2.电压:电流产生的原因
教学目标
知识要点
课标要求
1.认识电压
知道电压的作用,知道电源是提供电压的装置;知道电压的单位。能对电压的不同单位进行变换;记住干电池、家庭电路等的电压值
2.用电压表测量电压
知道电压表是测量电路两端电压的仪表和电压表在电路中的符号;能正确读出电压表的示数;知道正确使用电压表的规则,会将电压表接到被测电路的两端测电压;会按照电压表使用规则正确使用电压表,会选择电压表的量程和试触,会正确读出电压表的示数;会用电压表测量电池的电压;通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系
3.实验:电路中的电压规律
通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系
情景导入
自然界的现象千奇百怪,无所不有,很多动物也有发电的本领,像电鳐,简直可以说是“水中的发电机”。
播放“电鳐的捕食过程”视频:
http://v.ku6.com/show/Tgfvbxv0pJdxPy8I.html
同时让学生思考:电鳐是怎样捕食的?它有什么秘密武器?从视频和学生的激动氛围中导入新课。
合作探究
探究点一
认识电压
活动1:让学生阅读P58的“观察
从水流看电流”。通过类比研究水流的形成过程,对产生电流的原因,请学生提出各自的猜想。
学生总结:抽水机不断地把水从低处抽到高处,电源类似于抽水机,能推动电荷定向流动。闭合开关,电路中有持续的电流。
归纳猜想:(1)电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因;(2)要使电路中获得持续电流,首先电路是一个通路,再就是电路中有电源。
活动2:让学生自学课本P59,小组之间交流完成下列问题:
(1)电压的符号是____;电压单位有______、______、______,你掌握这些单位之间的转换了么?
(2)你知道了生活中哪些常见的电压呢?
归纳总结:(1)电压的符号是U;电压单位有伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV),它们之间的转换关系为:
1
kV=103V 1mV=10-3
V
(2)生活中常见的电压,要记住:一节干电池两端的电压为1.5
V,对人体安全的电压不高于36
V,家庭电路的电压为220V。
探究点二
用电压表测量电压
活动1:教师拿出几节不同的干电池让学生观察,干电池上的电压值已被磨掉,看不清楚。设问大家对电压和电池已有所了解,能否通过什么方式确定这几节干电池的电压?此时展示材料:出示几种电表,让学生分辨。
归纳总结:表盘上标有“A”的是电流表,表盘上标有“V”的是电压表。
活动2:学生根据桌上所提供的电压表,仔细观察,小组交流、讨论通过观察的电压表所获取的信息有哪些?
归纳总结:电压表有三个接线柱,两个量程;分别是0~3V和0~15V,对应的分度值分别是0.1V和0.5V。
活动3:出示课件,根据学生对电压表所获取的信息,自己分析出所展示的电压表的示数。
归纳总结:读电压表的示数时,首先看接入的量程,然后再看指针所在的位置,根据分度值的大小读出电压表的示数。
活动4:自己设计实验,测量出桌面上的小灯泡两端的电压值。小组之间先交流讨论如何连接电压表?选择哪一个量程?接线柱如何连接?
教师活动:学生实验过程中,教师巡回指导,注意纠正学生的偏差和错误,引导学生类比电流表的使用方法掌握电压表的使用方法。对于说明书中的其他问题,教师注意参与学生们的讨论,鼓励学生发表自己的见解。对见解新颖的同学注意让他在全班同学中发表自己的观点。
归纳总结:(用课件展示)①电压表应该和被测用电器并联;②红接线柱(“+”接线柱)接正极,黑接线柱(“-”接线柱)接负极;③根据实际需要选择合适的量程;④不知道被测电压大小时要选择大量程。
用口诀来帮助记忆:“二要、一不、二看清”。“二要”:电压表要并联在被测电路的两端,要使电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流出。“一不”:被测电压不能超过电压表的量程。
“二看清”:读数时一要看清电压表所用的量程;二要看清每一小格所表示的数值。
探究点三
实验:电路中的电压规律
1.练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。
2.研究干电池串联和并联时的电压关系;串联电路、并联电路中的电压关系。这次实验分两个部分进行。
(1)先取三节干电池,分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图6-7串联成电池组,测出串联电池组的电压,将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系,写出结论。
(2)将两节相同的干电池按图6-8并联组成电池组,用电压表测这个并联电池组的电压,将测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系,写出结论。
表1:串联电池组的电压
干电池Ⅰ的电压(V)
干电池Ⅱ的电压(V)
干电池Ⅲ的电压(V)
串联电池组的电压(V)
结论:
????????????
