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2019-2020年九年级物理第十二章探究欧姆定律教案沪粤版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——设计——实验——结论——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学生会得到如下结论不同导体的导电能力是不相同的
二、进行新课
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“Ω”常用单位千欧——kΩ,兆欧——MΩ换算关系1kΩ=103Ω,1MΩ=103kΩ
(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已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(锰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镍铬合金电阻线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7
(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→电阻大→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10Ω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1V、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——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——电阻一定时,电流与电压成正比.2.电流与电阻的关系——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学习目标知识与技能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物理概念和规律的研究方法;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重点1 欧姆定律内容;2 用物理方法经历探究得到欧姆定律的过程教学难点1 用物理方法经历探究得到欧姆定律的过程;2 对物理数据进行分析,并进而得到规律教学方法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、合作解决问题教学器材分组实验器材,共十三组,每组包括电源(三节干电池)、导线(九根)、电阻器(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关另备适当的备用器材步 骤教 学 过 程教 师 活 动学 生 活 动备 注一.提出问题引导学生回忆活动14-1,导体中的电流与什么有关?回忆并交流与导体两端的电压和导体的电阻有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,利用自身的经验猜想电流与导体两端的电压有什么关系?利用自身的实践经验电压越大电流越大利用学生对这个问题的讨论得到猜想当然可能有其他猜想,不反对,用实验检验2.引导学生回忆,利用自身的经验猜想电流与导体的电阻有什么关系?利用自身的实践经验电阻越大电流越小.三.2方案的设计1.要研究导体中的电流与电压和电阻的关系,用什么显示电流和电压的大小呢?用电压表和电流表来显示电压和电流电阻的阻值可根据电阻器的铭牌来了解能否设计一个电路测量三个需要的物理量在教师的引导下,学生进行交流、讨论,设计出一个合适的电路图2.导体中的电流与两个因素有关,用什么物理研究方法来研究呢?讨论、交流控制变量法
(1)如何研究电流与电压的关系呢?交流、讨论保持电阻不变,改变电压,观察电流如何变化提示我们可让电压成倍增加,观察电流有没有成倍增加
(2)如何研究电流与电阻的关系呢?利用上一个设计方案类似地讨论出方案参考方案保持电压不变,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,第一步要改变电阻两的电压,以及第二步要保证电阻两端的电压不变,应该在电路中怎样设计才能达到这样的要求呢?交流讨论在电路中加入滑动变阻器并设计出最终的电路四.实验及数据搜集在实验前,请学生思考在连线以及闭合开关前要注意什么问题?学生思考,交流汇报参考答案
1.开关要断开;
2.滑动变阻器阻要调到最大的位置布置实验任务,并对学生的活动进行巡查注意观察学生1.观察学生有没有按计划实验
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1.研究电流与电压的关系2.研究电流与电阻的关系学生自主实验五.评价与交流1.指导学生对各组的结论进行汇报、交流参考结论在电阻不变的情况下,导体中的电流与电压成正比在电压不变的情况下,导体中的电流与电阻成反比分小组汇报,其他小组将结论进行对比,并可发表不同看法回顾这与你的猜想吻合吗?体验成功的快乐2.能否对上上两个方面的结论进行综合学生进行交流、讨论,尝试对两结论进行综合将学生的结论与欧姆定律进行对比导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成比学生自学教材,对欧姆定律的公式、单位及变形公式进行学习公式I=U/R单位I(A)、U(V)R(Ω)1A=1V/Ω六.简单应用思路在一个电路中,只要知道电流、电压、电阻中的任何两个物理量,就可以求出第三个物理量了思考例1见111页对问题进行评论七.实验过程的误差分析部分小组的数据出现了偏差引导学生对误差产生的原因进行讨论、交流参考可能是在测量过程中通电时间过长,导致导体的电阻变大八.对本节课的学习进行小结小结内容1 本节课的知识; 2 本节课的探究经历学生对本节课谈自己的感受作业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
