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第2节欧姆定律方式一 【情景导入】先用多媒体分别展示一组“探究电流与电压、电阻关系”时获得的表格数据,请学生分别说出对应的实验结论,然后提问谁能把这两个结论再进一步集中概括一下呢?教师要注意这个综合性的结论中隐含了两个“一定”,一旦拆开来说,千万不能忘记明确指出前提条件!学生回答教师归纳得太好了!这应该叫做“XX定律”啊!“XX”指回答问题的学生名字,适度调侃可以使课堂气氛更加活跃,有利于学生思维的开发不过早在一百八十多年前,德国物理学家欧姆就发现了这个规律,史称“欧姆定律”!板书课题方式二 【问题导入】教师提问上节课我们通过实验探究得出了电流跟电压和电阻之间的关系,结论是什么呢?学生回答后,教师引导设问如何用数学表达式来建立三者之间的数量关系呢?导入语最早发现并用数学表达式来描述这个关系的是德国物理学家欧姆,所以我们把这个规律叫做欧姆定律板书课题 1.明确欧姆定律表述时的逻辑关系在叙述欧姆定律的内容时,容易受数学知识影响,而忽略了物理学中的因果关系,从而犯逻辑性错误常见错误有电压与电流成正比、电阻与电流成反比等对于这种逻辑错误,老师要及时纠正在电压、电流、电阻三者之间,电压、电阻是因,电流是果,三者关系的正确表述是导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比;反向叙述错误2.注意理解欧姆定律的“同一性”欧姆定律叙述的是同一时间、同一导体的三个物理量之间的关系3.注意公式中物理量单位的统一利用欧姆定律公式进行计算时,一定要注意,各物理量所使用的单位是否为国际单位电流——A,电压——V,电阻——Ω如果不是,一定要换算成国际单位,才能进行相关计算,否则会导致计算结果错误 [考点小说]准确理解欧姆定律及其推导公式的内涵,是灵活应用欧姆定律,解决单一用电器电路和串、并联电路实际问题的先决条件要深刻理解欧姆定律的“同一性”;搞清电流、电压、电阻三者之间的因果关系,牢记电阻是导体本身的一种属性,与加在导体两端的电压和导体中的电流无关此部分知识多以选择题、填空题、简单计算题形式出现欧姆定律例1 [呼和浩特中考]由欧姆定律公式可知 A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体的电阻也为零C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示[答案]D例2 [绥化中考]由欧姆定律I=变形可得R=对此下列说法正确的是 A.导体电阻跟它两端的电压成正比B.导体电阻跟通过它的电流成反比C.导体电压跟通过它的电流成正比D.导体电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关[答案]D例3 [重庆中考B卷中考]如图17-2-1所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R=10Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2V以下判断正确的是 图17-2-1A.通过电阻R的电流是
0.6A B.电阻R两端的电压为2VC.通过灯泡L的电流为
0.2A D.灯泡L两端的电压为2V[答案]D图17-2-2例4 [汕尾中考]如图17-2-2所示的是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U—I关系图线由图可知,定值电阻R的阻值为________Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变________,当其两端电压为2V时,阻值为________Ω[答案]5 大 4材料一——欧姆遇到的难题欧姆定律在我们今天看来很简单,然而它的发现过程却远非一般人想象得那么简单欧姆为此付出了十分艰辛的劳动在那个年代,人们对电流、电压等概念都还不太清楚,特别是电阻的概念还没有形成,更没有什么专业的测量仪器,甚至连电压相对稳定的电源都没有,所以根本谈不上对它们进行精确测量况且欧姆本人在他的研究过程中,几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,所以他的研究也基本是独立进行的因此,欧姆进行科学研究的难度可想而知!在他的实验过程中,测量仪器和电压相对稳定的电源,几乎都是他自己思考、研究、发明制造的他的发现奠定了物理电学规律的基础,他为人们进一步揭开电现象的神秘面纱立下了汗马功劳!材料二——逆境中的欧姆在欧姆的探究实验中,为了准确地量度电流,他巧妙地利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤,并创造性地在放磁针的托盘上划上刻度,以便记录实验的数据这样,1825年从实验数据中,欧姆得出了一个公式,不过是错的!用这个公式计算的结果与欧姆本人后来的实验不一致欧姆意识到问题的严重性,打算收回已发出的论文,可惜已经晚了,论文已发散出去了急于求成的轻率做法,使欧姆吃了苦头,科学家对他也表示反感,认为他是假充内行欧姆决心要挽回影响和损失,更重要的是他还要继续通过实验寻找规律这时欧姆多么需要人们的理解和支持啊!当时有位科学家叫波根多夫,他从欧姆这位中学教师身上看到了追求真理、敢于创新的勇气和才华,写信鼓励欧姆将实验研究继续下去,并提出了一些很有价值的建议欧姆鼓起勇气重新认真地做实验经过多次实验之后,他终于在1827年提出了一个关系式,后来演化成了我们现在所熟悉的公式I=但是,科学界仍不承认欧姆的科学发现,许多人对他还抱有成见,甚至认为定律太简单,不足为信这一切使欧姆也感到万分痛苦和失望真理之光终究会放射出来凑巧的是,1831年一位叫波利特的科学家发表了一篇论文,论述了与欧姆同样的结论,这才引起科学界对欧姆的重新注意1841年,英国皇家学会授予欧姆科普利金质奖章,并且宣称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”欧姆得到了他应有的荣誉【材料1】.——欧姆遇到的难题欧姆定律在我们今天看来很简单,然而它的发现过程却远非一般人想象的那么简单欧姆为此付出了十分艰巨的劳动在那个年代,人们对电流强度、电压等概念都还不大清楚,特别是电阻的概念都没有,更没有什么专业的测量仪器,甚至连电压相对稳定的电源都没有,所以根本谈不上对它们进行精确测量,况且欧姆本人在他的研究过程中,也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,所以他的研究也基本是独立进行的因此,欧姆进行科学研究的难度可想而知!实验中,测量仪器和电压相对稳定的电源,几乎都是他自己思考、研究、发明制造的!他的发现奠定了物理电学规律的基础,为人们进一步揭开电现象的神秘面纱立下了汗马功劳!拓展材料
