导学案
年级
九年级
主备
审核
物理组
姓名
科目
物理
课题
5.1 欧姆定律
课型
新授
学习目标
1、通过探究实验,得出并认识:电流与电压、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通过其中的电流;
3、会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压;
4、理解欧姆定律,能利用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
重点
理解欧姆定律,能利用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
难点
用电压表和电流表及滑动变阻器进行实验探究,得出电流和电压、电阻的关系,进而得出欧姆定律;理解欧姆定律中各物理量的意义及应用欧姆定律解决实际问题。
预
习
导
学
(*^_^*)〈想一想※做一做〉(*^_^*)
1、一段导体两端的电压越高,通过它的电流会如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流会如何变化?
2、有一段电阻丝,在它两端加2V的电压时,测得通过的电流为0.4A,电阻丝的电阻为多少?如果在它两端加4V的电压,它的电阻为多少?如果它两端的电压为0,它的电阻为多少?
3、由欧姆定律公式:I=U/R可知下列说法正确的是( )
A、导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比;
B、导体电阻的大小跟导体中电流成反比;
C、通过导体的电流跟导体电阻的大小成反比,跟导体两端的电压成正比;
D、导体两端电压为0时,导体电阻也为0。
课
堂
探
讨
1、一次物理课上,老师拿来两卷铜导线,并且告诉同学们:这两卷铜导线的直径都为2mm,已知一卷的长度是100m,质量是2. 8 kg,电阻是2Ω,测得另一卷的质量为4. 9kg,电阻为3. 5Ω,问:能不能想办法求出另一卷的长度?
归
纳
小
结
通过本节课的学习,你学到了什么?还有哪些疑问?请提出来。
反
馈
练
习
1、将两只灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1
比L2亮,则下列说法正确的是( )
A、通过L1的电流大; B、通过L2的电流大;
C、L1两端的电压大; D、L2两端的电压大;
2、如图,当开关闭合后,电流表A1、A2的示数比I1∶I2=
5∶3,则电阻比R1∶R2= ,电流表A1、A3的
示数比I1∶I3= 。
3、单位换算:24000Ω= kΩ= MΩ;
1. 1×105V= kV= mV;
260mA= A= μA。
4、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻
值为20 Ω。闭合开关S后,电流表A1的示数为0.3A,电流
表A2的示数为0.2A。求:
⑴电源电压U;⑵电阻R2的阻值。
拓
展
训
练
1、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不
变,闭合开关S1、S2 ,两电表均有示数;再断开开关S2 ,
则电流表示数 ,电压表示数 ,电压
表与电流表示数之比 。(填变大、变小或不变)
2、如图所示是“研究电流与电压的关系”的实验电路图。
⑴为了达到实验目的,实验过程中必须保持定值电阻R的 不变。
⑵当某同学按电路图连好实物开始实验后,发现电
实验次数
1
2
3
电压U/V
3.2
4.8
6.4
电流I/A
0.5
0.75
1.00
压表和电流表出现如图所示的情况,这是因为:
① ;
② ;
⑶右表是排除故障后进行实验时的数据记录:根据以上数据,可以得出的结论是
。
问
题
反
馈
导学案
年级
九年级
主备
审核
物理组
姓名
科目
物理
课题
5.2 测量电阻
课型
新授
学习
目标
1、会用电压表、电流表测电阻;
2、能正确使用电压表、电流表及滑动变阻器。
重点
会用伏安法测电阻。
难点
正确使用电压表、电流表及滑动变阻器。
预
习
导
学
(*^_^*)〈想一想※做一做〉(*^_^*)
1、下面是用伏安法测电阻的实验步骤,请按实验的合理顺序将其排列。合理的顺序是 。
A、闭合开关,观察和记录电流表和电压表的示数,填入自己设计好的表格中,并计算这次测得的电阻R1。