2、3两题板书设计14-3欧姆定律一.导体中的电流与电压与电阻有什么关系?二.电流与电压成正比;电流与电阻成反比三.方案设计 1 电路图 2.研究方法控制变量法四.实验五.结论1 欧姆定律内容(略) 2 公式I=U/R 单位A、V、Ω教后反思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)教学目标知识和技能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解决实际问题通过实验操作使学生学会用伏安法测量电阻使学生进一步正确掌握使用电流表和电压表的方法过程和方法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情感、态度与价值观培养学生实事求是的科学态度刻苦钻研的科学精神在实验探究过程中主动探索,交流合作精神的培养教学重点难点用“伏安法”测电阻会推导串并联电路总电阻小灯泡电阻变化的原因教学器材滑动变阻器、待测电阻、待测小灯泡、开关、电源、电压表、电流表、导线若干教学方法实验探究、合作交流、科学推导教学过程设计导入新课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
一、运用欧姆定律测量电阻把欧姆定律的公式加以变形会得到什么公式?用哪一个变形公式可以求电阻R呢?思考得到U=IRR=U/I让学生巩固欧姆定律并能发挥
二、测量定值电阻的阻值提问这个实验原理是什么?需要那些器材?实验该如何设计?(包括电路图和实验数据表格设计)这种利用电流表测待测电阻电流和电压表测电压继而利用公式R=U/I求的电阻R的方法叫伏安法学生积极思考可以得出实验原理R=U/I实验器材电源、电流表、电压表、开关、阻值未知的电阻、滑动变阻器和导线若干进行实验,将实验数据填入表格数据处理求出R的平均值培养学生积极主动思考的精神培养学生在探究过程中动手操作及相互合作的精神
三、测量小灯泡的电阻这个活动可以仿照上个活动进行教师提问同一个灯泡的电阻不同是不是因为误差?教师提示学生看p.98表中同一灯冷态和热态的阻值进行实验,并测出不同电压下的小灯泡的电压各小组交流结果,结果发现同一个小灯泡的电阻在发生变化学生思考可能会想到电阻变化的因素巩固影响导体电阻大小的因素培养学生思考问题周密性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障的分析和研究深入理解1通路、段路、短路;2电流表、电压表的作用;3串、并联;4欧姆定律等电学知识教学难点故障分析的逻辑推理方法课前准备筛选恰当的课堂例题;整理学生易错的电路故障题课时安排1课时教学过程教师学生1,如图,当电键S闭合时,灯L
1、L2均不亮某同学用一根导线去检查故障他将导线先并接在灯L1两端时,发现灯L2亮,灯L1两端时,,然后并接在灯L2两端时,发现两灯均不亮由此判断()灯L1开路B.灯L1短路C.灯L2开路D.灯L2短路2,如图,电源电压不变闭合电键S,灯L
1、L2都发光一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是()A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1开路D.灯L2开路安排学生练习3,如图,电源电压不变闭合电建S,电流表、电压表均有示数将滑动变阻器的滑片P向左移动,一会儿发现电压表和电流表示数的比值变小,则下列判断中正确的是()电阻R1短路,电压表的示数变大电阻R1开路,电流表的示数变大滑动变阻器短路,电压表示数变小滑动变阻器开路,电流表示数变小
4、如图,电源电压不变闭合电建S,电路正常工作一段时间后,发现其中一只电压表示数变大,则()灯L可能变亮B灯L亮度可能不变C电阻可能开路D电阻R可能短路安排学生练习从选项分析A选项的可能与B、C、D选项的不可能,关注自己逻辑推理的过程和思路从题意分析电路短路可能吗?那么,谁开路?从选项分析D选项的可能与A、B、C选项的不可能,关注自己逻辑推理的过程和思路从题意分析短路可能吗?那么,谁开路?做随堂练习题从选项分析C选项的可能与A、B、D选项的不可能,关注自己逻辑推理的过程和思路从题意分析1开路可能吗?2那么,谁短路?从选项分析C选项的可能与A、B、D选项的不可能,关注自己逻辑推理的过程和思路从题意分析电压表V1可能变大吗?怎样才能使电压表V2变大?做随堂练习题综上在上述故障电路的分析中,我们先是假设一个答案正确,然后根据1通路、开路、短路;2电流表、电压表的作用;3串、并联;4欧姆定律等电学知识判断其不可能直到发现合理答案也就是从尝试到否定,其逻辑过程如下
12.3欧姆定律的应用(第三课时)电路变化滑动变阻器与一个定值电阻串联(并联)接入一个电压保持不变的电源,当移动滑动变阻器滑片,电路的总电阻、电流、各个电阻两端的电压都发生变化,分析这类问题要注意哪些是不变的物理量例如,在右图所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压U保持不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,电压表、电流表的示数如何变化?滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻R2变大,由于R1是定值电阻,所以串联电路的总电阻R串=R1+R2变大,串联电路的电流I=U/R串,因U恒定不变,R串变大,所以I变小,电流表示数变小定值电阻两端的电压U1=IR1,因为I变小,而R1不变,所以U1变小,电压表示数变小思考若要判断滑动变阻器两端电压U2,能否根据U2=IR2来判断U2的变化?(应根据U2=U-U1,因U恒定不变,U1减小,则U2增大)另外,还有开关的闭合与断开也可以引起电路的总电阻、电流、各个电阻两端的电压都发生变化,分析这类问题同样应注意哪些是不变的物理量例如,在右图所示的电路中,R
1、R2是定值电阻,电源电压U保持不变,当开关S由断开变为闭合时,电压表、电流表的示数如何变化?开关S断开时,R1与R2组成串联电路,电压表测量的是R1两端的电压,它只是总电压的一部分,电流表测量的是串联电路中的电流I=U/R串=U/(R1+R2);而当开关S闭全后,R2被局部短路电路中只有R1,电压表测量的仍是R1两端的电压,但它已是总电压,故电压表的读数变大,电流表此时测量的是R1的电流I′=U/R1,故电流表的读数变大练习题
1、判断下列各图中,当滑动变阻器滑片向右移动时,各电压表、电流表的示数如何变化?
