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章末复习
第5章 欧姆定律
教科2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
第 5 章 欧姆定律章末复习教案
一、教学目标
(一)知识与技能目标
学生能够精准复述欧姆定律的内容、公式及各物理量含义,熟练运用公式\(I = \frac{U}{R}\)及其变形公式\(U = IR\)、\(R = \frac{U}{I}\)进行简单电路计算,明确各公式的适用条件与计算规范。
全面掌握伏安法测电阻的原理、实验步骤、数据处理方法,能够正确使用电压表、电流表、滑动变阻器等实验器材完成测量实验,准确分析实验误差产生的原因并提出改进措施。
深入理解等效电路的概念与等效变换原则,熟练掌握电阻串联、并联及混联电路的等效电阻计算方法,能够运用等效电路分析复杂电路,准确求解电路中的电流、电压和电阻等物理量。
(二)过程与方法目标
通过对本章知识的系统梳理与总结,培养学生归纳整合知识的能力,引导学生构建完整的欧姆定律知识体系,提升知识运用的系统性与逻辑性。
在解决各类电路计算问题和实验数据分析过程中,锻炼学生的逻辑思维能力、分析推理能力和数学运算能力,使学生学会运用欧姆定律及相关知识解决实际电路问题。
通过对复杂电路的等效简化分析,培养学生的抽象思维能力和电路分析能力,提高学生将实际电路转化为物理模型并进行求解的能力。
(三)情感态度与价值观目标
激发学生对欧姆定律相关知识的深入探索欲望,让学生体会欧姆定律在电学领域的重要地位和广泛应用,增强学生学习物理的兴趣与自信心。
在复习过程中,培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神,使学生养成认真审题、规范解题、仔细分析实验数据的良好学习习惯。
通过小组合作学习和讨论交流,培养学生的团队协作精神和沟通交流能力,让学生在合作中相互学习、共同进步,感受集体学习的乐趣。
二、教学重难点
(一)教学重点
欧姆定律的内容、公式及其在简单电路中的应用计算。
伏安法测电阻的实验原理、操作步骤和数据处理。
电阻串联、并联及混联电路的等效电阻计算和等效电路分析方法。
(二)教学难点
灵活运用欧姆定律及串并联电路规律解决复杂电路问题,如动态电路分析、电路故障判断与排除等。
理解并掌握在不同电路情境下等效电路的构建与应用,准确判断电路元件的串并联关系,进行正确的等效变换。
深入分析伏安法测电阻实验中的误差来源,理解误差产生的本质原因,并能根据实际情况采取有效措施减小误差。
三、教学方法
讲授法:系统讲解本章重点知识和难点内容,帮助学生明确知识要点,构建清晰的知识框架。
讨论法:组织学生进行小组讨论,针对易混淆的概念、复杂的电路问题展开交流,促进学生之间的思想碰撞,加深对知识的理解。
练习法:通过精选典型例题和练习题,让学生进行针对性训练,巩固所学知识,提高解题能力和应用知识解决实际问题的能力。
演示法:利用多媒体课件、电路仿真软件等工具,动态演示电路的工作过程、等效变换过程以及实验操作步骤,增强教学的直观性和趣味性,帮助学生更好地理解抽象知识。
归纳总结法:引导学生对本章知识进行归纳总结,绘制知识思维导图,梳理知识之间的逻辑关系,使知识系统化、条理化。
四、教学过程
(一)知识梳理(15 分钟)
欧姆定律回顾
内容与公式:通过提问引导学生回顾欧姆定律的内容,即导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,其数学表达式为\(I = \frac{U}{R}\)。详细讲解公式中电流\(I\)、电压\(U\)、电阻\(R\)的含义、单位及相互关系,强调公式运用的 “同一性” 和 “同时性” 原则。
变形公式应用:复习\(U = IR\)、\(R = \frac{U}{I}\)两个变形公式的应用场景,通过简单实例,如已知电阻和电流求电压,已知电压和电流求电阻,让学生熟悉公式的灵活运用。
伏安法测电阻
实验原理:回顾伏安法测电阻的原理是依据欧姆定律\(R = \frac{U}{I}\),通过测量电阻两端的电压\(U\)和通过电阻的电流\(I\),进而计算出电阻\(R\)的值。
实验器材与步骤:展示伏安法测电阻的实验器材图片,让学生说出各器材的名称和作用。回顾实验步骤,包括电路连接(开关断开,滑动变阻器滑片移到阻值最大处)、数据测量(调节滑片,记录多组电压和电流值)、数据处理(计算电阻值并求平均值)等,强调实验操作的规范性和注意事项。
