浙教版科学八年级上册第四章电路探秘导学案

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名称 浙教版科学八年级上册第四章电路探秘导学案
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2011-08-31 19:39:55

文档简介

4.1 电路图
学习目标
1.了解生产、日常生活中的简单电现象。
2.知道电路的基本组成,理解电路元件的作用,知道用开关控制电路的方法。
3.会画电路的元件符号,并画出简单的电路图。
4.会分析串联和并联电路。
重点:电路的三路状态:通路、开路、短路。
两种基本电路:串联电路、并联电路。
难点:短路的分析、并联电路的特点。
自学引导
请同学们带着下列问题自学第一节内容P115-P118.
一、电路
1.电源:像电池一样能够 的装置。电源有正 、负 两个极。
2.用电器:像电视机、电灯、电动机等,都是使用 电 的电器。
3.开关:闭合或打开能随时把用电器和电源 或 ,通常用字母 表示。
4.电路:把电源、用电器、开关用 连接起来组成的电流的路径。通常有:
通路:电路中,闭合开关电路接通,电路中会产生 电流 ,电灯等用电器正常工作,这种电路也叫 电路,
开路:电路中,某处断开或开关 ,电路中就没有 电流 ,这种电路也叫 。
短路:电路中,不经过用电器 把导线接在电源 “+” “-” 两极,也叫 电源 短路。电源短路时,由于电路中的电流过 ,会损坏 ,甚至造成 火灾 。 故必须防止电源短路。
二、电路元件的符号
为了方便表述电路,科学上规定每个电路元件用一个特定的符号来表示。
1.导线______,导线交叉不相连_________导线交叉相连__________
2.电池: 一节______, 两节_____电池组(蓄电池)_____ ____
3.电灯(L)_____ _____ 4.开关(S)_____ ____
三、电路图
用元件符号代替实物表示 的图。
画图是要注意:
1、导线应画直线,直角电路图画成矩形。
2、各元件的顺序不能搞乱。
电路有两种基本电路。
1.串联电路:两只灯泡 连接在一条导线上的连接方式,如下图。
特点:电流只有 条路,开关同时控制两盏灯亮、灭。两盏灯 影响。
2.并联电路:两只灯泡 连接在两个连接点上的连接方式,如下图。
并联用电器的连接点A、B叫做电路的 ,
电源与分支点间的电路叫 ,
干路上的开关S控制整个电路,叫总开关。
分支点间的电路叫 ,支路上的开关S,控制灯L1。
特点:电流可以有 条支路,支路上的灯 不影响。
[当堂测试]
1.在如左下图的电路图中,若打开开关S2,闭合开关S1,则电路是 路。若只闭合开关S2,则电路是 路。若打开开关S1、S2,则电路是 路。
2.如右上图所示的电路图中,两灯的连接方式是 联,开关S闭合, 灯发光。
3.如下图电路中,两灯的连接方式是 联,只闭合开关S1、S, 灯发光。
4.按照图4—8(a)所示的电路图将图(b)中的实物连接起来。
课外同步训练
1.如图4—9所示,打开S2,闭合S1时,为 路。打开S1,为 路。闭合S1、S2时为 路。
2.在串联电路中,开关的作用是 ,且与开关接入电路中的位置 。在并联电路中,干路开关的作用是 ,支路中的开关的作用是 。
3.用一个开关同时控制两只电灯发光,两只电灯在电路中 ( )
A.一定要串联 B.只有并联
C. 可以是串联,也可以是并联 D. 不可能是并联
4.在两只电灯的串联电路中,以下说法中不正确的是 ( )
A.通过一只电灯的电流也一定通过另一只电灯
B.电路中只用一个开关就可以
C. 一只电灯短路,会造成另一只电灯短路
D.一只电灯烧坏,会造成另一只电灯开路
[深化提高]
5.图4—10中,闭合S后,属于串联电路的是 ,属于并联电路的是 。
6.如图4—11,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路,将导线先接在L1的两端发现L:发光,由此可以判断 ( )
A.灯L1短路 B.灯L1开路 C. 灯L2短路 D.灯L2开路
7.根据图4—12电路图,连接实物图。
8.要求S为总开关,S1控制L1,S2控制L2,L1、L2并联,画出电路图,连接实物图4—13。4.3 物质的导电性
学习目标
1.能用简单的实验方法检测物质的导电性。 2.知道常见的导体和绝缘体。
3.了解导体的导电能力与外界条件有关。 4.知道金属导电的原因是有自由电子。
5.理解电阻概念,知道电阻的单位。
重点:常见导体、绝缘体的区别,金属导体导电的微观解释。
难点:导体和绝缘体间的转化,金属导体导电的原因。
课堂学习设计
一、物质的导电能力
[实验] 利用下列器材:电源、导线、开关、电流表或小灯泡,检测下列物质:①金属丝;②塑料尺;③玻璃棒;④铅笔芯(碳棒);⑤食盐水;⑥粉笔;⑦硬币能否导电。
设计检测实验线路图4—26,闭合开关S,
分别接入上述待测物质进行实验测试,
可知这些物质归为下列两类:
容易导电(小灯泡 )的物质为 。
不容易导电(小灯泡 )的物质有 。
1.导体: 导电的物质。常见的导体有:所有金属(水银)、石墨、人体、大地和食盐的水溶液等。
2.绝缘体: 导电的物质。常见的绝缘体有:橡胶、玻璃、塑料、瓷、干木头、油、干燥的空气、纯水等。
家庭电路中的导线都是用塑料、橡胶等绝缘材料做外套的原因是 。
[实验] 1.纯水接入电路,观察到电灯 不发光 ,说明纯水是 。当溶入食盐或其他物质时,观察到电灯 ,可见普通的水是能 的。
