应注意些什么呢?注意的事项:(1)欧姆定律的变形公式有R=U/I,U=IR。
(2).公式中的各个物理量是同一导体或同一段电路上的一时刻的对应值。
(3).根据公式变形R=U/I,不能说“导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。
”这个式子只表明电阻R 等于U与I 的比值。
2.欧姆定律的应用。
[师]接着我们看欧姆定律能解决什么问题.利用课件展示:例题1:我们已经知道试电笔内必须有一只很大的电阻,用来限制通过人体的电流,现有一只试电笔其中的电阻为880KΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时通过人体的电流是多少?根据题意,学生找到已知量。
R=880KΩ=8.8×103ΩU=220V解:I==0.25×10-3 A0.25×10-3 A=0.25 mA答:使用这支测电笔时,通过人体的电流是0.25 mA。
利用课件展示:已知电流、电压,求电阻例题2:实验中测得一个未知电阻两端的电压是4.8V,流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少?学生解答:解:由I=得,R= U/I=4.8V/0.32A=15Ω答:这个未知电阻的阻值是15Ω。
[师]前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律。
那么,电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?请同学们想一想并与大家交流,说一说自己的理由。
三、小结:师生共同小结本节内容.通过这节课,我们学习了以下内容:1.欧姆定律的内容、公式及物理意义.2.欧姆定律的应用.四、布置作业:课本后动手动脑五、板书设计:欧姆定律导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比. 公式:I=第三节电阻的测量教学目标:(一)知识与技能应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法;学会同时使用电流表与电压表。
(二)过程与方法通过自己动手设计实验,测量出小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。
(三)情感、态度与价值观通过实验电路的设计、连接以及测量过程,培养科学探究的兴趣。
教学重点:对实验原理的理解及实验过程的把握。
教学难点:实验电路的设计教学方法:实验探究法教学用具:实验器材:电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、学生电源、开关和导线若干。
中学电路虚拟实验室软件。
教学过程:(一)引入新课以学生抢答形式完成表格:提问:1、完成表格,你利用了哪些公式?2、现有一个小灯泡,怎样来测出它的阻值?(二)新课教学1、根据学生回答总结:用电流表和电压表来测小灯泡的电阻,这种方法叫伏安法。
请同学们在问题的提示下,先在“中学电路虚拟实验室”软件中模拟探究。
在探究过程中,注意以下问题:(1)你的实验原理是什么?(即你所用的公式)(2)设计的电路中的各个器件的作用是什么?(3)你认为在实验中至少需要测几次数据?用什么方法来改变?这样做的目的是什么?(4)能不能使小灯泡两端的电压超过额定电压?为什么?(5)你认为在实验中还应注意哪些方面?学生在“中学电路虚拟实验室”中独立完成原理设计图,根据设计图回答上述问题,并设计实验数据表格。
2、学生实验:根据模拟情况学生自主进行探究实验,并完成实验表格(教师巡视指导)3、实验探究完成后,在虚拟实验室中及时进行评价与交流(1)利用虚拟物理实验室将完成过程再现(2)学生探讨:①此电路图的优点②实验过程中的注意点③实验结论:改变小灯泡的电流、电压,小灯泡的亮度不同,测量出的电阻也不同。
原因:灯的亮度不同,灯丝的温度不同,电阻也不同。
(3)在实验中你遇到了什么问题或故障?你是如何排除的?(4)如实对自己的表现给于评价,完成自我评价表(三)课堂小结学生谈这节课的收获,教师通过幻灯片对本节课进行总结。
(四)布置作业动手动脑学物理第四节欧姆定律在串并联电路中的应用一、知识和技能要求1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算;2. 能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
二、重点难点精析1. 等效电阻在电路中,如果一个电阻的效果和几个电阻在同一电路中的效果相同,可以认为这个电阻是几个电阻的等效电阻。
这个概念可以结合“合力与分力的关系”对照理解。
电阻在电路中的作用即对电流的阻碍作用。
这里的“等效”可以理解为在同一个电路中,即电源电压相同,电阻对电流的阻碍作用相同,电路中的电流大小相同。
如果电源电压相同,在图1和图2中电流表示数相同,可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻,也称总电阻。
2. 串联、并联电路中等效电阻与各分电阻的关系(1)串联电路在图1中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有,图2中有:,综合以上推导,有:,因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:,推论:串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
(2) 并联电路等效电阻电路如图3、图4所示。
两个图中电流表示数相同,说明R和R1、R2并联的效果相同,可以认为R是其等效电阻。
在图3中,有在图4中,有综合以上推导,有即,推论:并联电路中,总电阻比任何一个分电阻都小。
3.串联电路和并联电路电阻规律的应用通过串联电路电阻的规律,可以有推论:串联电路中,电阻阻值之比等于电阻两端电压之比,推导如下:通过并联电路电阻的规律,可以有推论:并联电路中,各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比,推导如下:三、典型例题1:一只灯泡两端的电压是3V,能正常发光,此时的电阻是6Ω。
如果把这只灯泡接到电压为9V的电源上,电路中应串联一个多大的电阻,灯泡才能正常发光?分析与解:解电路题时,需要先把题中描述的等效电路图画好。
通过题中叙述可知,电源电压高于灯泡正常发光所需要的电压,因此需要串联一个电阻分担电源电压。
此电路是一个串联电路。
在等效电路中标出必要字母和数据。
电路问题中,关键是解决各电阻的阻值问题。
解答串联电路电阻问题时一般有三种解法。
解法一:常规解法。
即根据公式,分别找到电阻两端的电压和通过电阻的电流,再算出电阻的大小,解法如下。
解法二:通过串联电路的电阻规律:,计算出串联电路总电阻和其中一个电阻,再算出另一个电阻,具体解法如下。
解法三:利用串联电路中电阻和电压成正比,,只需要分别找出两个电阻两端电压的比值,即可直接算出待求电阻的大小。
电学中由于公式之间的互通性,因此一题多解常常出现,需要多加练习。
一般来说,在题目中最方便快捷的方法就是比例法。
2:如图所示电源电压9伏,电阻R1=6欧,通过R1的电流是0.5安,干路中的电流是2安,求电阻R2的阻值,和R1、R2的等效电阻?分析与解:初看此题,可以发现实质上这是一个混联电路,超过初中电学的要求。
但是仔细审题可以发现其实需要解决的问题都在并联部分,和混联无关,因此这道题可以看成一道并联的题。
由于滑动变阻器阻值不为0,因此电源电压和并联部分的电压一定不同,题中告诉电源电压值对解中道题没有帮助,是一个迷惑条件。
此题也至少可以用两种方法求解。
解法一:常规解法,即算出电阻两端电压和电流再算出电阻,具体解法如下。