误差分析:引导学生分析实验中可能产生误差的原因,如电表的精度、读数误差、滑动变阻器的调节不准确等,讨论减小误差的方法,如多次测量取平均值、选择精度更高的电表等。
等效电路与电阻计算
等效电路概念:复习等效电路的概念,即对于一个复杂电路,可以用一个简单电路替代,且对外电气性能相同。讲解等效变换的基本原则,如保持电路两端电压、电流和功率不变。
电阻串并联计算:回顾电阻串联电路的特点(电流处处相等,总电压等于各部分电压之和)和等效电阻计算公式\(R_{ }=R_1 + R_2 + \cdots + R_n\),以及电阻并联电路的特点(各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和)和等效电阻计算公式\(\frac{1}{R_{ }}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots+\frac{1}{R_n}\)。通过具体例子,如两个电阻串联或并联,计算等效电阻,加深学生对公式的理解和运用。
混联电路分析:展示混联电路案例,引导学生识别电路中元件的串并联关系,讲解混联电路等效简化的步骤,即先找出串联或并联部分计算等效电阻,再逐步简化整个电路,最后结合欧姆定律进行计算。
(二)重点知识突破(20 分钟)
欧姆定律综合应用
复杂电路计算:选取典型的复杂电路计算例题,如含有多个电阻和电源的串联、并联或混联电路,已知部分物理量求其他物理量。引导学生分析电路结构,确定已知量和未知量,选择合适的公式进行计算。强调解题思路和步骤,如先求出等效电阻,再根据欧姆定律计算总电流,最后逐步求解各部分电路的电压和电流。
动态电路分析:通过多媒体展示动态电路,如滑动变阻器滑片移动、开关闭合与断开等引起电路中电流、电压变化的情况。引导学生分析电路中电阻的变化,根据欧姆定律判断电流和电压的变化趋势,总结动态电路分析的方法和技巧。
伏安法测电阻实验强化
实验操作细节:针对学生在实验操作中容易出现的问题,如电表量程选择不当、接线错误、滑动变阻器调节不熟练等,进行重点讲解和演示。通过视频回放或现场操作,规范实验操作流程,让学生再次熟悉正确的操作方法。
数据处理与分析:给出多组实验数据,让学生进行处理和分析,计算电阻值并绘制电流 - 电压图像。引导学生观察图像特点,分析实验数据与理论值的差异,进一步理解实验原理和误差产生的原因。
等效电路深入理解
复杂混联电路等效简化:展示复杂的混联电路,组织学生进行小组讨论,尝试找出电路中的串并联关系,进行等效简化。各小组派代表展示等效简化过程和结果,教师进行点评和总结,强调等效简化的关键在于准确判断元件连接方式和合理选择简化顺序。
等效电路在实际问题中的应用:结合生活中的电路实例,如家庭电路、电子设备电路等,讲解如何运用等效电路的方法分析和解决实际问题,如计算电路中的电流、功率,判断电路故障等,提高学生运用知识解决实际问题的能力。
(三)综合练习与讲解(20 分钟)
课堂练习:发放精心设计的综合练习题,涵盖选择题、填空题、实验题和计算题等多种题型,题目难度由浅入深,全面考查学生对本章知识的掌握情况。例如:
选择题:关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 电流越大的导体,电阻越小
C. 在电阻一定时,电流与电压成正比
D. 电压为零时,电流也为零,电阻也为零
填空题:某导体两端电压为\(6V\)时,通过的电流为\(0.3A\),则该导体的电阻为______Ω;当导体两端电压变为\(3V\)时,该导体的电阻为______Ω,通过的电流为______A。
实验题:在伏安法测电阻实验中,某同学连接的电路如图所示(给出错误电路图),请指出电路中的错误之处,并说明正确的连接方法。若实验中得到如下数据(给出多组电压和电流数据),请计算该电阻的阻值并求出平均值。
计算题:在如图所示的电路中(给出混联电路图,包含电源、多个电阻、电流表和电压表),电源电压为\(12V\),\(R_1 = 2 \),\(R_2 = 4 \),\(R_3 = 6 \),求:(1)电路的总电阻;(2)通过\(R_1\)的电流;(3)\(R_2\)两端的电压;(4)若电流表的量程为\(0 - 3A\),电压表的量程为\(0 - 15V\),为保证电表安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少?
