【大单元·任务式】《5.2 欧姆定律》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级

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名称 【大单元·任务式】《5.2 欧姆定律》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级
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资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-09-26 16:24:44

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【学习目标】
学习目标 1.物理观念:形成“电路中电流由电压、电阻共同决定”的观念,理解欧姆定律内涵及I、U、R定量关系。 2.科学思维:通过实验归纳、公式推导,提升逻辑推理与数学建模能力;能辨析“电阻与电压、电流的关系”等认知误区。 3.科学探究:回顾欧姆定律发现历程,体会“猜想-实验-归纳-验证”的科学探究流程,迁移应用实验方法。 4.科学态度与责任:认识物理规律对科技发展的价值,增强科学责任感。
学习重点 1.欧姆定律的内容、数学表达式及物理意义。 2.运用欧姆定律解决简单电路计算。
学习难点 1.理解“电阻是导体本身属性,与电压、电流无关”,辨析R = U/I的比值定义法与“电阻与U、I无关”的逻辑关系。 2.运用欧姆定律分析复杂情境问题。
【课前预习】
一、欧姆定律的内容
1.早在 1826 年,对电流与电压、电阻的关系进行了探究,经过大量实验得出:导体中的电流,跟导体两端的电压成_________,跟导体的电阻成______,这个结论叫作________定律。
2.如果用R表示导体的电阻,U表示导体两端的电压,I表示导体中的电流,那么欧姆定律可以写成公式______,其中电流I的单位是______,电压U的单位是______,电阻R的单位是______。
二、用欧姆定律进行计算
3.对于一段电路,只要知道______、______、______这三个量中的两个,就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
4.手电筒的灯泡上标有“2.5V 0.3A”,表示灯泡两端加2.5V电压时,通过的电流为0.3A,根据欧姆定律可算出灯泡正常发光时的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。这体现了利用欧姆定律______(选填“测量电阻”或“计算电流”)的应用。
三、电流表和电压表的连接方式
5.分析电流表的特点是本身电阻很______,在实验中决不允许直接把电流表接在电源的两极间,因为根据欧姆定律,此时电路中电阻过小,电流会很______,会烧坏电流表。
6.电压表的特点是电阻很______,把它接到电压不超出量程的电源两极间,根据欧姆定律,电路中电流会很______,所以没有烧毁的危险。
【课中研学】
1.认真阅读课件中“欧姆的执着”的故事,思考:欧姆得出了什么结论?你从他身上学到了什么?
2. “R=U/I”中,电阻与电压、电流有关吗?
3.请你写出欧姆定律的公式及单位。
1. 【例题】 手电筒的小灯泡上标有“2.5V 0.3A”,表示加2.5V电压时,通过的电流为0.3A,灯泡正常发光时的电阻是多少?
2. 【变式1】一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 Ω,接在12 V的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
3. 【变式2】在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R',使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是 0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是 20 Ω,求灯泡两端的电压。
4. 讨论交流:电流表和电压表的连接方式。
通过电表的电流过大会有烧毁电表的危险。电流表的特点是本身电阻很小,在实验中决不允许直接把电流表接在电源的两极间(如下图)。请用欧姆定律分析其中的道理。
电压表的特点是电阻很大,把它接到电压不超出量程的电源两极间没有烧毁的危险,这是为什么?
【课堂总结】
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1. 欧姆定律的内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成______,跟导体的电阻成______。
2.欧姆定律的公式是______,其中I的单位是______,U的单位是______,R的单位是______。
3.已知某导体两端电压为3V,通过的电流为0.2A,根据欧姆定律可算出该导体的电阻为______Ω。
4.一个定值电阻,两端电压为5V时电流为\(0.5A\),若电压变为10V,则电流为______A(电阻不变)。
5.电流表电阻很______,不能直接接在电源两极;电压表电阻很______,可接在电源两极(均选填 “大” 或 “小”)。
二、选择题
6. 关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A. 电阻越大,电流越小
B. 电压越大,电流越大
C. 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
D. 以上说法都错
7.某导体电阻为10Ω,通过它的电流为0.5A,则其两端电压为( )
A. 2V
B. 5V
C. 10V
D. 20V
8.探究欧姆定律实验中,滑动变阻器的作用不包括( )
A. 保护电路
B. 改变导体电阻
C. 改变导体两端电压
D. 多次测量找规律
9.当导体两端电压为0时,下列说法正确的是( )
A. 电流为0,电阻也为0
B. 电流为0,电阻不变
C. 电流不变,电阻为0