2、判断下列各图中,当开关S闭合后,各电压表、电流表的示数如何变化?
3、在右图所示电路中,电源电压为10伏,且保持不变,电阻R1=10欧,滑动变阻器的最大阻值是30欧,则当滑片在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是()(A)
0.2~
0.5A0~6V(B)
0.2~
0.3A0~6V(C)
0.2~
0.5A4~10V(D)
0.2~
0.5A4~6V
4、如右图所示电路中,电源电压恒定不变,电路工作正常,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则()(A)灯L可能变亮(B)灯L亮度可能不变(C)电阻R可能断路(D)电阻R可能短路
5、如右图所示,当变阻器的滑片P置于某一位置时R
1、R2两端的电压分别为U1和U2,当滑片P置于另一位置时R
1、R2两端的电压分别为U1′和U2′若⊿U1=∣U1-U1′∣,⊿U2=∣U2-U2′∣,则()(A)⊿U1⊿U2(B)⊿U1⊿U2(C)⊿U1=⊿U2(D)无法⊿U
1、⊿U2判断哪个大
12.3欧姆定律的应用(第二课时)电学计算电路计算是初中物理的重点知识,它已成为历年来中考的必考内容主要考点有
①记住欧姆定律的内容、表达式,并能熟练运用欧姆定律分析解决简单的电路问题;
②知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系,并会运用这些知识分析解决简单的串、并联问题;
③知道电功、电功率的公式,并会求解简单的问题;
④知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系;
⑤记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题
1、简单串并联问题解决串、并联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决例
1、(xx上海)如图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10闭合电键S,电流表A1的示数为
0.3A,电流表A的示数为
0.5A.求1通过电阻R2的电流.2电源电压.3电阻R2的阻值解析
(1)并联电路电流关系,则通过电阻R2的电流
(2)并联电路各支路电压相等,则电源电压
(3)由欧姆定律得,则
2、如图2所示,小灯泡标有“
2.5V”字样,闭合开关S后,灯泡L正常发光,电流表、电压表的示数分别为
0.14A和6V.试求
(1)电阻R的阻值是多少?解析根据题意,闭合开关S后,电压表的示数6V,电流表示数为
0.14A,则电源电压U=6V电路中的电流IR=I=
0.14A电阻R两端电压UR=U-UL=6V-
2.5V=
3.5V
(1)由欧姆定律得
(2)小灯泡的电功率
3、如图3所示电源电压不变.闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光已知R1=12,电流表A1的示数为
0.5A,电流表A的示数为
1.5A求
(1)电源电压;
(2)灯L的电阻;解析
(1)电源电压
(2)通过灯L的电流灯L的电阻
12.3欧姆定律的应用(第五课时)电学实验
1、某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图小灯泡上标有“
3.8V”字样,请完成和解答下列问题
(1)在图22甲中a.b分别是_____、__________表
(2)根据实验电路图,在图22乙中用笔画线代替导线,补充完成实物图连接
(3)连接电路时,应将开关______;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑在________端连接好电路并检查后滑动变阻器已处于最大阻值处,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,必须进行__________________
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片P灯泡都不发光,电流表示数为零,电压表的示数为电源电压,这可能是由于___________造成的
(5)、小明同学在做实验时,电路连接无误.闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零.该故障的原因可能是__________.
(6)、小莉同学在做实验时,闭合开关后,发现而电流表的示数为零,电压表的指针明显偏转,该故障的原因可能是__________.