B、按电路图连接电路,并让滑动变阻器连入电路的电阻值处于最大位置。
C、改变滑动变阻器滑片的位置,观察并记录电流表和电压表的示数,填入表格中,计算出电阻R2。
D、由三次计算的电阻R1、R2、R3,计算出电阻的平均值。
E、重复步骤C,并计算出电阻R3。
2、在用伏安法
测某电阻的阻
值时,电流表
用“0~0.6A”
的量程,电压
表用“0~15V”
的量程来测量,如图所示,则电流表的示数为 ,电压表的示数为 ,该电阻的阻值为 。
※ 学法指导 ※
1、提示:知道伏安法测电阻实验的步骤。
2、提示:电阻可运用欧姆定律进行计算。
课
堂
探
讨
1、某研究小组要测量一只阻值约为100Ω的电阻Rx,所提供的器材有:①干电池两节,②学生用电流表(0~0.6A、0~3A)一只,③学生用电压表(0~3V、0~15V)一只,④滑动变阻器(100Ω 2A)一只,⑤电阻箱(0~9999Ω 5A,符号为 )一只,⑥开关和导线若干。请你帮助该小组完成下列⑴、⑵两项步骤,要求在电表读数时,指针偏转超过最大刻度值的1/3。
⑴你选择的器材是:
(填序号);
⑵根据所选器材,在右边虚
线框内画出一个能反映测量
方法的电路图。
1、提示:通过阅读教材,了解伏安法测电阻时需要用的一些实验器材,知道伏安法测电阻的电路图及原理。
归
纳
小
结
通过本节课的学习,你学到了什么?还有哪些疑问?请提出来。
反
馈
练
习
1、某同学欲测量一只额定电压(用电器正常工作时需要的电压)为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻,请你
与他一起边实验边思考,并回答下列问题:
⑴右图是即将完成的该实验的电路图。请在
图中三个“○”内正确填入“灯泡”、“电流
表”和“电压表”的电路符号。
⑵按电路图连接完电路,闭合开关快速试触
的瞬间,电流表和电压表出现了如图所示的情况,经检查,所有仪器、元件均完好。请分析出现以上现象的可能原因(各写一条)。
电流表: ;电压表: 。
⑶问题解决后,再次接通电路,为使小
灯泡能正常发光,应调节滑动变阻器使
电压表示数为 V。小灯泡正常
发光时,电流表的示数如图所示,则流
过小灯泡的电流为 A,该灯泡
正常工作时的电阻是 Ω。
2、如图所示,滑动变阻器标有“100Ω 1A”,电源电压为18V保持不变,当开关S闭合后,电流表示数为0.5A,电压表示数为13V。求:⑴电阻R1的阻值;⑵这时滑动变阻器连入电路的有效电阻值;⑶若电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,则滑动变阻器连入电路的有效值的允许范围
是多少?
1、提示:解此类题目要掌握电流表和电压表的使用规则,能够正确读数,了解一些常见故障及其原因。
可用欧姆定律计算电阻。
2、提示:此题可根据串联电路中电压规律求出R1两端的电压,再用欧姆定律来计算。
电流表测电路中电流,当R2最小时其示数最大;电压表测R2电压,当R2最大时其示数最大.
拓
展
训
练
1、某同学想测定电阻Rx 的阻值。供选择的器材有:一个电源(电压不变,电压数值未知)、一个已知电阻R0、电压表(最大量程大于电源电压),单刀双掷开关。该同学设计了如图所示的电路。
⑴要完成该实验,请你写出需要测量的物
理量及操作步骤。
⑵写出用测量的物理量计算Rx的表达式。
1、提示:此题为伏安法测电阻的变形题目,可根据串联电路中电流和电压规律及欧姆定律来解这类题目。
问
题
反
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导学案
年级
九年级
主备
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物理组
姓名
科目
物理
课题
5.3 等效电路
课型
新授
学习
目标
1、知道等效电阻的概念;知道串、并联电路的等效电阻;
2、能应用等效电阻解决简单的电路问题。
重点
知道串、并联电路的等效电阻;能运用等效电阻进行简单的计算。
难点
运用等效电阻计算电路问题。
预
习
导
学
(*^_^*)〈想一想※做一做〉(*^_^*)
1、把几个电阻串联起来后跟原来的单个电阻阻值相比是变大了还是变小了?把它们并联起来阻值会如何变化呢?
2、电工师傅在修理电器时,急需一只阻值为8Ω的电阻,但手边只有阻值为2Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,你有办法能帮助他解决这一问题吗?
