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4.5.2 欧姆定律 教学设计
课题 4.5.2 欧姆定律 单元 第四单元 学科 科学 年级 八年级下
学习目标 1.能利用欧姆定律进行简单计算2.了解伏安法测定值电阻
重点 欧姆定律理解及利用欧姆定律对电路问题进行计算
难点 利用欧姆定律解决电学计算题。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 知识回顾:请你说出欧姆定律的定义式以及变形式。定义式: 变形式: U=IR 利用欧姆定律 ,可以对电路的设计进行计算与检验。今天我们就来学习欧姆定律的应用。 学生回顾欧姆定律 温故而知新,为下面的学习做铺垫
讲授新课 一、利用欧姆定律进行简单计算1.在运用欧姆定律解决实际问题时 ,必须注意以下两点:(1) 公式中 U、I、R三 个量必须是同 一 段电路上的电流、电压和电阻。(2)公式中电流 I、 电压 U、电阻 R三 个量的单位之间的关系是:2.欧姆定律的定义式以及变形式的应用解题思路①读题、审题②根据题意画出等效电路图③在电路图上标明已知量、未知量.④利用欧姆定律以及变形式解答(1)已知电压、电阻,求电流例题1:一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在电压220伏的照明电路中,求通过这盏电灯的电流。解:根据欧姆定律,通过灯丝的电流:答:通过这灯的电流为0.27A。(2)已知电阻、电流,求电压例2:某一实验电路中,有一阻值为12Ω 的电阻器,测得通过它的电流为500mA,求这一电阻器两端的电压。解:根据欧姆定律: 得U=IR电阻器两端的电压: U=IR=500×10-3A×12Ω=6V答:这一电阻器两端的电压为6V(3)已知电压、电流,求电阻例题3:已知某个小灯泡两端的电压为2.5V,测得通过它的电流为0.3A, 求小灯泡的灯丝电阻。解:根据欧姆定律小灯泡的灯丝电阻答:小灯泡的灯丝电阻约为8.33Ω二、伏安法测电阻1.实验目的:用电压表、电流表间接测电阻。2.实验原理: 从公式可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出通过该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了,这种测量电阻的方法叫做”伏安法”。3.实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻R 。4.实验电路5.实验步骤(1)断开开关,按电路图连接电路,并把接入电路的滑动变阻器阻值调到最大。(2)检查无误后,再闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值读出对应的电流表和电压表的示数,记录数据。(3)根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值。 (4)多测几组数据,求出电阻的平均值。(5)断开开关,整理好实验器材。出示视频:.伏安法测电阻测量次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻的平均值R/Ω11.20.121010.121.50.1410.7320.219.5实验中注意事项(1)电压表与电流表使用前要调零(2)在连接实验电路中,开关应是断开的;(3)在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处的位置;科学家小注 欧姆出示图片:欧姆阅读课文科学家小注欧姆了解欧姆的经历以及贡献欧姆德国著名物理学家,青年时期爱好数学,在埃尔兰根大学求学期间,因经济困难不得已于1806年中途辍学,去外地当家庭教师。在此期间他花了十年时间,先后用伏打电堆和温差电池作电源,自制了精巧的实验仪器和设备潜心研究电路中电流的规律。出示图片:欧姆设计的仪器思考与讨论1:如图把干电池、小灯泡按图所示连接成实验电路 ,并在电路中接入一个开关,先后用一节干电池和两节干电池做电源 ,闭 合开关后观察小灯泡 的亮度有什么不同,现在你会用欧姆定律解释吗?参考答案:小灯泡的电阻R一定,两节干电池的U大,由欧姆定律:可知,通过其电流大,所以更亮。思考与讨论2:观察图,这是家庭用的两个白炽灯泡,它们使用的电压是相同的,都等于220V。它们发光时的亮度是否相同呢 通过两个灯泡的电流是否相等呢?通过哪个灯泡的电流大些?现在你会用欧姆定律解释吗?参考答案:它们的亮度不同,电流不相等。比较暗的灯泡的灯丝比较细长R大,比较亮灯泡的灯丝比较粗短R小。由欧姆定知道,U一定,R越小,I越大,因此较亮的灯泡的电流大些。课堂练习:1.通常,通过人体的电流超过30毫安时就会有生命危险,若潮湿时人双手间的电阻为800欧,此时的安全电压不高于______。答案:242.在用伏安法测电阻的实验中,连接电路正确的是 ( )A. 开关断开或闭合都可以 B. 连接滑动变阻器时,应该使滑片置于接入电路的阻值最大处 C. 接线时,必须从电源正极开始,开关要靠近电源正极 D. 在实验结束时,只要把变阻器滑片再置于电阻值最小位置即可 答案:B3.一个阻值为8 Ω的电阻,当其两端的电压从2 V增加到2.8 V时,通过该电阻的电流增加了0.1 A,那么此时该电阻的阻值将(不考虑温度对电阻的影响) ( )A. 大于8 Ω B. 小于8 Ω C. 仍为8 Ω D. 无法判断 答案:C4.一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安,求这个定值电阻的阻值。答案:10欧 学生掌握解题思路在教师的引导下学生写出解题过程在教师的引导下学生写出解题过程学生练习学生了解伏安法测电阻的实验原理和实验步骤,并动手实验学生记录实验数据并计算学生阅读课文学生思考讨论学生练习 规范解题步骤规范学生解题步骤并进一步理解欧姆定律巩固欧姆定律进一步理解欧姆定律。锻炼学生的动手操作能力锻炼学生的观察能力和计算能力锻炼学生的自主学习能力锻炼学生的语言表达能力与合作交流能力巩固本节的知识