2.玻璃通常是绝缘体,但当玻璃接入电路并烧红时,观察到电灯 发光 。可见烧红的玻璃变成了 。如果导体的表面被氧化或腐蚀,会使导电能力下降,甚至不容易导电。
[结论]导体和绝缘体 绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互 。
3.半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质。常见的半导体材料有 和 锗 。半导体在 电子 工业中有广泛的应用,“硅谷”意指 电子产品 基地。
二、金属导电的微观解释
[探究] 已经学过,物质由 分子 构成,分子由 原子 构成,原子由 原子核 和绕原子核高速运动的 电子 构成。在这些微粒中, 电子 带负电, 原子核 带正电。
金属导体内部的原子核位置相对固定,但核外的电子能 自由移动 ,能从一个地方 移动 到另一个地方。而非金属中,几乎不存在能 自由移动 的电子。
[结论] 可见金属导电的原因是 ,绝缘体不导电的原因是 。
三、电阻
不同的材料导电能力有强有弱,为了比较各种材料的导电能力的强弱,引入 电阻 。
电阻是导体对电流的 作用。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越 ,导电能力越 。
绝缘体的电阻非常 ,导电能力非常弱 。
电阻可用字母 表示。 单位: ,简称 ,符号用 。
比欧大的单位还有千欧 、兆欧 。
关系:1MΩ= kΩ,1kΩ= Ω。
[课内练习]
1.下列物质中,①铁制钢笔;②橡皮;③铅笔芯;④棉衣;⑤人体的尿液;⑥玻璃杯;⑦电视机外壳;⑧干燥的空气。
属于导体的是 ,属于绝缘体的是 。
2.金属导体和绝缘体的区别在于 ( )
A.金属导体中有电子,绝缘体中没有电子
B.金属导体中的电子能自由移动,绝缘体中没有电子
C.金属导体中有自由电子,绝缘体中没有自由电子
D.金属导体中没有自由电子,绝缘体中有自由电子
3.完成下列换算。
5兆欧= 千欧 0.5千欧= 欧
30欧= 千欧= 兆欧
课外同步训练
1.在通常情况下,下列各物质全部属于导体的是 ( )
A. 食盐水、锗、玻璃 B.汞、碳棒、人体
C. 纯水、铜、食盐 D.铁丝、硅、大地
2.电线芯通常是用铜丝做成的,是因为 ,容易 ;外套是用塑料
橡胶做的,因为它们是 ,能够防止 。
3.金属导体中可以自由移动的微粒是 ( )
A.原子 B.原子核 C.质子 D.电子
4.800欧= 千欧 2.5×103千欧= 兆欧
5.金属导体导电是因为 ( )
A.具有原子 B.具有电子 C. 具有自由电子 D.具有原子核
6.物质甲的电阻R甲=300欧,物质乙的电阻R乙=3千欧,物质甲、乙的电阻大小比较正确的是 ( )
A. R甲>R乙 B. R甲=R乙 C.R甲7.关于绝缘体,下列说法中正确的是 ( )
A.绝缘体在任何情况下都不能导电
B.绝缘体不易导电,是因为不存在电子
C. 绝缘体不易导电,是因为不存在带电微粒
D.绝缘体不易导电,是因为不存在自由电子4.2 电流的测量
学习目标
1.了解电路中的电流形成原因是电荷的移动。
2.感知电流的单位“安”。
3.了解电流大小的测量工具——电流表。
4.学会用电流表测电流。
重点:电流的方向,电流的单位及电流表。
难点:电流的方向及电流表的使用规则。
自学引导
1.电流的形成:在电路中,自由电荷(自然界存在正电荷、负电荷——即电子两种) 移动而产生的。
2.电流的方向: 从电源的正极经导线流向负极。而实际上是自由电子(负电荷)从电源负极经导线流向正极。可见,电流的方向与电子的移动方向 。
3.电流的单位: ,简称 ,用符号 表示,较小的单位还有 和
,符号分别为 和 。其关系为1A=    mA,1mA= μA。
4.电流的测量:不同的电路,电流的大小是不同的。电流的大小用电流强度表示,简称 电流 ,用字母 表示。
(1)可用灯的亮度来表示流过灯的电流大小。
说明:流过灯的 ,亮度增加。
(2)用电流表可精确测量电流的大小。电流表的符号 。
实验室常用的电流表一般有三个接线柱。两个量程 、 。
电流表的使用应注意下列事项:
①正确选择量程:被测电流 超过电流表的量程,否则将损坏电流表,通常
用 法选择量程,先迅速试触电流表 量程,指针偏转太小再换用较 量程;
②电流表必须 联接在被测电路中;
③使电流从 接线柱流进,从 接线柱流出;
④绝对不允许 用电器而把电流表直接连到电源两极,否则电流表会因电流
过 而烧坏。
[课内练习]
1.某电路中的电流为300毫安,合 安。
2.分别读出下图中电流表的示数,Ia= 安,Ib= 安。
3.在使用电流表的规则中,下列说法不正确的是 ( )
A.电流表要串联在电路中
B.必须使电流从“牛”接线柱流进电流表,从“—”接线柱流出电流表
C. 被测电流不要超过电流表的量程
D.可以把电流表直接连在电源的两极上
4.用电流表测通过灯L1的电流,如图4—17所示的电路图正确吗 为什么
课外同步训练
1.流过灯a的电流Ia=5500毫安,流过灯b的电流Ib=0.55安。流过灯c的电流Ic=5.5×103微安,比较三个电流大小正确的是 ( )
A.Ia=IbIb>Ic C.Ia>Ib>Ic D.Ia>Ib>Ic
2.已知流过灯L的电流方向是a到b,如图4—18,则流过灯的电子方向是 。
3.在用电流表测电流时,连接好电路,闭合开关,若发现电流表指针向逆时针方向偏,应立即 ,并调换 。
4.下列用电流表测L1的电流图中,电流表连接正确的是 ( )
[深化提高]
5.某同学用电流表测量流过电灯的电流大小,所接电流表的量程为0~0.6安,但刻度盘上只能看清0~3安量程的刻度,发现指针在2.4安刻度线上,则该同学测得的电流大小为 ( )