3、一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它的电流为200mA。若将这段电阻线等分成3段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为( )
A、600 mA; B、0.18A; C、1.8A; D、1.2A。
※ 学法指导 ※
1~2、提示:了解电阻串联后和并联后的变化规律。
3、提示:并联电路中的等效电阻与欧姆定律的应用。
课
堂
探
讨
1、在串联电路中,若电阻R1∶R2=3∶1,则通过这两个电阻电流之比为 ,电阻R1和R2两端电压之比为 ;若R1和R2并联,则通过这两个电阻电流之比为 ,电阻R1和R2两端电压之比为 。
2、设电源电压不变,将n个相等的电阻由并
联改为串联,则电流将会( )
A、减小到原来的n分之一;
B、减小到原来的2 n分之一;
C、减小到原来的n 2分之一;
D、减小到原来的n分之二。
3、把一根电阻为24Ω的粗细均匀的电阻丝弯成一个圆环,并以如图所示的方式接入电路,则该圆环在电路中的阻值为( )
A、10Ω; B、20Ω;
C、6Ω; D、4.5Ω。
1~2、提示:这两题都是将欧姆定律和电路中的等效电阻综合起来的题型,解题可从等效电阻的规律入手,再运用欧姆定律进行解答。
3、提示:接入电路后,圆环上的两段电阻丝处于串联还是并联?
归
纳
小
结
通过本节课的学习,你学到了什么?还有哪些疑问?请提出来。
反
馈
练
习
1、一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,还应
联一个 Ω的电阻。
2、电阻R1、R2串联在电路中,R1=12Ω,R2=9Ω,通过R1、R2的电流之比为 ,R1、R2两端的电压之比为 。
3、(多选)在如图所示的电路中,闭合开关
S后,只有灯泡L1发光,并且电压表无示数,
则电路可能出现的故障为( )
A、电压表断路; B、灯泡L2断路;
C、电压表短路; D、灯泡L2短路。
4、测量电阻的方法有很多,下面的方法值得我们学习和借鉴,图甲为该实验的电路图,其中Rx为待测未知电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻。
⑴主要
步骤:
A、把开
关S拨
至a点,
读出电
流表示
数Ia ;
B、读出电阻箱示数R;
C、根据电路图连接实物电路,并将电阻箱阻值调至最大;
D、把开关S拨至b点,调节电阻箱,使电流表示数I b等于Ia 。
上述步骤的合理顺序是 (填序号)
⑵步骤B中电阻箱调节后的示数如图乙,电阻箱的阻值是 Ω。
⑶被测电阻Rx的阻值是 Ω。
⑷下列实例与本实验所用到的研究方法相同的是( )
A、研究电流与电压、电阻的关系; B、用天平测物体的质量;
C、曹冲称象; D、用力的作用效果来研究力。
1、提示:考察对串、并联电路中的等效电阻的规律的理解。
2、提示:串联电路中的等效电阻的计算,以及对欧姆定律的运用。
4、提示:本题所示的测电阻的方法是伏安法测电阻的一种变形,即用1个电流表该如何测电阻。
当电压不变,电路中的电阻值相同时,电流也相同。
拓
展
训
练
1、如图所示,电源电压是12V且保持不变,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,试求:⑴当开关S1、S2断开时,电流表和电压表的示数各是多少?⑵当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?
1、提示:画出各种状态的等效电路图是解题的关键。
问
题
反
馈
导学案
年级
九年级
主备
审核
物理组
姓名
科目
物理
课题
《第五章 欧姆定律》复习
课型
复习
本章
关键
1、通过亲自动手实验真正理解欧姆定律;
2、能运用欧姆定律分析、解决简单的电路问题;会用伏安法测电阻;
3、知道串、并联电路的等效电阻,并能用等效电阻解决实际问题。
重点
难点
1、理解欧姆定律;对公式I=U/R中各物理量的理解;
2、并联电阻值的求法;分析和计算电路变化时各物理量。
概
念
复
习
1、一个小灯泡接在3V的电源上,通过它的电流是0.3A,则灯泡的电阻是 Ω。若将电压改为6V,则灯泡的电阻为
Ω。若电压为0V,则灯泡的电阻为 Ω。
2、在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A、改变电路中的电流; B、改变被测电阻两端的电压;
C、改变被测电阻的阻值; D、保护电路。
3、如图所示,是某同学设计的测电阻
的实验电路图,图中①是 表,
②是 表。为使①表的读数增
加,变阻器的滑片P应向 移动;
为使②表的读数减小,变阻器的滑片P
应向 移动。
4、小强同学做电学实验时需要阻值为3Ω和12Ω的电阻各一个,但手边只有6Ω的电阻若干个。他只需将两个6Ω的电阻
联,便可得到12Ω的电阻;将两个6Ω的电阻 联,便可得到3Ω的电阻。
5、若将阻值分别为1000Ω和0.01Ω的电阻串联后,其总电阻近似为 Ω,若将它们并联,其总电阻近似为 Ω。
※ 学法指导 ※
1、提示:本题考查欧姆定律及其运用。
2、提示:滑动变阻器在伏安法测电阻实验中的作用。
3、提示:主要考查对伏安法测电阻的理解。
4~5、提示:这两题主要考查等效电阻的计算。
课
堂
探
讨
1、把电阻分别为4Ω和6Ω的两只电阻R1和R2串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2A;如果将它们并联在同一电源上,则R2中的电流为( )