讲解与分析:学生完成练习后,教师进行详细讲解。对于选择题,分析每个选项的正确与否,讲解相关知识点;对于填空题,强调答题的准确性和规范性;对于实验题,展示学生的答案,点评回答的完整性和准确性,引导学生全面、准确地回答问题;对于计算题,引导学生回顾解题思路,强调公式的正确运用和计算的准确性,规范解题过程,对学生容易出错的地方进行重点讲解。
(四)课堂小结(5 分钟)
知识总结:与学生一起回顾本章的重点知识,包括欧姆定律、伏安法测电阻、等效电路与电阻计算等内容,强化学生对知识的整体印象。
方法归纳:总结解决电路问题的一般方法和技巧,如分析电路结构、运用欧姆定律和串并联电路规律、进行等效电路简化等,帮助学生掌握解题的基本思路和方法。
学习建议:鼓励学生在课后对本章知识进行查漏补缺,多做练习题巩固所学内容,遇到问题及时与同学交流或向老师请教;同时,引导学生关注生活中的电路现象,运用所学知识进行分析和解释,提高知识的应用能力。
(五)作业布置(5 分钟)
书面作业:布置教材中的复习题和适量的课外拓展练习题,要求学生认真书写解题过程,规范使用物理公式和单位,进一步巩固课堂所学知识。
实践作业:让学生观察家中的一个电器电路(如电视机、洗衣机等)的说明书,了解其电路参数(如工作电压、额定电流、电阻等),尝试运用本章所学知识分析该电器的电路工作原理,下节课进行分享和交流。
五、教学反思
在本次复习教学过程中,密切关注学生对知识的掌握程度和课堂练习的完成情况,通过学生的反馈及时发现学生存在的薄弱环节和知识漏洞。针对学生在复杂电路计算、实验误差分析和等效电路应用等方面出现的问题,分析教学中存在的不足,思考改进教学方法和策略。例如,对于理解困难的学生,增加更多的实例讲解和一对一辅导;对于易出错的知识点,设计专项练习题进行强化训练。同时,总结复习课教学中知识梳理、练习讲解等环节的经验,为今后的复习教学提供参考,不断提高复习教学的效果和质量。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
正
反
电压表
电流表
各串联电阻之和
正
各支路电阻的倒数之和
反
知识点1 欧姆定律的应用
[2025·武汉期中]某科学小组自制了一个标有“
”的电阻箱,利用该电阻箱连接了如图甲所示的电路,
电源电压 保持不变,电流表量程为,两电压表量程均为
,闭合开关,在保证电路安全的前提下,改变电阻箱的阻值,并
根据记录的某电压表示数,绘制了如图乙所示的图像,下列说法正确的
是 ( )
C
A. 图乙是电压表示数与 阻值的关系图像
B. 的阻值为
C. 阻值的调节范围是
D. 电压表示数的范围是
【点拨】由图甲可知电阻 与电阻
箱 串联,由串联电路分压原理可
知,电阻越大分得电压越高,而图
乙中越大电压值越小,所以图乙是电压表示数与 阻值
的关系图像,故A错误。由图乙知,当为 时,
,已知,所以 ,
此时电
流 ,所
以 ,故B错误。
电流表量程为 ,当电路中
电流为时, 电阻最小,
此时 ,所以
; 当
电阻最大为 时,根据串联电路
分压原理可得 ,则
,在量程范围内,电路安
全,所以 阻值的调节范围是
,故C正确。当
时,电压表 的最大示数
;当
时,电压表 的最小示
数 ,所以
电压表示数的范围是 ,故D
错误。
返回
2. 如图所示电路,电源电压为 且保持不变,定值
电阻 , ,滑动变阻器 的最大
阻值为 。下列说法正确的是 ( )
D
A. 当滑动变阻器滑片移至端,闭合开关、,断开 ,电路
为串联电路
B. 闭合开关、、,和的两端电压之比为
C. 只闭合开关,的滑片由端移动到 端的过程中,电流表示
数变小,电压表的示数变大
D. 只闭合开关,的滑片由端移动到 端的过程中,电压表示
数的变化范围是
【点拨】闭合开关、,断开 ,当滑
动变阻器滑片移至 端,滑动变阻器接入
电路的阻值为零,、 并联,故A错误。
闭合开关、、,电路为、 的并
联电路, 被短路,电压表测电源电压,根据并联电路电压
特点可知,、两端的电压相等,故和 的两端电压之
比为,故B错误。只闭合开关,则、 串联,电压表
测量 两端的电压,电流表测电路中的电
流,的滑片由端移动到 端的过程中,
接入电路的阻值逐渐增大,电路总电阻
变大,电流减小,故电流表示数变小,由
欧姆定律可知,电压表的示数变小,故C