??????????
。
表2:并联电池组的电压
干电池Ⅰ的电压(V)
干电池Ⅱ的电压(V)
并串联电池组的电压(V)
结论:
??????????????
????????
。
研究串联电路和并联电路的电压关系
(1)按图6-9将L1、L2组成串联电路,用电压表分别测出:灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2,灯泡L1与L2串联的总电压U。要求:
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图,并标出电压表的"+""-"接线柱。学生自己设计记录表格,做好记录后,分析实验结果,写出结论。
图6-10
(2)按图6-10,将L1、L2组成并联电路,用电压表分别测出灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2,A、B两点之间的总电压U。要求:
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图,并标出电压表的"+"、"-"接线柱。学生自己设计记录表格;做好记录后,分析实验结果,写出结论。
实验完毕,断开电源,整理仪器,进行讲评。
归纳总结:
(1)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。并联电池组的电压等于每节电池的电压。
(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路里,各支路两端的电压相等,并且总电压等于各支路两端的电压。
典例剖析1
图所示是某同学用电压表测灯L1两端电压的实物图,其中的三处错误是:
(1)____________________;
(2)____________________;
(3)____________________.
【点拨】(1)电源是由两节电池串联而成,因此电源电压为3V,故电压表选择0~3V量程即可;而图中电压表选择了0~15V的量程,错误;(2)测灯L1两端电压,因此电压表与灯L1并联,而图中电压表与导线并联,故错误;(3)电流从电压表的“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出,即正负接线柱错误。
典例剖析2
(桂林中考)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2V
B.电压表的示数为4V
C.电压表的示数为6V
D.电压表的示数为10V
【点拨】两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,已知L1两端的电压为2V,则电压表的示数为2V。
典例剖析3
在如图所示的电路中,开关闭合后,三个灯泡的电压一定相等的电路是( )
【点拨】先根据电路图确定灯泡的连接方式,然后根据串并联电路的电压规律对每个选项进行分析。
板书设计
2.电压:电流产生的原因
教学反思
电压的概念是电学中的重点概念之一,历来是初中物理教学的重点与难点。在进行教学时要结合学生的实际情况,从学生生活中熟悉的一些电压值入手,引出电压的初步概念。
“电鳐”是生活在海洋中,可以产生电的一种动物。鼓励学生利用网络或图书室查阅有关的科普读物,了解电鳐等动物如何产生电,从而激发兴趣,开阔眼界。“常见的电压”使学生对电压的大小有一定的感性认识,体会到物理学就在自己的身边。
“怎样连接电压表”是本节的重点,也是难点。要通过组织指导学生对“直流电压表的使用说明书”的阅读,使学生不但达到会连接和使用电压表,而且学会看及使用说明书,注意对学生综合能力和实际应用物理知识的能力的培养。
“怎样在电压表上读数”的篇幅不大,但给学生留出了自主学习的空间,在学生探究的过程中,不但要完成动手能力和实验能力的培养,而且还要通过学生的交流、合作、争论及自主总结电压表读数的步骤,可以培养学生的参与意识和团队精神。
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页3.电阻:导体对电流的阻碍作用
教学目标
知识要点
课标要求
1.物体的导电性
知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;知道电阻的单位,能进行电阻的不同单位之间的变换
2.探究决定电阻大小的因素
理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,能根据决定电阻大小的因素判断比较不同导体电阻的大小
3.电阻器——重要的电子元件
知道滑动变阻器的构造和原理;知道滑动变阻器上所标规格的含义。会用滑动变阻器改变电路中的电流;知道电阻箱的构造,会读出电阻箱的示数
情景导入
我们常见的导线是用什么材料做成的呢?为什么多数用铜或铝,而不用铁呢?我们学习了这节内容就知道其中的道理了。
合作探究
探究点一
物体的导电性
1、动手做一个导电性检测器
(课文P63图4-3-2所示)
2、演示实验:鳄鱼夹M、N之间分别接入铜线和橡胶,后闭合开关。要求同学们观察灯泡发光情况和电流表的示数。
提问:实验说明了什么?