A.2.4安 B.0.12安 C. 0.48安 D.1.2安
6.使用电流表时,一般不能把电流表直接接在电源两极上,是因为 ( )
A.流过电流表的电流太小,不能测出电流值
D.流过电流表的电流太小,会损坏电流表
C流过电流表的电流太大,不能测出电流值
D.流过电流表的电流太大,会损坏电流表
7.将图4—20中的元件连接。要求灯泡L1、L2并联,电流表测灯L1中的电流,开关S1控制整个电路,S2只控制灯L2。
8.把上题中实物电路画成电路图。4.6 实验:用电压表测电压
学习目标
1.学会使用电压表。
2.通过测定,了解常见电池的电压值。
3.通过练习,了解电压表、电流表在使用规则上的区别。
4.通过实验,了解串、并联电路电压值的特点。
课堂学习设计
1.清点实验器材:干电池 2节 或学生电源 1只 ,小灯泡 2只 ,开关 3只 ,电压表 1只 ,还需要导线若干。
2.观察实验室所用电压表的量程,分清 值,检查指针是否在 位置,并校正。
3.用电压表分别测出干电池1节、2节串联、2节并联的电压值,并记录在下表中。
电池(组) 1节 2节串联 2节并联
电压(伏)
4.画出两只电灯L1、L2串联的电路图。 5.画出两只电灯L1、L2并联的电路图4—46。
[实验操作步骤]
1.在串联电路中,闭合开关,用电压表分别测出灯L1、灯L2、及L1、L2串联后的电压值U1、U2、U,填入表中。
实验次数 电压表位置 电压(伏)
1 灯L1两端 U1=
2 灯L2两端 U2=
3 灯L1、L2串联 U=
从表中可归纳得出结论: 。
2.在并联电路中,闭合开关S、S1、S2,用电压表分别测出灯L1支路、灯L2支路,电源两端干路的电压值U1、U2、U,填入下表:
实验次数 电压表位置 电压(伏)
1 灯L1两端 U1=
2 灯L2两端 U2=
3 电源两端 U=
从表中可归纳得出结论: 。
[实验结论]
根据实验结论可得。
串联电路的电压特点: ,即U= 。
并联电路的电压特点: ,即U= 。
课外同步训练
[基础过关]
1.用电压表测电路中灯L的电压值,应把电压表 ( )
A.串联接入灯L两端 B.并联接入灯L两端
C. 串联、并联都可接入 D.串联、并联都不能接入
2,对于电流表、电压表测电源的电流和电压的说法中,正确的是 ( )
A.电流表不可以直接接在电源两端 B.电流表不可以接在电源两端
C. 电压表可以直接接在电源两端 D.以上说法都不对
3.根据下图所示的电压表指针位置,如果接人0~3伏量程时,电压表示数为 伏。如果接入0~15伏量程时,电压表示数为 伏。
4.如右上图所示的电路中,闭合开关,灯L1两端的电压为1.5伏,灯L2两端的电压为2.0伏,则电源两端的电压是( ) A.1.5伏 B.2伏 C.3.5伏 D.0.5伏
5.在右上图中,如果电源电压为15伏,灯L1两端的电压为10伏,则灯L2两端的电压为 ( ) A.25伏 B.5伏 C.15伏 D.10伏
6.如右图所示闭合开关,用电压表测出灯L1两端的电压为3伏,则电源两端的电压是 ( )
A.3伏 B.0伏 C. 6伏
D. 因不知灯L2的电压,故无法知道
7.如右图所示,闭合开关,电压表测出的电压是( )
A.灯的电压
B.灯L1的电压
C. 电源电压
D.灯L1、L2的电压4.8 电路的连接(二)
学习目标
1.能用实验方法得到并联电路的电压、电流关系式。
2.能从电路的基本原理出发,理解并联电路的电压、电流关系。
3.学会用电表探测电路的规律,掌握实验技能。
4.从小彩灯连接方式初步体会“黑箱方法”。
课堂学习设计
一、并联电路的特点
[实验] 把两只电灯L1、L2连接成如图4—66的电路图。
1.闭合开关S1、S2。闭合开关S,灯L1 ;灯L2 ,断开开关S,灯L1 ,灯L2 。
特点1:干路开关控制 上的电灯。
2.闭合开关S。闭合开关S1,灯L1 ;断开开关S1,灯L1 。闭合开关S2,灯L2 ;断开开关S2,灯L2 。
特点2:支路开关控制 上的电灯。
3.闭合开关S、S1、S2,灯L1、L2 ,拿掉一只灯,另一只灯 。
特点3:并联电路中各支路上的电灯 影响。
4.闭合开关S、S1、S2,用电流表分别测出灯L1、灯L2两条支路和干路上的电流,I1、I2I总。 可以得出I1、I2、I3的关系是 。
特点4:并联电路中干路上的总电流等于 。
5.闭合开关S1、S2、S,用电压表分别测出灯L1、灯L2和两灯的总电压,U1、U2、U总。
可以得出 U1、U2、U总 的关系是 。
特点5:并联电路中两端的总电压等于 。
[推广] 1.电路中并联的电灯(用电器)越多,干路中的电流越 ,可能会引起电源超载而损坏电源。
2.并联电路中,某条支路上的电阻越小,则该条支路上的电流越 。
二、节日小彩灯的连接方法
节日用的小彩灯(又称“满天星”)灯泡数量很多,一串小彩灯就有约五十只灯泡,
小彩灯的连接方法见下图,看上去是串联,但当某一只灯烧毁时,其他灯 仍发光 ,只是变 暗 。
[当堂练习]
1.用一个开关同时控制两盏灯的亮、灭,这两盏灯的连接是 ( )
A.串联 B.并联 C. 既可串联,也可并联 D.都不是
2.灯L1、L2并联在同一电路中,当灯L1不发光时,灯L2 ( )
A.不发光 D.发光 C. 无法确定 D.可能不发光
3.灯L1的电阻为15欧,灯L2的电阻为10欧,灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是 ( )
A.3:2 B.2:3 C. 1:1 D.无法确定