2.——逆境中的欧姆在欧姆的探究实验中,为了准确地量度电流,他巧妙地利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤,并创造性地在放磁针的度盘上划上刻度,以便记录实验的数据这样,1825年从根据实验结果得出了一个公式,可惜是错的!用这个公式计算的结果与欧姆本人后来的实验也不一致欧姆很后悔,意识到问题的严重性,打算收回已发出的论文,可是已经晚了,论文已发散出去了急于求成的轻率做法,使他吃了苦头,科学家对他也表示反感,认为他是假充内行欧姆决心要挽回影响和损失,更重要的是还要继续通过实验找规律这时欧姆多么需要人们的理解和支持啊!当时有位科学家叫波根多夫,从欧姆这位中学教师身上看到了追求真理勇于创新的才华,写信鼓励欧姆将实验研究继续下去,并建议提出了很有价值的建议欧姆鼓起勇气重新认真地做实验多次实验之后,终于在1827年提出了一个关系式,后来演化成了我们现在所熟悉的公式I=u/R,,但是,科学界仍不承认欧姆的科学发现,许多人对他还抱有成见,甚至认为定律太简单,不足为信这一切使欧姆也感到万分痛苦和失望但是,真理之光终究会放射出来的说来也凑巧,1831年有位叫波利特的科学家发表了一篇论文,得到的是与欧姆同样的结果这才引起科学界对欧姆的重新注意1841年,英国皇家学会授予他科普利金质奖章,并且宣称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”他得到了应有的荣誉
1.如图所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,对电流表和电压的表示数变化判断正确的是( )A.电流表和电压表的示数都变小B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表示数变小,电压表示数不变D.电流表示数变大,电压表示数不变2已知甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线,输电线每千米的电阻为
0.2Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量.若电压表的示数为
3.0V,电流表的示数为
0.5A,则短路位置离甲地的距离为( )A.10kmB.15kmC.30kmD.40km
3.为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为
4.5V,滑动变阻器R2的规格为“15Ω
0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~
0.6A,
(1)R1在电路中的作用是________.
(2)当被测身高增加时,电压表的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)当滑动变阻器R2接入电路的阻值是
6.25Ω时,电流表的示数为________A.【趣味链接】小明对风力的研究产生了浓厚的兴趣,于是和同学一起设计了一个“风力测试仪”,其原理图如图所示,他用的电源电压为12V,R0为20Ω,OB长为10cm.AB长为20cm,其为阻值为60Ω的均匀电阻丝.OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为3N的圆球P,金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦.闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,圆球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,根据电流表示数的大小就可以得知风力的大小!好神奇!【拓宽创新】根据“风力测试仪”的原理,还需你解答下列问题
(1)无风时电流表示数是多少?
(2)当金属细杆OP滑到AB中点时电路中的总电流是多少?
17.2欧姆定律
1.B解析如图所示,R1和R2串联,电流表测干路电流,电压表测量R2两端的电压.当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入的电阻变大,总电阻增大,因为电源电压U保持不变,所以由欧姆定律I=U/R可知,电路中的电流变小,得出电流表的示数变小.由串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2可知,电阻越大,分压越大,滑动变阻器两端的电压变大,得出电压表的示数变大.故选B.
2.B解析由电压表和电流表的示数可以得出导线上的电阻为.每千米的电阻为
0.2,所以导线的总长度为.故短路位置离甲地的距离为15km.
3.
(1)保护电路
(2)变大
(3)
0.4解析
(1)当滑动变阻器滑片滑到最底端时,滑动变阻器会短路,故R1可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表,起到保护电路的作用;
(2)当被测身高增加时,滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可知电路中电流减小,R1两端的电压减小,由串联电路的电压规律可知电压表示数变大;
(3)电路中总电阻R=R2+R1=5Ω+
6.25Ω=
11.25Ω,由欧姆定律可得电路中电流.【趣味链接】
0.15A
0.24A解析
(1)无风时,与串联,电流表示数;2当金属细杆OP滑到AB中点时,电路中的电流.。