第十七章 欧姆定律(全章教案共4份)

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名称 第十七章 欧姆定律(全章教案共4份)
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文件大小 147.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2013-11-06 10:44:56

文档简介

课 题 课 型 新授课 授 课 时 间 设 计 人 李文婷
教 学 目 标 知识与技能:1、通过实验和推导理解串联电路和并联电路的等效电阻和计算公式。2、会利用串联、并联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题过程与方法: 1.通过实验探究,经历从猜想与假设到实验验证的过程。 2.通过实验探究,使学生在实验中认识总电阻与原串联或并联的电阻之间的“等效替代”关系。 情感态度与价值观:通过实验探究,使学生保持对科学的求知欲,培养学生实事求是的科学态度。通过实验探究和理论推导,培养学生理论与实践相结合的思想。
教学重点 欧姆定律在串联并联电路中的应用
教学难点 欧姆定律在串联并联电路中的应用
我们先来探究电阻串联的问题 一、复习提问,导入新课 1、 串联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I22、 串联电路中电压有什么特点? U__ __U1_____U2那么,在串联电路中,电阻又有什么特点呢?二、达标导学(一) 电阻的串联1、实验探究[提出问题]:电阻串联后,其总电阻会增大还是减小?[猜想与假设]:教师充分收集学生的种种猜想与假设。问:你们的猜想是否正确呢?[进行实验与收集证据] (学生进行分组实验)(1)将一个定值电阻R接在右图的A、B之间,闭合开关、观察电流表的示数。(2)将两个同样的定值电阻R串联起来,接在右图的A、B之间,闭合开关、观察电流表的示数。(3)在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R,合上开关前先预计一下电流表的示数会发生什么变化,再合上开关。看看自己的预测是否正确。(学生阅读“加油站”中的内容, 教师再结合力学中的合力与分力 的知识引导学生了解“等效替代” 法 ) [分析论证](学生结合实验现象,充分交流讨论,得出结论:) 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大2、理论推导(引导学生复习欧姆定律的内容及公式,然后引导学生进行理论推导)由欧姆定律可知:U1=IR1 U2=IR2 U=IR串联电路中有: U=U1+U2 所以 IR=IR1+IR2 所以 R=R1+R2 结论: 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和(通过实验探究和理论推导,培养学生理论与实践相结合的思想) [提问] 上述结论是由两个电阻串联的电路推导出的,它适用于3个、4个、多个电阻串联的情况吗? (同学们自己进行推导,然后得出结论:)当有n个电阻R1、R2、R3、…、Rn串联时,总电阻 R=R1+R2+R3+…+R n 某同学用如图所示电路进行实验,已知定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2的最大电阻为20欧,电源电压为6伏,当闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从A移到B时,电流表和电压表的读数变化范围分别为多少?当滑动变阻器的滑片P处于A端时,变阻器接入电路的电阻最小为0U=U总=6vI=U/R1=6v/10欧=0.6A当滑动变阻器的滑片P处于B端时,变阻器接入电路的电阻最大为R2=20欧,此时R1R2串联,串联总电阻为R=R1+R2=10欧+20欧=30欧I'=U总/R=6v/30欧=0.2AU1=I‘R1=0.2A*10欧=2v滑动变阻器的滑片P从A移到B时,电流表和电压表的读数变化范围分别为0.6A——0.2A 6v——2v2、 探究电阻并联的问题一、复习提问,导入新课1、并联电路中电流有什么特点? I_____I1_____I22、并联电路中电压有什么特点? U__ __U1_____U23、串联电路中电阻有什么特点?(R=R1+R2+R3+…+R n ; 总电阻大于任何一个电阻;电阻的串联相当于增加了导体的长度 )[思考] 电阻的并联,相当于增加了什么?电阻并联后的总电阻是增大了还是减小了?(这样很自然地引出了这节课要探究的课题)二、达标导学我们先运用所学知识进行理论推导一下,看看大家的猜想是否正确。1、理论推导由欧姆定律可知:I=U/R I1=U/R1 I2=U/R2并联电路中有: I=I1+I2 所以 U/R=U/R1+U/R2 所以 1/R=1/R1+1/R2 结论: 并联电路总电阻的倒数,等于各个并联电阻的倒数之和分析:因为1/R>1/R1 所以RB
A
A课 题 课 型 新授课 授 课 时 间 设 计 人 李文婷
教 学 目 标 知 识 目 标 : 1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系;2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;3.会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。能 力 目 标 :1、通过探究过程,进一步体会科学探究方法;2、体会用“控制变量法”来研究物理规律的思路,学习用图象研究物理问题;3、通过实验、分析和探索的过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力。情 感 目标 :1.在收集、处理数据的过程中,培养学生实事求是的科学态度;2.通过探究,揭示物理规律,重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成。