4.灯L1的电阻是灯L2的电阻的2倍,灯L1、L2并联接在电路中,测得灯L1两端的电压为10伏,则灯L2两端的电压为 ( )
A.5伏 B.10伏 C.20伏 D.40伏
[课时小结]
1.并联电路的特点:各支路上的用电器相互不影响;各支路两端的电压相等;于路上的总电流等于各支路电流的和。
2.小彩灯的连接方法:混联(即先并联连接再串联连接)。
课外同步训练
1.如图所示的电路中,闭合开关S、S1时,灯L1、L2的发光情况是 ( )
A.L1发光,L2不发光
B.L1不发光,L2发光
C.L1、L2都发光
D.L1、L2都不发光
2.在图4—72中,闭合开关S1、S2、S,测得干路电流为1.2安,
通过灯L1的电流为0.7安,则通过灯L2的电流为 ( )
A.1.2安 B.0.7安 C.0.5安 D.1.9安
3.如图所示的电路图,用电压表测得电源两端的电压为U,灯L1两端的电压为U1,灯L2两端的电压为U2,则U、U1、U2三者关系正确的是 ( )
A.U=U1+U2 B.U=U1=U2 C. U>U1+U2 D.U4.如图4—74所示的电路图中,灯L1、L2的连接是 联。
5.电阻之比是1:5的灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是( )
A.1:5 B.5:1 C.1:1 D.25:1
6.灯L1、L2并联,已知灯L1的电阻为10欧,灯L2的电阻为5欧,流过灯L1的电流为0.2安,则流过灯L2的电流为 ( )
A.0.2安 B.0.4安 C. 0.1安 D.0.8安
7.灯L1、L2并联,已知灯L1的电阻为20欧,流过L2的电流为0.2安,流过干路的电流为0.3安,则灯L2的电阻为 ( )
A.20欧 B.30欧 C. 10欧 D.5欧
8.电阻R1、R2之比为2:3,并联接在同一电路中,则电阻两端的电压之比和通过电阻的电流之比分别为 ( )
A.2:3,2:3 B.3:2,3:2 C.1:1,2:3 D.1:1,3:24.5 变阻器的使用
学习目标
1.认识各种定值电阻实物,知道生活中使用的变阻器。
2.理解滑动变阻器改变电阻的原理。
3.知道并画出滑动变阻器的结构示意图和符号。
4.能正确连接和使用滑动变阻器。
重点:滑动变阻器的构造、原理、使用。 难点:滑动变阻器的连接。
课堂学习设计
[引入课题] 在生产、生活和实验中,经常要用到具有一定阻值的电阻元件——电阻器,简称电阻或定值电阻。如R=10欧,R=5欧,定值电阻的符号是— —,定值电阻的作用是 控制 电路中的 电流 大小。
而电路中的电流大小的改变,则可以通过改变 电阻 大小来实现。
从上一节课知道,改变导体电阻大小的方法有改变 材料 、 长度 、 粗细 和 温度 。而最方便的是改变导体的长度 。
一、滑动变阻器
靠改变接入电路中的电阻丝的 来改变 大小的装置。
1.结构:图4—28为滑动变阻器实物图,结构的名称:A 瓷筒 ,B ,C ,D ,P 。
2.请你在下面画出变阻器的结构图和电路图。
3.原理:滑动变阻器中的线圈是用电阻率较大的合金线制成。改变合金线的 ,就可以改变 大小,从而改变 大小。
4.使用:(1)与用电器 在电路中使用;(2)接线时接线柱应“ ”连接;(3)闭合开关前,滑片P应移到 位置。
[实验] 连接如图4—31电路图,把滑动变阻器接线分别连接在M、N两点,闭合开关,移动滑片户,观察灯的亮度和电流表示数。
1.当C和D接入M、N点时,移动滑片P,亮度 且最亮。原因: 。
2.当A和B接入M、N点时,移动滑片P,亮度 且最暗。原因: 。
3.当B和C或B和D接入M、N点时,滑片P向右移动,亮度 ,电流表示数 ,原因: 。
4,当A和D或A和C接入M、N点时,滑片P向右移动,亮度 ,电流表示数 ,原因: 。
[课内练习]
1.如图所示的滑动变阻器,其最大阻值是50欧,接线柱A和D连入电路中,若要使电阻减小,滑动触头P应向 端移动。如果P在最左端,则电阻值为 欧。如果P在最右端,则电阻值为 欧。
课外同步训练
[基础过关]
1.滑动变阻器是可变电阻,其改变电阻的原理是 ( )
A.改变电阻丝的横截面积 B.改变电阻丝连人电路的长度
C. 滑片跟电阻丝发生摩擦 D.改变接线柱中的导线连接
2.在右下图中,如果B和C连接,当滑片P向右移动时,移动变阻器的电阻值 。如果当滑片P向左移动电阻变大时,则应把 或 连入电路。
3.左下图是能调节电灯亮度的电路图,要使电灯变暗,滑片P应 ( )
A.向a端移动 B.向b端移动 C. 在b点不动 D.在中间不动
[深化提高]
4.下图中的四个图为滑动变阻器连入电路的几种情况,当滑片P向左移动时,使连入电路中的电阻变大的是 ( )
5.如图所示,两个滑动变阻器串联连入电路中,要使电阻中的电阻最大,则变阻器滑片应 ( )
A. P1在B1,P2在B2
B.P1在A1,P2在B2
C.P1在A1,P2在A2
D.P1在B1,P2在A2
6.如图所示电路,在开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应在 端。闭合开关S,当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变 ,观察到电流表的示数变 。
7.如图表示一种汽车上自动测定油箱内油面高度的装置,P是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。请说明它的电学工作原理。4.2 实验:用电流表测电流
学习目标
1.练习串联电路和并联电路的连接; 2.掌握正确使用电流表的方法。
3.学会用试触法选择电流表的量程。