错误。只闭合开关,当的滑片位于
端时,电路为的简单电路,此时 两端
的电压等于电源电压,即电压表示数为
;当的滑片位于端时, 接入电路
的阻值为 ,此时电路中的
电流 ,此
时 两端的电压即电压表示数
,故电
压表示数的变化范围为 ,故D正
确。
返回
3.[2024·保定期末]如图所示,定
值电阻 ,定值电阻
,当开关、 均闭合时,
两电压表示数之比 _____。
若将图中电压表、 分别换成电
流表、,开关闭合, 断开时,两电流表示数之比
_____。
返回
4. [2025·厦门期中]
如图甲所示的电路中,电源电压
保持不变, 为定值电阻。闭合
开关,当滑动变阻器的滑片
30
18
从某点移到点时,滑动变阻器的 图线如图乙所示。
则定值电阻的阻值是____ ,电源电压为____ 。
【点拨】闭合开关,、
串联接入电路,电压表测滑动
变阻器两端的电压,电流表测
通过电路的电流,由图乙可知
电流表示数为 时,电压
表示数为,当电流表示数为时,电压表示数为 ,
串联电路总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律可得电
源电压 ,代入数
据可得 ,解方程可得
,则电源电压
。
返回
实验1 探究电流与电压的关系
1.[2024·菏泽改编]某班级在“探究电流与电压的关系”分组实
验中,所用电源电压为,定值电阻的阻值为 ,滑动变
阻器的规格为“ ”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验序号 1 2 3 4
0.5 1 1.2 2
0.1 0.2 0.24 0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑
动变阻器滑片 向右移动时电阻变大,导线不交叉。
如图所示
(2)闭合开关进行实验,移动滑片 到某一位置,电压表的
示数如图乙所示,示数为____ 。
1.6
(3) 一小组展示
实验数据如表格所示,其他小组
发现有一次实验数据是拼凑的,
____________________________________________________
___________________。
1
第1次实验数据得出的滑动变阻器接入电路的阻值为 ,大于其最大阻值
请你指出是第___次实验数据,依据是:
(4)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一
定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
正比
返回
实验2 探究电流与电阻的关系
2.[2024·镇江]小明用图1电
路探究“电压一定时,电流与
电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路。
如图所示
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最____
(填“左”或“右”)端。
右
(3)闭合开关,小明发现无
论怎样调节滑动变阻器,电流
表指针不偏转,电压表指针有
明显偏转且保持不变。已知导
线及各接线柱连接完好,则电
路中__________出现了______
定值电阻
断路
故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为 ,记录电
流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流 与定值电
阻 倒数的关系如图2中图线甲所示,从而得出结论。
(4) 实验结束后,
小明应先断开开关,再拆除
______两端的导线。在整理器
材时,他突然发现电压表指针
位置如图3所示。
电源
①小明遗漏的实验操作是____
________。
电压表调零
②小华通过正确实验操作也进
行了上述实验,小明发现他与
小华的实验结论一致。遗漏的
实验操作并未影响结论,你认
为其原因是________________
____________________。
实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
③小明按正确操作重新进行实