教学重点 通过经历完整的实验探究,认识电流、电压和电阻的关系。
教学难点 1、运用控制变量法对实验数据进行分析得到结论;2、运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式。
教 学 过 程【引入新课】 将电源、开关、定值电阻组成串联电路,如下图所示。 问题:如何改变通过定值电阻的电流? 学生回答:1、可以通过改变电路中的电压; 2、可以通过改变电路中的电阻。 电流与电压和电阻有什么定量关系呢?【进行新课】提出问题:电流与电压、电阻有什么关系?根据提示:1、电压是形成电流的原因;2、电阻是导体对电流的阻碍作用做出猜想或假设。 二、猜想或假设:1、导体中的电流可能与导体两端的电压成正比;2、导体中的电流可能与导体的电阻成反比。三、设计实验:【提出问题】(1)前面学过的哪个实验与该实验相似?(2)这些实验中应用了哪种研究问题的方法?(3)再这个实验中怎样应用控制变量法的?(学生思考)回答:(1)该实验与探究“决定电阻大小的因素”实验应用的是同一种方法,都是利用控制变量法进行探究的;(2)研究电流与电压的关系,应该控制电阻不变,通过改变电阻两端的电压,来观察电流的变化情况;研究电流与电阻的关系,应该控制电压不变,通过改变电阻,来观察电流的变化情况。限于时间的原因,这节课只进行第一个实验的操作探究。【提出问题】(1)如何控制电阻不变?(2)如何得知电流的变化情况?(3)如何改变电压,并观察到变化的情况?(学生思考)回答:(1)为控制电阻不变,可以使用定值电阻;(2)利用电流表和电压表分别测量流过定值电阻的电流及其两端的电压。(3)电压的改变方法有两种:一是改变电池的个数;二是使用滑动变阻器进行调节。通过学生对这三个问题的讨论,明确实验需要的基本测量工具,并设计实验电路图。师生互动:师生共同讨论,对各组设计方案的优缺点进行评估,确定实验的最佳方案。3、实验电路图:(课件展示) 在这个实验中我们是如何改变定值电阻两端的电压呢? 答:通过改变滑动变阻器滑片P的位置,从而使定值电阻R两端的电压发生成倍的变化。四、进行实验:实验时需注意以下几个问题:(课件展示)(1)连接电路时,开关应处于断开状态;滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。 (2)电流表和电压表的使用方法要正确,采用试触法选择合适的量程。(3)改变电压时,要使电压发生成倍的变化。(4)通电时间不要太长,测量次数不少于三次。(5)改变定值电阻,再次进行实验。(6)设计记录数据的表格,及时记录数据。五、分析和讨论:下面这是教师在某一小组,以小组成员的身份参与实验,设计表格并记录的实验数据。R1=2ΩU(V)1234I(A)R1=4ΩU(V)1234I(A)【提出问题】电流与电压这两个物理量,哪个量随哪个量变化?分析表一(或表二),可得出什么结论?你是怎么分析出来的?这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础上得出的?那我们能不能说成是“当导体的电阻不变时,导体两端的 电压与通过导体的电流成正比”呢?为什么?进一步分析实验数据,分析表一和表二的同一列,可得出什么结论?你是怎样分析出来的?这个结论是建立在控制哪个物理量不变的基础是那个得出的?电流和电阻这两个物理量,哪个量随哪个量在变化?那我们能不能说成是“当导体两端的电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比”呢?为什么?【分析并逐层概括】电流是由于电压产生的 ,电流随着电压变。分析表一(或表二),发现每当导体两端的电压成某一倍数变化时,导体中的电流也成相同倍数变化。于是可得“当导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论。 这个结论是建立在控制电阻不变的基础上得出的。“当导体的电阻不变时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比”的说法是不正确的,因为“电压是电路中产生电流的原因,应该是电流随着电压的变化而变化的”;分析表一和表二的同一列,由于导体两端的电压相同,电阻在成倍增大时,而导体中的电流却在成倍减小。于是可得结论“当导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。这个结论是建立在控制电压不变的基础上得出的。电阻是导体本身的性质,与电流的大小无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,所以是电流随着电阻变。“当导体两端的电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比” 的说法是不正确的,因为“电流是随着电阻的变化而变化的”总结:(课件展示)当导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 学生活动:下面请同学们根据自己的实验数据,在课本25页的图7.1—1用描点法画出U—I图象。 (课件展示)U—I图象问题:当导体两端没有加电压时,即U=0时,通过该导体的电流是多少?答:通过导体的电流也为0.