4.通过实验明确串联电路、并联电路中的电流特点。
重点:串联电路中电流处处相等。
难点:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
自学完成下列任务
1.清点实验器材:干电池 两节或学生电源一只,小灯泡 两只 ,开关 三只,导线若干, 电流表 一只。
2.画出两只灯泡串联的电路图。 3.画出两只灯泡并联的电路图。
4.不能把电流表直接接在 电源 两极上,防止电流 过大 ,损坏电流表。
5.观察电流表刻度盘上的刻度值,搞清其最小刻度值。把观察结果记录于下表。
6.用 试触 法确定电流表应使用的量程,并记录于下表。
所用的两个接线柱 量程(安) 最小刻度值(安)
“+”“0.6” 0~0.6
“+”“3” 0~3
实验操作步骤]
1.按要求连接成串联电路,闭合开关S,使灯L1、L2发光。打开开关S,将电流表分别串联接入a点、b点、c点,分别测出电流值I、I1、I2填入下表。
实验次数 电流表位置 电流值(安)
1 a I=
2 b I1
3 c I2
从表中可归纳得出串联电路特点: 。
2.按要求连接成并联电路,闭合开关S1、S2、S灯,L1、L2发光。打开开关,将电流表分别接入a点、b点、c点,分别测出电流值I、I1、I2填入下表。
实验次数 电流表位置 电流值(安)
1 a I=
2 b I1
3 c I2
从表中可归纳得出并联电路特点: 。
根据实验结论可得:
1.串联电路中,各处 即 。
2.并联电路中,干路 等于各支路 即 。
课外同步训练
[基础过关]
1.电流表是测量电路中 大小的工具,连接时应 联在被测电路中,使电流从
接线柱流进, 接线柱流出。
2.电流表上有三个接线柱相对应有两个量程 和 ,最小刻度值分别为 和 安 。
3.绝 (填“能”或“不能”)把电流表直接接在电源两极,以防电流 (填“过大”或“过小”)烧坏电流表。
4.串联电路中的电流特点是: ,并联电路中的电流特点是 。
[深化提高]
5.在左下图中,已知电流表A1的示数为0.4安,则电流表A2的示数为 安,电流表A3的示数 (填“大于”、“小于”或“等于”)0.4安。
6.如右上图所示,若电流表A1的示数为0.4安,电流表A2的示数为0.1安,则电流表A的示数为( )
A.0.4安 B.0.1安 C.0.5安 D.0.3安
7.上题中,若电流表A的示数为0.4安,电流表A1的示数为0.1安,则电流表A2示数为 ( )
A.0.5安 B.0.3安 C 0.4安 D.0.1安
8.如图,当开关S闭合、S1打开时,电流表A的示数为I。当开关S、S1都闭合时,电流表A的示数为I'。比较I、I'大小正确的是( C )
A.I=I'
B.I>I'
C. ID.无法比较4.7 实验:用电压表和电流表测导体的电阻
学习目标
1.理解用伏安法测导体电阻的原理。
2.熟练滑动变阻器的使用、电流表和电压表的使用。
3.初步学会实验研究的方法及数据处理。
重点:理解实验原理和实验步骤。
难点:规范实验操作及实验数据处理。
课堂学习设计
[科学探究]
1.本实验的目的是测量导体的 。
2.本实验的原理是根据欧姆定律 I= ,可推导出 R= ,可用电压表测出导体两端的 ,用电流表测出通过导体的 ,即可算出被测导体的 ,这种测量方法叫伏安法。
3.为了减少实验的误差,需测三组数据,可以通过接入电路中的滑动变阻器,改变连入电路的电阻,改变被测导体两端的 和通过导体的 。根据实验测得的值求出几组导体的 ,求平均值 = 。
[实验操作步骤]
1. 画出实验的电路图。
2.实验前,开关处于 状态,闭合开关前,滑动变阻器P处于阻值 值位置。
3.检查电流表、电压表的 和 是否正确。
4.闭合开关,得到一组 、 数据,填入表中。
5.改变滑片P,得到另一组数据,填入表中。
6.实验数据记录表格。
实验次数 电流(安) 电压(伏) 电阻(欧
1 R1=
2 R2=
3 R3=
7.实验结论:平均值= 。
课外同步训练
1.如图所示,在用伏安法测小灯泡发光时电阻的实验中。
(1)图甲电路中的圆圈a、b内各是什么表
a ; b 。
(2)把图丙的实物按图甲的要求连接好。连接时,开关应始终处于 ( )
A.断开 B. 闭合 C. 断开或闭合
(3)在闭合开关前,应先把滑动变阻器的滑片P移到 端。
(4)若测得电流表示数为0.40安,电压表的示数如乙,则灯泡的电阻值为 欧。
2.已知某段导体两端的电压是18伏,测得通过的电流为0.6安,则导体的电阻
为 欧。当导体两端的电压增加6伏时,通过导体的电流为 安,这时导体的电阻为 欧。
3.如左下图所示的电路图中,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向B移动时,电流表、电压表的变化各为 ( )
A.变大、变大 B.变小、变小 C. 变大、变小 D.变小、变大
4.如右上图所示的电路中,开关从打开到闭合时,电灯亮度的变化为 ( )
A.变亮 B.变暗 C. 不变 D.都有可能
5.有关公式R=意义的说法,正确的是 ( )
A.导体中的电流越大,电阻越小 B.加在导体两端的电压越大,电阻越大
C. 导体中的电阻跟电流成反比,跟电压成正比
D.导体中的电阻等于导体两端的电压与电流的比值
6.如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表、电压表的变化各为 ( )
A.变小、变小 B.变大、变大 C.变小、变大 D.变大、变小
7.如图4—59所示,当开关打开时,电流表示数为I1;当开关闭合时,电流表示数为I2,比较I1和I2大小为 ( )