验,你认为他得到的电流 与
定值电阻 倒数的关系应为图2
中的图线____(填“甲”“乙”或
“丙”)。
乙
返回
实验3 测量电阻
3.某实验小组用伏安法测量小灯
泡的电阻,连接了如图甲所示的
电路,小灯泡正常发光时两端的
电压为 ,电源电压恒定。
(1)实验的原理是_______。
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并
用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
如图所示
【点拨】电压表负接线柱与滑
动变阻器左上接线柱之间的导
线连接错误,应将电压表并联
在小灯泡两端。
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片
至某位置时,电压表的示数为 。为了测
量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片 向
___(填“”或“ ”)端移动。
【点拨】改正错误后,闭合开关 ,
移动滑片 至某位置时,电压表示数
为 ,小于小灯泡正常发光时两端
的电压 ,故应增大小灯泡两端
的电压。根据串联电路的分压原理
可知,应减小滑动变阻器接入电路
的阻值,故应将滑片向 端移动。
(4)小灯泡正常发光时,电流表的
示数如图乙所示,为_____A。此时
小灯泡的电阻是____(保留1位小
数) 。
0.26
9.6
【点拨】由图乙可知,电流表选用
小量程,分度值为 ,示数为
,则此时小灯泡的电阻
。
(5)小灯泡的 关系如图丙所示,
当小灯泡两端的电压增大时,它的电
阻______(填“增大”“减小”或“不变”),
其原因是灯丝电阻受______的影响。
增大
温度
【点拨】分析图丙可知,当小灯泡两端电压增大时,小灯泡
的电阻也在增大,此过程中灯丝的温度逐渐升高,故灯丝电
阻受温度的影响。
(6)小组同学计划用该装置测量
某定值电阻阻值时,发现电压表
损坏,于是设计了如图丁所示的
电路,测出了 的阻值。实验步
骤如下:
①将滑片移到端,闭合开关 ,
读出电流表的示数,记为 ;
②将滑片移到端,闭合开关,读出电流表的示数,记为 ;
③已知滑动变阻器的最大阻值为,则定值电阻 _ ____
(用、和 表示)。
【点拨】将滑片移到 端,闭合开
关,电路为 的简单电路,由
可得,电源电压 ;
将滑片移到端,闭合开关,
与 串联,电源电压
。联立①②可得
。
返回
1
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2
1. 图甲所示的蔬菜
大棚是一种用于蔬菜种植的设
施,其温度的控制对于蔬菜的
生长和产量具有重要的影响,
【项目实施】
在学习了电学的相关知识后,小明与其所在物理小组的同学
想共同设计一款温度自动报警装置。下面是该小组同学的交
流实践过程:
(1)器材选择及测试
①小组同学在网上选购了一款热敏电阻,为了测试其电阻与
温度之间的关系,小明选择了实验室中的电源、开关、导线、
电流表和电阻箱等器材,电阻箱 是一种可以调节并显示阻
值的变阻器,在电路中用符号 表示。测试电路如图乙所
示,将热敏电阻置于的环境中,闭合,断开 ,记
录电流表的示数为,然后闭合,断开 ,调节电阻箱,
直至电流表示数为 ,此时电阻箱如图丙所示,由此可以得
到当温度为时,热敏电阻的阻值为______ 。
②将热敏电阻分别置于不同温度,重复上面实验,得到热敏
电阻的阻值与温度的关系如图丁所示,由此可知,热敏电阻
的阻值随温度的升高而______。
减小
(2)器材组装及调试
为在高温状态下发出警报,小明选择了一款声光报警器,当
其两端电压达到 时,即可发声发光起到报警作用。结合
前面的测试结果,小组同学共同设计了图戊所示电路。电源
电压恒为 ,查阅资料得知,蔬菜大棚的温度不宜超过
,为此他应该将声光报警器并联在____两端,并将电阻
箱的阻值调至_______ 。
3 200
【项目拓展】
小组同学想到如果提高报警时的温度,上述装置还可以制成
火灾自动报警装置,那么在上面的电路中,需要将电阻箱的
阻值适当______。
减小
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