所以,在U—I图象中,还有(0、0)这个点,描点连线。【提出问题】通过描点、连线后,得到的是一条什么线 这两条经过原点的直线与数学上所学过的哪种函数图象相同函数中的y、x分别对应图象中的哪个物理量?请同学们利用所学过的函数知识,来确定出图象中的直线的函数表达式?总结:(课件展示)I=U/R六、评估:要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题,如:(1)实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着不合理的地方。(2)操作中有没有什么失误,读数时会不会有失误。(3)测量结果是不是可靠的。(4)探究中是不是还有哪些问题还不清楚,哪些问题弄明白了。七、交流: 要求学生课后进行交流,交流时,可以相互交换各自的探究报告,也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见。交流时,不应只是交流探究结论,交流的重点应放在探究的过程中。如:为什么我的猜想和别人不一样?为什么我的方法与你不一样?为什么你能得出这样的结论,我的结论不和你一样?小结:练习:1——5教学反思:本节课按照控制变量的一般方法,分别探究电流与电压的关系、电流与电阻的关系,使学生对控制变量法有了一个更全面的认识,同时更深刻地认识到滑动变阻器对一部分电路的调节作用。通过小组之间采用不同阻值的定值电阻进行探究,使结论更具有普遍性、客观性,培养了学生严谨的科学态度。另外,利用数学上的图象法,采用正比例函数的知识,得出电流与电压、电阻的关系;甚至还得出了电流与电压、电阻的数学表达式。这样可以帮助学生进一步认识到如何运用数学工具来解决物理问题,体现了改变学科本位,注意学科渗透的课改理念。课后作业: 差 异 个 性 设 计板书设计一·电流与电压的关系二·电流与电阻的关系 教学资源开发利用多媒体课件、电池组(四节)、开关、导线若干、电流表、电压表、定值电阻(2Ω、4Ω各一个)、滑动变阻器、坐标纸课 后 回 顾课 题 课 型 新授课 授 课 时 间 设 计 人 李文婷
教 学 目 标 1.知识与技能:1)具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻。2)会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告,会用科学术语、简单图表等描述实验结果。2.过程与方法:1) 有在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。初步培养提出问题的能力。2) 通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,领会信息的收集和处理方法,初步形成对信息的有效性作出判断的意识。培养初步的信息收集和处理能力。3.情感态度与价值观:1) 激发对科学的求知欲,激励探索与创新的意识。2) 培育实事求是的科学态度。
教学重点 电阻的测量
教学难点 电阻的测量
教 学 过 程一、 引入新课:1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?(一) 提出问题在前面我们学习了有关电学的三个物理量:电流、电压、电阻,我们已经知道测电流可以用电流表,测电压可以用电压表,那么用什么方法测量电阻呢?今天,我们要解决两个问题,一是怎样测量小灯泡电阻,二是根据测量数据提出新的问题,加以讨论。(二) 制定计划与设计实验1. 请同学们翻开书,书上已给出了电路图,我们用给定的电路图来测量小灯泡的电阻。板书:一、用给定电路图测量
2. 画电路图,边画边问,学生齐答。实验原理:欧姆定律3. 提问:根据已给的电路图,怎样测电阻呢?4. 引导大家考虑如何选择电表的量程?

5. 我们做实验还应有实验步骤,记录表格以及结论。量程选择:? 实验步骤:? 记录表格:? 结论:?这几个问题都要同学们通过实验来解决,实验之前商量一下如何分工,实验中请注意把实验步骤和测量结果记录下来,同时思考实验中需注意什么问题?(三) 学生进行实验和收集数据 教师巡视,指导。(四) 分析和论证1.请几组同学到讲台上来和大家交流他们的实验过程。2.鼓励学生今后进行这样大胆的尝试。3.对实验过程进行反思,主要反思这几个问号。二、反思实验过程1.量程选择:电流表:0~0.6A 电压表:0~3V 尝试选择科学探究的方法及所需要的器材有合作精神,在合作中注意既坚持原则又尊重他人能通过观察和实验收集数据,会使用电流表、电压表以及滑动变阻器,能正确记录实验数据,认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性能通过反思来获取更多的知识,能初步描述实验数据或有关信息,能对收集的信息进行简单的比较
2.实验步骤:1)断开开关,连接电路2)接入电路的R调到最大3)闭合开关,调节R,读取并记录几组电流表、电压表数据(U≤U额)4)计算小灯泡阻值3.记录表格:用实物投影打出学生的一组较标准的 (五)评估1.请同学们观察其中的一组数据,结合你自己测量的数据有没有发现什么新的问题?同学回答:数据有较大的差异。2.鼓励学生并引导学生分析产生的原因:同学们以认真的态度完成实验,对于各组实验数据差别较大,能够尊重事实,如实记录,这是应该具有的科学态度,希望今后能够继续保持,但是有的同学对数据差别较大有些疑惑,请大家联系实验所得数据和实验观察到的现象来讨论产生这种现象的原因是什么呢?由学生讨论得出结论。4.结论现象:电阻随电压升高而增大原因:温度升高,电阻增大怎样得结论:1)用不同温度下测得的阻值求平均值不妥2)在额定电压下取几组数据求平均值,测小灯泡正常工作时电阻(六)布置作业1.要求学生写出简单的探究报告,其内容应该包括探究的问题、探究的过程和探究的结论,并与其他组同学进行交流。2.利用课外自助实验时间探究电流表内接结果会有什么不同?(七)小结这节课我们不仅学习了怎样测量小灯泡的电阻,还学习了进行实验的基本步骤,体验了测电阻的过程。同时我们学会了通过对实验过程的反思来获取更多的知识,学会了通过对结论的讨论,发现新的问题。希望今后同学们能够继续这样探讨下去。二、反思实验过程 差 异 个 性 设 计 教学资源开发利用泡沫塑料小方桌砝码课 后 回 顾课 题 课 型 新授课 授 课 时 间 设 计 人 李文婷