A.I1>I2 B.I1学习目标
1.知道电压是使电路中产生持续电流的推动力(类比水压)。
2.知道常见的一些电压值。
3.学会电压表的使用。
4.会正确读出电压表的读数。
重点:电压的概念,电压表的正确使用。
难点:电压与水压、电流与水流的类比,电压与电流的关系。
课堂学习设计
[自学提示] 1.金属导体导电的原因:金属导体内部有大量的 自由电荷(电子) 。
2.电路中在没有电源接入时,这些电荷并 不能 产生定向移动,不能形成 电流 。
3.当电路中接入电源时,导体中的自由电子便在 电源 推动作用下做定向移动,形成 电流 。
4.电源的作用,是给电路中的电流提供能量,使电路存在一个稳定的 电压 ,从而保证 电流 得以持续。 电源两端有电压是金属导体中存在 电流的必要条件。
一、电压
用字母 表示。 单位是 ,简称 ,用符号 表示。
常用的单位还有 (kV)、 (mV)、 (μV)。
其关系式有:1千伏= 伏。1伏= 毫伏。1毫伏= 微伏。
电压的单位是为了纪念 著名的物理学家 而命名的。
二、电压的测量
1.电压表是用来测量 大小的仪表, 符号是 。
2.实验室用的电压表有三个接线柱,两个量程: 和 ,最小刻度值分别为 伏和 伏。
3.电压表的使用。
(1)必须把电压表 联在被测电路的两端;
(2)把电压表的“+”接线柱接在跟电源 相连的那端;
(3)被测电压不能超过电压表的 ,可用 法选择量程;
(4) 电压表直接连入电源两极上测电源电压。
[当堂练习]
1.如右图所示,闭合开关S,回答下列问题:
(1)流过灯L的电流产生的必要条件是 ;
(3)开关与电源的连接方式是 联,灯L与电流表的连接方式是 联;
(4)灯L与电压表的连接方式是 联;
(5)通过灯L的电流方向是 ,实际移动的电子方向是 ;
(6)如图使用的两节干电池总电压是 伏。
2.如图所示为电压表的表盘示数。
(1)当把A、B接线柱接入电路时,
电压表的读数为 伏;
(2)当把A、C接线柱接入电路时,
电压表的读数为 伏。
课外同步训练
[基础过关]
1.电源电压是使电路中 发生定向移动形成 的原因,通常用
符号 表示电压,单位是 ,单位的符号是 。
2.有关电路中电压和电流关系的说法中,不正确的是 ( )
A.电路中有电压,一定形成电流 B.电路中有电流,必须要有电压
C.电路中没有电压,一定没有电流形成 D.电路中没有电流,可能有电压
3.测量电源两端的电压时,必须把 跟电源 联,并且把电压表的“ + ”接线柱接在电源 极那端。
4.实验室中最常见的电压表有 个接线柱, 个量程,分别为 伏
和 伏,最小刻度值分别表示 伏和 伏。
[深化提高]
5.电子手表用的氧化银电池三只串联的电压是3伏,手机锂电池的电压是3600毫伏,比较两者的电压大小为 ( )
A.手表电池高 B.手机电池高 C. 一样高 D.无法比较
6.如左图所示的电路中,电压表测量的电压是 ( )
A.灯L1的电压 D.灯L2的电压 C. 灯L1、L2的电压 D.都不是
7.某同学用0~3伏的接线柱测量灯两端的电压值,如右上图所示,但刻度盘上只有0~15伏的刻度值,根据指针的位置,测出灯两端的电压值为 伏。
8.在右图所示电路的A、B圆圈中,
标出哪一个是电流表,哪一个是电压表,
并标出“+”、“—”接线柱。4.8 电路的连接(一)
学习目标
1.能用实验方法得到串联电路的电压、电流关系式。
2.能从电路的基本原理出发,理解串联电路的电压、电流关系。
3.会用电表探测电路的规律,掌握实验技能。
课堂学习设计
串联电路的特点。
[实验] 把两只灯L1、L2连接成如下的电路图。
(1)闭合开关:灯L1 ,灯L2 ;断开开关,灯L1 ,灯L2 。
特点1:开关同时控制两只灯的 或 。
(2)电流表分别测出1、2、3处的电流大小。
可以得出I1、I2、I3的关系是 。
特点2:串联电路中的电流 。
(3)用电压表分别测1与2间、2与3间和1与3间的电压,即灯L1两端,L2两端,灯L1、L2两端的电压U1、U2、U总。
可以得出U1、U2、U总的关系是 。
特点3:串联电路中总的电压等于 。
[当堂练习]
1.在串联电路上接有三只灯泡L1、L2、L3,在L1与L2之间连接一个开关,当开关闭合时,发光的灯有 ( )
A.只有L1、L2 B.只有L2 C. L1、L2、L3 D.都不发光
2.同时发光的灯L1、L2、L3依次串联接在同一电路上,如果L1烧坏,则L1、L2、L3的发光情况是 ( )
A.只有L1不亮 B.L1、L2不亮,L3亮
C. 三只灯都不亮 D.L1、L3不亮,L2亮
3.灯L1的电阻为15欧,灯L2的电阻为10欧,灯L1、L2串联接在同一电路中,则通过L1、L2的电流I1、I2之比是 ( )
A.1:1 B.3:2 C.2:3 D.都不对
4.灯L1、L2串联,灯L1的电阻是灯L2的电阻的2倍,测得通过灯L1的电流大小为2安,则通过灯L2的电流为 ( )
A.1安 B.2安 C. 4安 D.0.5安
[课堂小结]
串联电路的特点:开关同时控制灯的亮和灭;电流处处相等;总电压等于各灯两端的电压之和;其中一灯熄灭,其他灯全部熄灭。
课外同步训练
1.如左下图所示的串联电路,当开关S闭合时,灯L1、L2的发光情况是 ( )
A.L1亮,L2灭 B.L1灭,L2亮 C.L1、L2都灭 D. L1、L2都亮
2.如右上图所示的电路图中,已知电流表A2的示数为0.45安,则电流表A1的示数为 安,电流表A3的示数为 安。
3.如图4—63所示的实物图中,灯L1、灯L2的连接是 联,在方框中画出电路图。