D. 电流和电阻都不变
10.用欧姆定律计算时,下面说法错误的是( )
A. 已知U和R,可用I = U/R求I
B. 已知U和I,可用R = U/I求R
C. 电阻R与U成正比,与I成反比
D. 计算时单位要统一为国际单位
(拓展性作业)
11.某导体两端电压从2V变为4V,电阻不变,电流变化了0.2A,则该导体电阻为( )
A. 10Ω
B. 20Ω
C. 30Ω
D. 40Ω
12.两个定值电阻R1、R2,R1>R2,并联在同一电源上,电流关系是( )
A.I1>I2
B. I1>I2
C. I1 = I2
D. 无法确定
13. 下面是物理兴趣小组设计的电梯满载报警系统原理图,电源电压恒定不变,为定值电阻,为压敏电阻,当压力表示数增大到某一值时系统自动报警,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
B.压力表为电流表改装而成
C.仅减小,可以增大满载质量
D.仅增大电源电压,可以增大满载质量
14.一个“3V 1.5W”的小灯泡,其电阻随电压变化,正常发光时电阻为6Ω,当电压为1.5V时,电阻可能是( )
A. 3Ω
B. 4Ω
C. 5Ω
D. 7Ω
15.利用欧姆定律可以( )
A. 改变电阻大小
B. 改变电压大小
C. 测量未知电阻
D. 改变电流方向
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.如图甲是小海为电热毯设计的一个温度自动开关,当温度达到或超过50℃时,温控开关(无电阻)自动断开电路。调试时,先将开关S2与接触点b连接后,调节电阻箱的阻值达到合适,再调节滑动变阻器,直到温控开关断开电路,最后保持滑片的位置不变,改变开关S2的接触点,即调试完成。其中电阻箱最大阻值为999Ω。热敏电阻其阻值随温度t的变化关系如图乙所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“c”或“d”);
(2)调试完后进行测量,当温度计的示数为20℃时,电压表的示数为12V,则电路电流为多少;
(3)使用电热毯时,将与电热毯接触,当电压表的示数为7.5V时,温控开关断开电热毯的电路。通过计算求出所调试滑动变阻器的阻值;
(4)若想使断开电路时的温度略高于50℃,他应该将滑动变阻器的滑片向 (选填“c”或“d”)适当移动一段距离。
17.生活中水银体温计安全性相对较低,常用电子温度计来代替。物理兴趣小组的同学想利用热敏电阻制作一个电子温度计,其设计的温度计的电路图如图2,其中R2=100,R1是热敏电阻,其电阻随温度变化的情况如图3,当温度计检测温度时发现与实际温度有偏差,仿照电子温度计进行修正温度,又设计了一个修正电路如图4,其中R4=1000,两个电路中电源电压相同。
(1)图1是电子温度计实物图,其显示屏是一种发光二极管,发光二极管具有 性。
(2)图2中用一个电压表充当显示屏,为了让温度升高时电压表示数增大,应该将电压表接在电阻 两端(选填“R1”或“R2”)。
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(3)当显示温度为41℃时,调节R3的阻值,使R1和R3两端的电压相等,这时R3= R1。某同学发现显示的温度与实际温度有偏差,通过图4中的电路对图2中的电路进行修正,在R3阻值不变且其两端电压为U的情况下,修正后R1两端电压在U的基础上增加了1V且R2两端电压为3V,修正后的温度为 ℃。试卷第7页,共7页
试卷第4页,共8页
参考答案
【课前预习】
1. 正比;反比;欧姆;
2.I = U/R;安培(A);伏特(V);欧姆(Ω)
3.电流;电压;电阻
4.8.3;测量电阻
5.小;大
6.大;小
【作业布置】
1. 正比;反比
2.I = U/R;安培(A);伏特(V);欧姆(Ω)
3.15
4.1
5.小;大
6.C
7.B
8.B
9.B
10.C
11.A
12.B
13.C
14.C
15.C
16.(1)d
(2)0.03A
(3)100Ω
(4)d
解析:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大值d端。
(2)由题意知,调试完后改变开关S2的接触点,即S2与接触点a连接,此时热敏电阻RT与滑动变阻器串联,电压表测RT两端电压,由图像知,温度为20℃时RT=400Ω
由串联电路特点和欧姆定律可得,电路中电流
(3)温度为20℃时,由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压 ①
当电压表的示数为7.5V时,温控开关断开电热毯的电路,电热毯温度达到50℃,此时热敏电阻连入电阻的阻值
电路中电流
电源电压 ②
联立①②解得R滑=100Ω,U=15V
(4)若想使断开电路时的温度略高于50℃,与温度为50℃相比,由图乙可知此时热敏电阻的阻值变小,根据题意知温控开关断开电热毯的电路时温控电路的电流最大且不变,则由欧姆定律可知断开电热毯的电路时温控电路的总电阻不变,由电阻的串联规律可知R总=RT+R滑
且R总不变、RT变小,则变阻器接入电路的电阻应增大,所以他应该将滑动变阻器的滑片向d适当移动一段距离。
17.(1)单向导电
(2)R2
(3) 10 37
解析:(1)发光二极管为半导体,半导体具有单向导电性。
(2)由图3可知,当温度逐渐升高时,电阻R1的阻值逐渐减小。R1与R2串联,串联分压规律可知,当电阻R1逐渐减小时,R1两端电压逐渐减小,R2两端电压逐渐增大。用一个电压表充当显示屏,为了让温度升高时电压表示数增大,应该将电压表接在电阻R2两端。
(3)[1]当显示温度为41℃时,由图3可知,R1阻值为20Ω。有
根据串联分压有
两个电路中电源电压相同,R1和R3两端的电压相等,则
解得R4=1000Ω,则R3=200Ω
此时R3=10 R1。
[2]R3阻值不变,则仍满足,R3两端电压为U,则电源电压为6U。两个电路中电源电压相同,R1两端电压在U的基础上增加了1V且R2两端电压为3V,则可得等式
解得
由此可知,
根据串联分压可得等式
解得,由图3可知,当热敏电阻R1=60Ω时,此时温度为37℃。
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