A、2A; B、3A;
C、4A; D、5A。
2、现要测定标有“3.8V 0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值。给你提供的实验器材如下:4.5V和12V的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“5Ω 2A”和“10Ω 1A”的滑动变阻器各一只,量程为0.6A和3A的电流表各一只,量程为3V和15V的电压表各一只。要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半。则:⑴应选用 V的电源;⑵电流表的量程应选择 A;⑶电压表的量程应选择 V;
⑷滑动变阻器的规格应选择 。
1、提示:主要考查等效电阻及欧姆定律的运用。
2、提示:通过欧姆定律的计算来选用实验器材。
归
纳
小
结
通过本节课的学习,你学到了什么?还有哪些疑问?请提出来。
反
馈
练
习
1、在右图所示的电路中,电压U不变,开关S闭合后,下列说法中正确的是( )
A、电流表的示数增大;
B、电流表的示数减小;
C、电压表的示数增大;
D、电压表的示数减小。
2、如图所示,四个阻值均为5Ω的
电阻R1、R2、R3、R4串联后接在电压恒为U的电路中,某同学误将一个电流表并联在R2、R3两
端,发现电流表的示数为2A,则
U= V;若用一只电压表
替代电流表并联在R2、R3两端,
则电压表的示数为 V。 (第2题图)
3、如图所示,L1、L2两灯电阻相同,电源电压6V,S闭合后,两灯均正常发光,问此时电压表V示数
为多少?如L2灯突然开路,则电压表
示数为多少?
1、提示:等效电阻对电流、电压的影响。
2、提示:知道电流表和电压表在电路中相当于什么。再根据等效电阻和欧姆定律来计算。
3、提示:串联电路的电压规律及欧姆定律的运用。
拓
展
训
练
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
4.0
6.0
电流I/A
0.15
0.20
0.25
电阻R/Ω
13.3
20.0
24.0
1、承承同学在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,记录数据如右表:
⑴开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到
,这样做能对电路起 作用,在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是 。
⑵由表中数据可以得知,三次测得的小灯泡的阻值不相等,原因是 。
2、如图所示,当开关S闭合,
甲、乙两表是电压表时,示
数之比U甲∶U乙=3∶2,当
开关S断开,甲、乙两表是
电流表时,则两表的示数之
比I甲∶I乙为( )
A、2∶1; B、3∶1;
C、2∶3; D、1∶3。
1、提示:滑动变阻器在伏安法测电阻实验中的作用,及影响电阻的因素。
2、提示:S闭合,甲、乙是电压表时是什么电路?这时电压规律是什么?求出二者的电阻之比。S断开时,甲、乙是电流表时又是什么电路?电压规律是什么?根据欧姆定律可求出电流之比。
问
题
反
馈
《欧姆定律》计算题两种基本的分析思路和方法
《欧姆定律》是电学的基础,其地位承上启下,举足轻重。下面以两个电阻组成的串并联电路为例,谈谈如何掌握《欧姆定律》计算题两种基本的分析思路和解题方法。
首先列出电路中三个基本物理量(电压、电流、电阻)的方阵(如图1)。然后分析:纵向看,是同一段电路上三个不同的基本量,它们遵循欧姆定律;横向看,是不同部分电路上同种物理量,它们遵循串(并)联电路特点。因此,求某个物理量,只有两种基本分析思路。例如:在串(并)联电路中需求U1,查上面的方阵:纵向看,可运用欧姆定律I=U/R的变形公式,U1=I1R1去求;横向看,可运用串联电路电压的特点U1=U-U2去求。为此,得到两种解题方法,相应地分别称之为“欧姆定律法”和“串(并)联电路特点法”。
例1:有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3欧,正常工作时电压使2.5伏,如果我们只有电压为6伏的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
分析时结合电路图(略)列出物理量的方阵(如图2),已知量写上数据,待求量标上问号,中间求出的量随时填入方阵。因串联电路中各处的电流相等,所以电流一律用I表示。
(一)欧姆定律法:
根据欧姆定律I=U/R:R2=U2/I,U2、I均不知;求U2,只能用串联电路电压的特点U2=U-U1,U、U1均已知;求I,因U1、R1均已知,所以,用欧姆定律I=U1/R1。主要解题步骤整理如下:
(1)电路中的电流I=U1/R1=2.5伏/8.3欧=0.3安
(2)R2分去的电压U2=U-U1=6伏-2.5伏=3.5伏
(3)需串联的电阻R2=U2/I=3.5伏/0.3安=11.7欧
(二)串联电路特点法:
根据串联电路电阻的特点R2=R-R1,R1已知;求R,只能用欧姆定律I=U/R变形公式R=U/I,U已知;求I,因U1、R1已知,所以用欧姆定律I=U1/R1。主要解题步骤整理如下:
(1)电路中的电流I=U1/R1=2.5伏/8.3欧=0.3安
(2)总电阻R=U/I=6 伏/0.3安=20欧
(3)需串联的电阻R2=R-R1=20欧-8.3欧=11.7欧
例2:两只电阻并联,已知R1=20欧,R2=10欧,I1=0.2安,求干路中的电流I是多少安?