4.按要求连接实物图4—64,灯L1、灯L2串联,开关是总开关,电压表测灯L1的电压。
5.如图4—65所示的串联电路中,如果同时闭合开关S1、S2,则灯L1、L2的发光情况是 ( )
A.只有L1亮 B.只有L2亮 C. L1、L2都亮 D.L1、L2都灭
6.灯L1、L2串联在电路中,已知灯L1、L2的电阻之比是1:5,测得通过灯L2的电流为5安,且通过灯L1的电流为 ( )
A.1安 B.0.2安 C.2.5安 D.5安
7.电阻分别为10欧和20欧的灯L1、L2串联,已知灯L1两端的电压为5伏,则灯L2两端的电压为 ( )
A.5伏 B.10伏 C. 20伏 D.30伏
8.电阻之比为1:2的两灯串联,则通过灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为 ( )
A.1:2 1:2 B. 1:1 1:2 C. 1:1 1:1 D.1:2 1:14.4 影响导体电阻大小的因素
学习目标
1.能猜测并分析影响导体电阻的一些因素。
2.知道在与一个物理量相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案的设计。
3.能定性地得出导体电阻与长度、粗细和材料间的关系。
4.知道并设计实验探究金属导体的电阻与温度间的关系。
重点:导体电阻值由材料、长度、粗细等因素决定。
难点:材料和温度对导体电阻值的影响。
课堂学习设计
[实验探究]
控制变量法——当有几个因素同时影响一个物理量的变化时,常采用控制变量法即让某几个因素不变,研究某个因素对一个量的影响程度。
[实验方案]
1。探究导体电阻与长度的关系。 控制的不变量有 材料 、 粗细 、 温度 。
在上图中的“ab”两点间,分别接入长度不同的镍铬导体甲、乙(导体甲长度为1米,导体乙长度为0.5米)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表示数,填入表一。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
甲(1米) 暗 小
乙(0.5米) 亮 大
实验结果: 。
2.探究导体电阻与粗细的关系。控制的不变量有 材料 、 长度 、 温度 。
在上图中的a、b点间,分别接入粗细不同的镍铬导体甲、乙(甲横截面积为0.5毫米2,乙横截面积为1毫米2)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表的示数,填入表二。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
甲(0.5毫米2) 暗 小
乙(1毫米2) 亮 大
实验结果: 。
3.探究导体电阻与材料的关系。控制的不变量有 长度 、 粗细 、 温度 。
在上图中的a、b间,分别接入材料不同的导体甲、乙(甲是镍铬导体,乙是铜导体)。闭合开关S,观察灯的亮度及电流表的示数,填入表三。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
甲(镍铬) 暗 小
乙(铜) 亮 大
实验结果: 。
综上可知:导体的电阻与导体的 、 、 有关,相同材料时,导体越长、横截面积越小,导体的电阻就 。
4.根据实验研究表明:同样条件下,金属导体的电阻还与 有关。温度升高,金属导体的电阻会 ;温度 ,金属导体的电阻会减小。
某些材料,当温度降低到一定程度时,电阻会 ,这就是超导现象。
其他条件相同,不同材料的电阻值(电阻率)是不同的,见书p. 141表。 人体电阻的一般值是 1000~2000 欧。不同的人或一个人在不同的情况下的电阻值是不同的。气温 ,出汗时,人体的电阻值较 ;气温 ,干燥时,人体的电阻值较
[当堂练习]
1.影响铜导体的电阻大小的因素有 、 、 。
2.粗细相同的铜丝甲、乙,甲的长度是乙的一半,则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为 ( ) A.R甲=2R乙 D.2R甲=R乙 C.R甲=R乙 D.无法比较
3.长度相同的镍铬合金甲横截面积是乙的一半,则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为
( ) A.R甲=2R乙 B.2R甲=R乙 C. R甲=R乙 D.无法比较
课外同步训练
[基础过关]
1.导体的电阻是导体 的一种性质。影响导体电阻大小的因素有 、 、 、 。
2.长10米、电阻均为10欧的铜导线两根,接长成为20米的导线,接长后的导线电阻为 ( ) A.10欧 B.20欧 C.5欧 D.40欧
3.横截面积为1毫米2、电阻均为1欧的镍铬合金线两根,合并成横截面积为2毫米2的导线,合并后的导线电阻为 ( )
A.1欧 B.2欧 C.0.5欧 D.4欧
4.关于导体的电阻大小,下列说法中正确的是 ( )
A.导体的长度越大,电阻越大 B.导体的横截面积越小,电阻越大
C. 铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小
D.材料相同的导线,越长、越细,电阻越大
[深化提高]
5.把长10米、电阻为10欧的铜导线拉成长20米的铜导线,拉长后的铜导线电阻为( )
A.10欧 B.20欧 C.40欧 D.2.5欧
6,把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两等份后,合成一根长5米的铜导线,合并后的铜导线电阻为 ( ) A.10欧 B.20欧 C.40欧 D.2.5欧