课堂小结 1.利用欧姆定律进行简单计算 U=IR I、U、R 的单位对应性;I、U、R的同一性、同时性。2.伏安法测电阻实验原理:注意:在连接实验电路中,开关应是断开的;在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处的位置。 梳理本节课知识内容,把自己所学到的知识与老师同学交流,最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理本节知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 一、利用欧姆定律进行简单计算1.已知电压、电阻,求电流2.已知电阻、电流,求电压3. 已知电压、电流,求电阻二、伏安法测电阻1.实验目的:用电压表、电流表间接测电阻。2.实验原理: 突出本节主要知识点。
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4.5.2 欧姆定律
华东师大版 八年级下
新知导入
知识回顾:请你说出欧姆定律的定义式以及变形式。
定义式:
变形式:
U=IR
利用欧姆定律 ,可以对电路的设计进行计算与检验。
今天我们就来学习欧姆定律的应用。
新知讲解
一、利用欧姆定律进行简单计算
1.在运用欧姆定律解决实际问题时 ,必须注意以下两点:
(1) 公式中 U、I、R三 个量必须是同 一 段电路上的电流、电压和电阻。
(2)公式中电流 I、 电压 U、电阻 R三 个量的单位之间的关系是:
新知讲解
2.欧姆定律的定义式以及变形式的应用
解题思路
①读题、审题;
②根据题意画出等效电路图;
③在电路图上标明已知量、未知量;
④利用欧姆定律以及变形式解答。
新知讲解
(1)已知电压、电阻,求电流
例题1:一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在电压220伏的照明电路中,求通过这盏电灯的电流。
R=807Ω
I=?
U=220 V
解:根据欧姆定律,通过灯
丝的电流:
答:通过这灯的电流为0.27A。
新知讲解
(2)已知电阻、电流,求电压
例2:某一实验电路中,有一阻值为12Ω 的电阻器,测得通过它的电流为500mA,求这一电阻器两端的电压。
R=12Ω
I=500mA
U=?
解:根据欧姆定律:
电阻器两端的电压:
得,U=IR
U=IR=500×10-3A×12Ω=6V
答:这一电阻器两端的电压为6V
新知讲解
(3)已知电压、电流,求电阻
例题3:已知某个小灯泡两端的电压为2.5V,测得通过它的电流为0.3A, 求小灯泡的灯丝电阻。
R=
I=3A
U=2.5 V
新知讲解
解:根据欧姆定律
小灯泡的灯丝电阻
得
答:小灯泡的灯丝电阻约为8.33Ω
新知讲解
二、伏安法测电阻
1.实验目的:用电压表、电流表间接测电阻。
2.实验原理:
从公式 可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出通过该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了,这种测量电阻的方法叫做”伏安法”。
新知讲解
3.实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻R 。
4.实验电路
A
V
R
R'
S
新知讲解
5.实验步骤
(1)断开开关,按电路图连接电路,并把接入电路的滑动变阻器阻值调到最大。
(2)检查无误后,再闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值读出对应的电流表和电压表的示数,记录数据。
(3)根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值。
(4)多测几组数据,求出电阻的平均值。
(5)断开开关,整理好实验器材。
合作探究
6.视频:伏安法测电阻
合作探究
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω
1 1.2 0.12
2 1.5 0.14 3 2 0.21 10.1
10
10.7
9.5
实验中注意事项
(1)电压表与电流表使用前要调零;
(2)在连接实验电路中,开关应是断开的;
(3)在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处的位置;
新知讲解
科学家小注
新知讲解
阅读课文科学家小注欧姆了解欧姆的经历以及贡献。
欧姆
新知讲解
欧姆德国著名物理学家,青年时期爱好数学,在埃尔兰根大学求学期间,因经济困难不得已于1806年中途辍学,去外地当家庭教师。在此期间他花了十年时间,先后用伏打电堆和温差电池作电源,自制了精巧的实验仪器和设备潜心研究电路中电流的规律。
欧姆设计的仪器
合作探究
思考与讨论1:如图把干电池、小灯泡按图所示连接成实验电路 ,并在电路中接入一个开关,先后用一节干电池和两节干电池做电源 ,闭合开关后观察小灯泡 的亮度有什么不同,现在你会用欧姆定律解释吗?