分析:首先结合电路图(略)列出物理量方阵(如图3),因并联电路中各支路两端电压相等所以电压一律用U表示。
(一)欧姆定律法:
据欧姆定律I=U/R,U、R均不知;求U,因I1、R1均已知,只能用欧姆定律I=U/R变形公式U=I1R1;求R ,只能用并联电路电阻的特点1/R=1/R1+1/R2,R1、R2均已知。主要解题步骤整理如下:
1 1 1 1 1 3 20
(1)—=— + —= —— + —— = ——,总电阻R =——欧
R R1 R2 20欧 10欧 20欧 3
(2)各支路两端的电压:U=11R1=0.2安×20欧=4伏
U 4伏
(3)干路中的电流I=—=———— =0.6安
R (20/3)欧
(二)并联电路特点法:
根据并联电路电流的特点I=I1+I2,I1已知;求I2,只能用欧姆定律I2=U/R2,R2已知;求U,因I1、R1已知,用欧姆定律:I=U/R 变形公式U=I1R1。主要解题步骤整理如下:
(1)各支路两端的电压:U=I1R1=0.2安×20欧=4伏
(2)R2中的电流:I2=U/R2=4伏/10欧=0.4安
(3)干路中的电流:I=I1+I2=0.2安+0.4安=0.6安
由上面的两个例题可见,巧妙地运用欧姆定律和串并联电路特点交替使用的分析方法,不仅能克服盲目推导,缩短解题时间,又能从多个角度理解题意,从而灵活地选择最简捷的解题方法,达到提高分析问题和解决问题能力、减轻负担的目的。
第五章导学案参考答案
5.1 欧姆定律
预习导学:1~2、略。 3、C。
课堂探讨:1、175cm。
反馈练习:1、A。 2、3︰5,5︰8。 3、5,5,5。
4、24,0.024,110,1.1×108,0.26,2.6×105。 5、6V,30Ω。
拓展训练:1、减小,减小,不变。 2、⑴阻值大小;⑵电流表正负接线柱接反了;电压表选量程选小了。⑶导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
5.2 测量电阻
预习导学:1、B、A、C、E、D。 2、0.48A,7.5V,15.625Ω。
课堂探讨:1、①③⑤⑥;图略。
反馈练习:1、⑴(图略);⑵电流表的正负接线柱接反了;加在电压表两端的电压超出了所选的量程。⑶2.5,0.34,7.4。
2、10Ω,26Ω,20Ω≤R2≤50Ω。
拓展训练:1、⑴①电源电压U:把S接在位置1上,读出此时电压表示数U;②R0两端电压U0:把S接在位置2上,读出此时电压表示数U0。⑵Rx=(U—U0)R0/ U0。(提示:Ix=I0=U0/R0,Ux=U—U0,Rx=Ux/ Ix=(U—U0)R0/ U0)
5.3 等效电路
预习导学:1~2、略。 3、C。
课堂探讨:1、1︰1,3︰1,1︰3,1︰1。 2、C。 3、D。
反馈练习:1、串,10。 2、1︰1,4︰3。 3、CD。 4、CADB;35,35;C。
拓展训练:1、1.2A,7.2V;5A,12V。
《第五章 欧姆定律》复习
概念复习:1、10,10,10。 2、C。 3、电压,电流,右,左。
4、串,并。 5、1000,0.01。
课堂探讨:1、A。 2、12,0.6,15,“10Ω 1A”。
反馈练习:1、A。 2、20,10。 3、3V,6V。
拓展训练:1、阻值最大位置处,保护,改变电压(或电流);灯丝的电阻大小与温度有关。
2、D。