7.有电阻均为10欧的相同导线若干根,现要求得到15欧的电阻值,则应 ( )
A.把两根接长后使用 B.把两根合并后使用
C. 一根取半与另一根接长后使用
D.一根取半与另一根合并后使用4.7 电流、电压和电阻的关系
学习目标
1.能设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。
2.理解滑动变阻器在电路中的控制作用。
3.能从实验数据和结论中找出正比例、反比例关系。
4.能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
5.学会用欧姆定律公式进行简单的计算。
重点:导体中电流、电压、电阻关系的研究方法,运用欧姆定律解决实际问题。
难点:运用欧姆定律分析并解决实际问题。
课堂学习设计
[科学探究] 电路中的电流、电压、电阻这三个量之间究竟有什么数量关系呢
[探究思路] 三个量之间的关系太复杂了,分两步研究可以使每一步只研究两个量之间的关系,这样就简单多了。
[探究方法]
1.保持 电阻 不变,改变 电压 ,研究电流与电压之间的关系。
按图4—5l所示连接电路。闭合开关S,调节滑动变阻器R',使电阻R=5欧上的电压改变(成倍增加),并读出电流表、电压表的读数,并记入下表。R=5欧
实验次数 电压(伏) 电流(安)
1 1
2 2
3 3
4 4
从上表得出结论1: 。
滑动变阻器R'在电路中起的作用是: ,
从而
2.保持 电压 不变,改变 电阻 ,研究电流与电阻的关系。
图4—51中电路,在A、B间更换定值电阻R,调节滑动变阻器R',使R两端的电压U=2伏,保持不变,测出电流值,并记入下表。
U=2伏
实验次数 电阻(欧 电流(安)
1 2
2 4
3 6
4 8
从上表得出结论2: 。
德国物理学家 ,用此方法研究了电流与电压、电阻的关系,得出了如下规律:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成 ,跟这段导体的电阻成 ,这个规律叫做 。
如果用U表示导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示通过导体的电流,则欧姆定律可表示成数学表达式 I= ,此公式可变形成 、 。公式中U的单位是 ,I的单位是 ,R的单位是 。
[典型例题解析]
欧姆定律是电学中的一个重要定律,可用于电路的设计和计算。
[例1] 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
[解析] 已知灯丝电阻R=484欧, 灯丝两端的电压U=220伏。 根据欧姆定律:
I===0.45安
[答] 通过灯丝中的电流是0.45安。
[例2] 一只家用电热水器工作时,电热丝的电阻是44欧,通过的电流是5安,求电热水器两端的电压。
[解析] 已知R=44欧,I=5安。根据欧姆定律I=
可得:U=IR=5安×44欧=220伏
[答] 电热水器两端的电压是220伏。
[当堂练习]
1.为了研究电流、电压、电阻的关系,实验的电路图如图4—52所示,当电阻只不变时,得出的结论是 成正比。当电压U不变时,得出的结论是 成反比。
2.对同一导体来说,导体中的电流跟导体两端电压的关系是 ( )
A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B.导体中的电流跟导体两端的电压成反比
C.导体的电阻越大,导体中的电流和导体两端的电压也越大
D.导体的电阻越大,导体中的电流和导体两端的电压就越小
3.一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在电压220伏的照明电路中,求通过这盏电灯的电流。
4.一只电阻R与电灯串联后接在电源上,用电压表测得电阻两端的电压是3伏,用电流表测得通过电灯L的电流是0.2安,求这只电阻R的阻值。
课外同步训练
[基础过关]
1.为了研究电流、电压、电阻三个量的关系,所采取的研究方法正确的是 ( )
A.先使其中的两个量保持不变,研究另一个量的变化规律
B.先使其中的一个量保持不变,研究另两个量的变化规律
C.同时研究三个量的相互关系
D.以上三种方法都可以
2.关于导体中的电流跟电阻的关系,下列说法正确的是 ( )
A.电流跟电阻成反比
B.通过导体的电流跟导体的电阻成反比
C.当电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
D.当电阻不变时,导体中的电压跟导体的电流成反比
3.一只阻值为100欧的电阻接在电压为25伏的电源上,流过电阻的电流为 安;当电源电压减小5伏时,流过电阻的电流减小到 安。
4.一只滑动变阻器允许接入电路中的电压最大为100伏,允许流过变阻器的最大电流1
安,则滑动变阻器的最大电阻值为 欧。
5.某导体两端的电压为220伏时,测得通过它的电流为0.1安,则该导体的电阻
为 欧。当通过它的电流变为0.5安时,则导体的电阻为 欧。当该导体两端的电压变为0时,则导体的电阻为 欧,通过它的电流为 安。
6.一只电压表,它的表内电阻为5千欧,当量程为0~15伏时,它允许通过的最大电流为多大 如果通过此电压表的电流是2毫安,则电压表示数多大
7.一只灯泡正常发光时通过灯丝的电流为0.4安,灯丝的电阻为8.5欧。为使灯泡正常发光,需要在它两端加上多大的电压
8.如图所示电路,灯L1、L2串联,灯L2的电阻为20欧,通过灯L1的电流为0.5安,电源电压为15伏,求灯L1的电阻R1大小和灯L1两端的电压U1大小。