教 学 目 标 1、知识和技能:(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。2、过程与方法(1)通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯(2)根据实验现象体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法。2.情感、态度、价值观:通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身于科学,勇于探索真理的精神,激发学生学习的积极性
教学重点 理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义
教学难点 培养学生运用欧姆定律解决简单的实际问题的能力
复习:通过上节课探究实验的学习,我们得到了电阻上的电流跟两端电压的什么关系?1.研究电流与电压的关系时,你得到了什么结论?2.研究电流与电阻的关系时,你得到了什么结论 这个结论其实在十八世纪初期德国的物理学家欧姆通过大量的实验归纳得出了,人们为了纪念他就把这个结论称为欧姆定律。 出示课题《欧姆定律及其应用》学习目标(多媒体出示)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。3 通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养逻辑思维能力,培养解答电学问题的良好习惯。二、自主学习(多媒体出示) 1.欧姆定律的内容是: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2.欧姆定律的公式是I=U/R。(说明欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体、同一时刻而言的,即“同一性” “同时性”)推导公式:U=IR ;R=U/I(让学生思考 :能否说电阻与电压成正比与电阻成反比)各物理量的单位分别是:I 电流 安培(A) U 电压 伏特(V) R 电阻 欧姆 (Ω)3、多媒体出示例题,请学生讨论、板演,纠正错误。例 我们发经知道,试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,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。使用时流过人体的电流是多少 (学生做完后老师作补充:解题规范:(1)、画出简易电路图,在图上标出已知量、未知量。(2)、写出已知,单位(3)、先写出公式,再代入数据和单位,最后得结果。(4)、解题过程要有必要的文字说明(所求量的依据或是所求的量是什么解题过程解:由题意得:R=880 KΩ=8.80×105Ω U=220V根据欧姆定律得: I = U/R = 220V / (8.80×105Ω) = 0.25 ×10-3A=0.25mA4巩固练习(多媒体出示)实验中测得一个未知电阻两端电压为5V,流过的电流是50mA,这个电阻阻值是多大?(解:由题意得I=50mA=0.05A ,U=5V根据欧姆定律变形可得: R=U/I=5V/0.05A=100Ω答:这个电阻阻值是100Ω。)推导公式:U=IR ;R=U/I(让学生思考 :能否说电阻与电压成正比与电阻成反比)各物理量的单位分别是:I 电流 安培(A) U 电压 伏特(V) R 电阻 欧姆 (Ω)3、拓展延伸(课后完成)根据欧姆定律以及串并联电路中电流电压规律推导出串并联电路中电阻的规律三、小结学生自己总结本节课的有哪些收获四、 达标测试1、将一只灯泡 接在家庭照明电路上,他正常发光的电阻是1100欧姆,通过灯泡的电流是 毫安。2、根据欧姆定律公式I=U/R ,可变形得到R=U/I ,对此下列说法中正确的是( )A 导体电阻的大小导体中的电流强度成反比B、导体电阻的大小跟导体中的电流强度成正比C、当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D、导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关3、如图所示,R1=2Ω,R2=10Ω,R1两端电压U1=5V,则开关S闭合时电路中的电流是 和R2两端的电压U2 = 。五、 作业课后“动手动脑学物理”必做:1、2、3、 学生阅读学习目标了解本节课所学的内容根据以自主学习为主不会的在讨论完成本内容,然后回答然后出示正确答案从而了解学生掌握情况学生读题讨论、板演然后由其他学生纠正错误 让学生学习严格的解题步骤学生板演其他学生纠错学生猜想 培养学生大胆猜想的精神学生注意观察实验现象得出正确结论并且思考结论的依据学生课下完成目的考察学生对知识的综合能力培养学生的总结能力学生独立完成 检测学生达标情况板书设计欧姆定律一·内容二·公式三·单位四·例题 教学资源开发利用电源、开关、导线、定值电阻、(5Ω)、小灯泡电脑平台、小灯泡、 门铃、 电源、导线课 后 回 顾