学校 年级 九年级 全一册 学科 物理 教师 1课时
章 第十七章 欧姆定律 节 第2节 欧姆定律 页数 P78-79
教学目标 1、通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律; 2、理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题; 3、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。
教学重难点 重点:理解欧姆定律的内容以及表达式、变换式的意义; 难点:学生运用欧姆定律解决简单的实际问题。
教材分析 欧姆定律作为一条实验定律是电学的核心,它揭示了电流、电压和电阻三个物理量之间的关系。教材将欧姆定律这节内容编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念和电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法之后,为它的探究性学习做出了足够的铺垫,既符合由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。而通过对欧姆定律的学习,又为接下来学习伏安法测电阻、电功、电功率和安全用电知识打下了基础。对欧姆定律的探究,还使学生进一步体验了本章第一节探究影响电阻大小的因素时所用的控制变量法,认识到应用科学方法的重要性。学生在探究过程中,科学思想得到熏陶,能力得以提高。
教学实验器材 小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器
教 学 过 程
[引入新课] 复习上一节知识,探究电流与电压和电阻的关系。当导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。这是不是普遍规律呢?引入新课。
[新课教学]
一、欧姆定律
1、早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆经过十年努力,对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量的实验研究,归纳得出了欧姆定律。
2、欧姆定律的内容
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。
“电流”应说“通过导体的电流”, “电压”应说“导体两端的电压”, “电阻”应说“导体本身的电阻”。
3、欧姆定律的公式
I = 变形式:U = IR R =
(
单位一定要统一
)U——导体两端的电压——伏特(V)
I——通过导体的电流——安培(A)
R——导体的电阻——欧姆(Ω)
4、理解欧姆定律应注意几点
①、同一性 欧姆定律中的“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R,是对同一个导体或同一段电路而言,三者要一一对应,在解答中习惯把同一导体的各个物理量角标用同一数字表示,如“R1、U1、I1”。
②、同时性 在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都会引起电路的变化,从而导致电路中电流、电压、电阻的变化,所以公式I=U/R中的三个物理量是对同一时间而言。
③、欧姆定律I = 的变形式:U = IR和R = 仅仅是欧姆定律公式的变形,不一定反映某种条件下物理量间成正比或反比的关系。比如,变形公式R = 的理解中,不能说成是电阻与电流成反比,电阻与电压成正比。因为导体电阻大小与导体两端的电压和通过导体的电流均无关系,电阻是导体自身的属性。
④、注意因果关系。“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,不能反过来说“导体两端的电压与通过导体的电流成正比”; “通过导体的电流跟导体的电阻成反比”,不能反过来说“导体的电阻跟通过导体的电流成反比”。
5、电流表电阻很小,相当于一根导线,根据欧姆定律,直接接在电源两极电流会很大,会烧毁电流表。而电压表电阻很大,直接接在电源两极电流也很小,没有烧毁的危险。
二、用欧姆定律进行简单的计算
欧姆定律反映了同一导体中的电流、电压和电阻三者的关系,对于同一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的两个量,就可以根据公式及变形公式求出第三个量。
讲解例题。强调运用公式解题的规范。注意书写格式,单位的统一等。
例题1:手电筒的小灯泡上标有“2.5V 0.3A”,表示在灯泡两端加上2.5V电压时,通过的电流为0.3A,灯泡正常发光,灯泡正常发光时的电阻是多少? (8.33Ω)
对于初学者来说,为了便于分析问题,应先根据题意画出电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号,再运用欧姆定律进行计算,这一点特别重要。
例题2:已知电烙铁的电阻是1210欧姆,如果电烙铁两端的电压是220伏,求通过电烙铁的电流?
分析:本题已知的两个量电阻、电压都是针对同一导体电烙铁而言的,可直接应用欧姆定律的数学表达式计算,但在解题时,一定要强调解题的规范性。(结果:0.18安)
例题3:如图所示R1、R2组成的串联电路,已知通过R1电流是0.5A, ①、通过R2的电流是多少? ②、如果R1=20Ω,可求得R1的电压是多少?
③、电源电压是15 V,可求得U2的电压是多少?R2的电阻是多少?
例题4: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?
解:R=880kΩ=8.8×105Ω U=220V I=U/R=220V/8.8×105Ω=2.5×10-4A
例题5:一只电流表的内部电阻是0.2Ω,最大量程是3A,若把它直接接在3V的电源上,求通过电流表的电流大小是多少安?计算结果说明了什么?
通过计算得知,电流表中的电流达到15A,远远超过3A的测量范围,电流表会因电流过大而烧坏,所以电流表是不允许直接与电源两极相连的。
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“动手动脑学物理”参考答案及提示
1、 2.75A; 2、 2V; 3、8.3Ω.
4、不对。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积(还跟温度有关),而跟导体两端的电压和导体中的电流无关。对于R=U/I来说,U和I的比值仅仅反映导体电阻的大小。如果导体两端的电压为0,导体中的电流为0,而这个导体的电阻却不为0,它是一个定值,不会变的。
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