参考答案:小灯泡的电阻R一定,两节干电池的U大,由欧姆定律: 可知,通过其电流大,所以更亮。
合作探究
思考与讨论2:观察图,这是家庭用的两个白炽灯泡,它们使用的电压是相同的,都等于220V。它们发光时的亮度是否相同呢
通过两个灯泡的电流是否相等呢?通过哪个灯泡的电流大些?现在你会用欧姆定律解释吗?
合作探究
参考答案:它们的亮度不同,电流不相等。
比较暗的灯泡的灯丝比较细长R大,比较亮灯泡的灯丝比较粗短R小。由欧姆定 知道,U一定,R越小,I越大,因此较亮的灯泡的电流大些。
课堂练习
1.通常,通过人体的电流超过30毫安时就会有生命危险,若潮湿时人双手间的电阻为800欧,此时的安全电压不高于______。
24V
课堂练习
2.在用伏安法测电阻的实验中,连接电路正确的是 ( )
A. 开关断开或闭合都可以
B. 连接滑动变阻器时,应该使滑片置于接入电路的阻值最大处
C. 接线时,必须从电源正极开始,开关要靠近电源正极
D. 在实验结束时,只要把变阻器滑片再置于电阻值最小位置即可
B
课堂练习
3. 一个阻值为8 Ω的电阻,当其两端的电压从2 V增加到2.8 V时,通过该电阻的电流增加了0.1 A,那么此时该电阻的阻值将(不考虑温度对电阻的影响) ( )
大于8 Ω
B. 小于8 Ω
C. 仍为8 Ω
D. 无法判断
C
课堂练习
4.一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安,求这个定值电阻的阻值。
答案:10欧
课堂总结
1. 利用欧姆定律进行简单计算
I、U、R 的单位对应性;I、U、R的同一性、同时性。
2.伏安法测电阻
实验原理:
在连接实验电路中,开关应是断开的;在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处的位置。
U=IR
板书设计
一、利用欧姆定律进行简单计算
1.已知电压、电阻,求电流
2.已知电阻、电流,求电压
3. 已知电压、电流,求电阻
二、伏安法测电阻
1.实验目的:用电压表、电流表间接测电阻。
2.实验原理:
作业布置
1.做本节的同步练习。
2.预习串联与并联电路中电流、电压的关系。
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4.5.2欧姆定律 导学案
自主学习目标
1.能利用欧姆定律进行简单计算
2.了解伏安法测定值电阻
互学目标:通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力
(一)自主学习(自读课本内容,完成基本知识梳理)
一、利用欧姆定律进行简单计算
1.欧姆定律所描述的电流与电压和电阻的关系都是对_________或同一段电路来说的,即 公式中I、U、R三个量必须是_________的电流、电压和电阻。
2. 公式中电流 I、 电压U电阻R三个量的单位之间的关系是___________________________
二、伏安法测电阻
1.实验目的:___________________________。
2.实验原理:___________________________
从公式_________可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出通过该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了,这种测量电阻的方法叫做”伏安法”。
3. 实验中注意事项
(1)电压表与电流表使用前要________
(2)在连接实验电路中,开关应是________的;
(3)在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值________的位置;
(二)互学探究
1. 如图把干电池、小灯泡按图所示连接成实验电路 ,并在电路中接入一个开关,先后用一节干电池和两节干电池做电源 ,闭 合开关后观察小灯泡 的亮度有什么不同,现在你会用欧姆定律解释吗?