(7)、小刚同学在做实验时,刚连完最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光,该故障的原因可能是___________
(8)、小马同学在做实验时,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表电压表示数不变,该故障的原因可能是________________-.
(9)、小张同学在做实验时,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,电压表示数变小,原因可能是_________.
(10)、小雨同学在做实验时,闭合开关后,电流表指针反向偏转,原因可能是__________.
(11)、小明在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,则接下来的操作是_______________.
(12)、滑动变阻器在此电路中的作用是_____________、__________________
(13)、实验时,次数12345U/V
3.
03.
53.
84.
04.5I/A
0.
280.
300.
310.34亮度增加测得5组实验数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况请你仔细分析实验数据和实验现象,回答以下问题
①第4次实验中电流表的示数如右上图所示,此时电流表读数为________A;
②通过表格中的数据,你还能发现小灯泡电阻的变化规律是___________________________-
(14)、小亮记录的实验数据如右表表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因
(15)、小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是_____________________、______________
(16)、某同学测小灯泡电阻时,改变小灯泡两端的电压,测量了三次,并将三次测得的电阻取平均值这种取平均值的方法是否正确并说明理由_______________________________________________________________________
(17)、该同学连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮,移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不变导致上述现象的两个操作错误是
①________________--------;
②
(18)、该实验的原理是(用公式表示)___________________
2、刘阳同学想利用图所给实验器材,探究电流与电压和电阻的关系实验次数12345电压/Vl.
01.
52.
02.
52.8电流/A
0.
100.l
50.
200.
250.28
(1)在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出
(2)假如错误已纠正,且原电流方向不变,则电压表将接在电路中a、b、c、d四点中的哪两点才能测量R1两端的电压
(3)上表是刘阳同学用R1实验得出的几组实验数据,分析表中数据可得到什么结论?
(4)本实验操作完成后,如果将电阻R1换成一只小灯泡,还能测量小灯泡的什么物理量?
(5)、小航同学在做实验时,先将5Ω的电阻R接入电路,电路连接完全正确,滑片P滑至阻值最大处后,闭合开关S就直接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作小航在实验中存在的错误是什么?
12.3欧姆定律的应用(第六课时)综合应用
1、(08山东滨州)有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理如图中虚线框里的内容所示它主要有四部分构成踏板和压力杠杆OAB(可绕O点转动)、定值电阻RO、压力传感器R(其电阻值会随所受压力大小发生变化,变化关系如下表)、显示质量大小的仪表V(实质示一个量程为0~3V的电压表)已知OB∶OA=1∶4,电源电压恒为3V,忽略踏板、杠杆及压杆的重力,g取 10N/Kg.压力F/N050100150200250300电阻R/Ω300250200150100500
(1)当踏板空载时,电压表的示数为
0.75V,求定值电阻RO的大小
(2)当某同学站在踏板上时,电压表显示为
1.2V,此时压力传感器R的阻值多大?该同学体重是多少Kg?
2、(08广安)如图所示,是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=20Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=3Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在0点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
(3)为什么不在电路中串联电流表,把电流表改装成风力表?
3、(08莆田)热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.图甲中,电源电压U=6V,○A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为
0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω
0.3A”字样,为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,求1环境温度为10℃、电路中电流为
0.0lA时两端的电压.2图甲电路可以正常工作的最高环境温度.
4、08厦门图22甲是某电子秤的原理示意图.电压表量程为0~3V(可对应显示质量大小)已知电阻R0=60Ω.压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图22乙所示,压力传感器表面能承受的最大压强为2×l06Pa,压杆与压力传感器的接触面积是2cm2设托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压恒定不变试求
(1)该压力传感器能承受的最大压力;
(2)若要求传感器受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则电源电压是多大?
(3)通过计算判断电子秤的刻度是否均匀
5、08湖南株州光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图15所示,根据图象解答下列问题
(1)光敏电阻随光强的增大而,随光强的减小而
(2)当光强为E1时,光敏电阻的阻值为R1;当光强为E2时,光敏电阻的阻值为R2,那么它们之间的关系式为(用E
1、E2表示)
(3)将光敏电阻R、定值电阻R
0、电流表、开关和电源连接成图16所示电路闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么(填正确答案的序号)
①电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大
④电流表的读数减小,光敏电阻两端的电压也减小
(4)在图16电路所示电路中,电源电压为6V,当光照强度为
4.5cd时,电流表的读数为
0.5A试求定值电阻R0的阻值L1L2ABCDSAABASABSABL1L2SAVL1L2SR1R2PSAVV1V22LSRR。