《12.4欧姆定律的应用》教学设计
课 题 欧姆定律的应用 课型 新授课
教学目的 1、会用一只电压表和一个已知电阻测量未知导体的电阻.2、会用一只电流表和一个已知电阻测量未知导体的电阻.3、知道电流表的电阻很小,电压表的电阻很大.4、通过用不同方法测量导体电阻,培养学生不断创新的意识,养成能独立思考,大胆想象的科学态度和科学精神.
教学重点 欧姆定律的应用
教学难点 特殊测量电阻的方法
教学准备 电压表、电流表、定值电阻、导线、电池、开关等实验器材
教学课时 2课时
教 学 过 程
第一课时
活动板块 师 生 互 动 内 容 设计意图 随机反思
一、引入新课 提问 1、欧姆定律的内容?表达式?推导公式? 2、串并联电路电阻有什么的特点?3、在前面我们学习了伏安法测电阻,测量原理是 。所以需要用电压表测未知电阻两端的电压,用电流表测通过未知电阻的电流。除了用电压表测电压用电流表测电流还可以通过哪些办法知道电压或电流?(叫同学回答)
二、新课教学 一、测量电阻的特殊方法1.利用一只电压表和一个已知电阻测未知导体的电阻(1)实验电路如图12-4-2所示.(2)实验步骤:①先将电压表接在a、b两点间,测得R0两端的电压为U0,则电流为Ix=I0=.②再将电压表改接在a′和b′两端时,测得Rx两端的电压为Ux,则待测电阻为,Rx=R02.利用一只电流表和一个已知电阻测未知导体的电阻(1)实验电路图如图12-4-3所示.(2)实验步骤:①先将电流表与R0串联,测得通过R0的电流为I0,则电压为Ux=U0=I0R0②再将电流表与Rx串联,测得通过Rx的电流为Ix,则待测电阻为Rx=R0二、电流表和电压表的电阻电流表的电阻非常小,将它串联到电路中去就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,因此,电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小.又由于串联电路中的电流处处相等,因此通过电流表上的示数就可以知道电路中与电流表相串联的其他部分中的电流.如果将电流表直接与电源的两极相接,由于电流表的电阻非常小,根据欧姆定律I=,电路中的电流会很大,就会把电路中的电流表及电源烧坏,严禁将电流表直接与电源两极相接.电压表的电阻很大,当将它并联到电路中去时,通过电压表的电流很小,连接电压表的导线可视为断路.因此,电压表并联在导体两端时对电路的总电阻影响很小不会引起电路中的电流变化.因为并联导体两端的电压相等,所以通过电压表上的示数就可以知道被测导体两端的电压.由于电压表有很大的电阻,它可以直接与电源的两极相连而测量电源的电压,不会造成电压表的烧坏.三、典型例题精析例 如图12-4-4所示电路,电源电压为9V,R1的阻值是12Ω,开关S闭合时电压表的示数是6V,试问:(1)电流表的示数是多少?(2)R2的阻值和电路中的总电阻各是多少?解:(1)U1=U-U2=9V-6V=3V I1==0.25A(2)又∵I1=I2=I=0.25A∴R2===24ΩR===36Ω.答案:(1)电流表的示数为0.25A (2)R2的阻值为24Ω,总电阻是36Ω 培养学生运用知识解决问题的能力和实验技能。面向全体 双基巩固
三、课堂小结 归纳知识
四、课堂练习 练习册第4、7题 巩固新知识
五、布置作业 学案第2、3、6题 复习巩固
第二课时
活动板块 师 生 互 动 内 容 设计意图 随机反思
一、引入新课 提问 1、欧姆定律的内容?表达式?推导公式? 2、串并联电路电阻有什么的特点?
二、例题讲解二、例题讲解 一、计算题1、在如图1所示的电路中,已知电阻,电流表A1的示数为,电流表A的示数为I=1.5A,求:图1 (1)R1两端的电压U1; (2)通过R2的电流I2; (3)R2的阻值。2、如图2所示电路,,当变阻器的滑片P从a移至b端时,R1两端电压从5V变到2V,求R2的最大阻值。图2二、实验题: 3. 某同学利用如图3所示的器材,用“伏安法”测小灯泡的电阻。图3 (1)请在如图4所示电路图的圆圈内标出电表类型,并用笔画线代替导线把实物图连接好。图4 (2)在开关闭合前,应将如图4所示电路图中的滑动变阻器的滑片P移到_________端。 (3)若闭合开关灯不亮,但电压表示数大约等于电源电压,此时故障可能是__________。 (4)如果电源电压未知但保持不变,已知滑动变阻器的最大阻值为Rm,只允许使用两只电表中的任意一只,你能测出灯泡的电阻吗?请在虚线框内画出电路图,写出需测的物理量和RL的最终表达式。 需测的物理量_____________________________________________________ RL的最终表达式___________________________________________________ 4. 在物理实验中常用到等效替代法,等效替代法是利用一个物体的某一物理性质与另一物体在这一物理性质上效果相同的特点,加以替代的方法。如:将一个7Ω的电阻替换2Ω和5Ω串联的电阻,电路中电流表的示数不变,说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。 在用如图5所示电路测量未知电阻的实验中也用到了等效替代法,其中Rx是待测电阻(阻值大约几百欧),R是滑动变阻器,R0是电阻箱(电阻箱的最大值大于Rx)。图5 (1)闭合开关前,滑片P应置于__________端。(选填“a”或“b”) (2)请根据实验电路图完成下列主要的实验步骤。 ①按电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大。 ②闭合开关S1。 ③闭合开关__________,调节滑片P,记下电流表的读数I。 ④断开开关__________,闭合开关__________,保持__________的电阻不变,调节__________使电流表的示数仍为I。 (3)在此实验中,若将电流表改用电压表,其他器材不变,请画出用等效替代法测量Rx电阻的实验电路图。(要求所设计的电路在连接好后,只能通过开关改变电路连接情况。)5. 如图5所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15Ω,电阻R0=30Ω,电路两端电压恒为U,U=24V。当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程;当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,滑动变阻器两端电压会超过电压表量程。求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。图5 复习巩固考查学生实验技能
教学反思
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