2.观察图,这是家庭用的两个白炽灯泡,它们使用的电压是相同的,都等于220V。它们发光时的亮度是否相同呢 通过两个灯泡的电流是否相等呢?通过哪个灯泡的电流可能大些?请从欧姆定律理解这个问题。
课堂练习:
1.通常,通过人体的电流超过30毫安时就会有生命危险,若潮湿时人双手间的电阻为800欧,此时的安全电压不高于______。
2.在用伏安法测电阻的实验中,连接电路正确的是 ( )
A. 开关断开或闭合都可以
B. 连接滑动变阻器时,应该使滑片置于接入电路的阻值最大处
C. 接线时,必须从电源正极开始,开关要靠近电源正极
D. 在实验结束时,只要把变阻器滑片再置于电阻值最小位置即可
3.一个阻值为8 Ω的电阻,当其两端的电压从2 V增加到2.8 V时,通过该电阻的电流增加了0.1 A,那么此时该电阻的阻值将(不考虑温度对电阻的影响) ( )
A. 大于8 Ω B. 小于8 Ω C. 仍为8 Ω D. 无法判断
4.一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安,求这个定值电阻的阻值。
(三)达标测评:
一、填空题
1. 一段导体两端电压是20 V时,导体中的电流是0.5 A,此导体的电阻是_______Ω。如果导体两端的电压降到1 V,导体的电阻是________Ω。
2.语言复读机工作时需要6V的电源,可以用_____节干电池_____联起来使用。
(1)白炽灯的灯丝断了一截,若搭上仍能使用,则灯丝的电阻将_____;
(2)用久的白炽灯发光变暗,原因是灯丝的电阻_____;导致通过灯丝的电流_____。(填“变大”“变小”或“不变”)
3. 小科按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为____________V,电阻R的阻值为____________。
4. 某同学用伏安法测一段导体的电阻,其实验方案与操作过程均正确,两表示数如图所示,你认为这个实验可以改进的地方是 ,这样做的理由是 .
二、选择题
1. 关于 “探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验,下列说法中正确的是( )
A.两个实验所采用的研究方法是相同的
B.两个实验的电路在是相同的
C.滑动变阻器的主要作用是相同的
D.两个实验多次测量的目的是相同的
2. 以下对欧姆定律的认识,其中正确的是( )
A.欧姆定律揭示了导体的电阻与导体两端电压、通过导体的电流有关
B.同一导体,它两端电压越大,通过它的电流也越大
C.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随之改变
D.根据欧姆定律的变形公式可知:导体的的电阻随电压和电流的变化而变化
3. 在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,能得到的结论是( )
①电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
②电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
③导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
④导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
4. 如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,“T”型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连。则风速变大时( )
A.活塞上方气压变大,活塞向下移动
B.R1接入电路的电阻变大,风速表示数变小
C.R1接入电路的电阻变小,电路总功率变小
D.R1接入电路的电阻变小,风速表示数变大
5. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( )
A.电压表的示数不变,电流表的示数变大
B.电压表的示数变小,电流表的示数变小
C.电压表的示数与电流表的示数之比不变
D.电压表的示数与电流表的示数之比变大
6. 如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器的滑片从左往右滑动的过程中,下列选项正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数不变
7. 某同学连接如图所示电路研究电磁铁的磁性。为了让铁钉吸引大头针的数目增多,以下措施中可行的是( )
A.将滑片向左端滑动
B.将滑片向右端滑动
C.减少铁钉上所绕线圈的匝数
D.去掉一节干电池
8. 只标有“6.0V0.6A”的灯泡,测得它的电流与电压之间的关系如图所示,则下列说法错误的( )
A.灯泡正常发光时的电阻为10Ω
B.随着电压的升高,灯泡的电阻增大
C.电压为2.0V时,灯泡的电流为0.3A
D.电压为4.0V时,由P=I2R可得灯泡的功率为2.5W
9. 测电阻实验中,某同学设计的电路如图所示。若电源电压不变,R1为待测的定值电阻,开关S闭合后,滑片向右移动时( )
A.电流表示数变小,两电表示数之比不变
B.电压表示数变大,两电表示数之比不变
C.电流表示数变小,两电表示数之比变小
D.电压表示数变大,两电表示数之比变大
10. 如图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像,将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S时电压表的示数为1V。电源两端电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.只闭合开关S时,电阻R的阻值为5Ω
B.只闭合开关S时,通过电阻R的电流为0.2A
C.闭合开关S和S1时,电压表的示数仍为1V
D.小灯泡L的电阻始终为5Ω
11. “伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是I=
B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同
D.两个实验都采用了控制变量法
12. 图1所示的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I﹣U图像,下列说法不正确的是( )
A.R1的阻值为20Ω
B.当电路中的电流为0.2 A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为40Ω
C.为了不损坏滑动变阻器R2,滑动变阻器接入该电路的阻值应不小于4Ω
D.滑片P向左移动时,R1两端的电压不变
13.(多选) 用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了U﹣I的图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错的是( )
A.图甲是定值电阻的U﹣I图像,图乙是小灯泡的U﹣I图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由图乙及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而减小
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
达标测评答案:
一、填空题
1.40 40 2. 4 串联 变小 变大 变小 3. 2.5 5
4.电压表应改为0~3 V量程 可以提高测量结果的准确程度
二、选择题
1.B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.A 10.B 11.C 12.D 13.CD
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