(学生:铜线对电流阻碍作用小,容易导电;橡胶对电流阻碍作用大,不容易导电。)
学生利用身边的一些材料,如塑料尺、木片、小刀、硬币、铅笔芯、盐水、油等继续进行实验。
3、通过观察,教师引导学生归纳出导体和绝缘体
点拨:有的物体容易导电,如铜线、硬币、铅笔芯、盐水等;
有的物体不容易导电,如橡胶、塑料尺、木片、油等。
归纳总结:导
体:容易导电的物体。
绝缘体:不容易导电的物体。
4、阅读观察课文P63图4-3-3,从常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,同学们有什么发现?
5、教师点拨肯定后,简单介绍半导体。
6、如何理解导体和绝缘体没有绝对界限?
拓展:①导体和绝缘体是根据导电能力来区分的,区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电,而不能理解为“能”“不能”导电,在一定条件下导体和绝缘体可以相互转化(概念中标着重号)。②好的导体和绝缘体都是重要的电工材料(举例说明)。
7、实验:让学生继续用“导电性检测器”分别连接粗细、长短等相同铜线、铁线,观察灯泡的发光亮度。
思考:①为何亮度不一样?②你看到的现象对你有什么启示?
教师点拨:引导学生分析得出:不同导体对电流的阻碍作用不同,在物理学中,为了更具体地描述物体的导电性,引入电阻概念。
学生自学课本P63部分,独立完成下列问题:
电阻:导体对电流的阻碍作用,用字母R表示
单位:欧姆,简称:欧,符号:Ω
常见的电阻单位还有KΩ和MΩ。
换算关系是1MΩ=103KΩ=106Ω。
介绍常见电阻:手电筒、小灯泡:几欧至十几欧;日常的白炽灯丝:几百欧至几千欧;实验室用的1m长铜导线,电阻小于百分之几欧(0.01Ω)常可略去。
想想议议:高压输电线的电线使用的金属线又粗又直,为什么不用细导线输电呢?电炉上的炉丝为什么不用粗而直的导线,而要绕成螺旋状呢?要回答这些问题,我们先来探究电阻的大小。
探究点二
探究决定电阻大小的因素
活动1:对于电阻这一物理量?你还有哪些质疑?还想知道有关电阻的哪些问题?让学生讨论、发言。
学生质疑:由课本上“几种长1
m、横截面积1
mm2的金属导线在20
℃时的电阻值”可发现“导体电阻除与材料有关外,还可能还与导体的长度、横截面积及温度有关。
活动2:由学生的质疑,进一步的提出,那么电阻的大小是否与这些因素有关?如何来验证?需要哪些实验器材?学生交流讨论。设计实验。
根据每个小组的发言和交流,师进行补充和总结,出示课件,展示内容:
探究方法:控制变量法
实验电路图:
活动3:自主探究,搜集证据
学生分组实验器具:1.5
V电池(1节);电流表(1只);导线若干;待研究导体4根,规格如下:
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)新课
标第
一
网
①
镍铬
10
0.16
②
镍铬
20
0.16
③
康铜
10
0.16
④
康铜
20
0.16
学生按照自己的假设,自己设计实验电路,自主拟定实验步骤,进行实验并完成实验报告。教师巡回指导,发现问题及时纠正。
活动4:得出结论,分析交流
实验结束后,学生上讲台,将实验报告投影出来,并重点就结论、电路图、实验步骤、实验设计思想进行交流,生生、师生互问、互辩。
归纳总结:导线的电阻与导线的长度和导线的横截面积有关系:导线越长,电阻越大;导线越细,电阻越大。大量实验表明,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。
活动5:学生根据如图所示的电路来探究一下电阻与温度的关系。描述出实验现象,交流得出实验结论。
归纳总结:导体的电阻受温度影响,一般来说,当导体的温度升高时,电阻会变大。
知识拓宽:播放视频“超导的诱惑”,师生共同观看。体验超导的诱惑。
http://v.ifeng.com/documentary/discovery/2014001/03980e34-29c8-4cc4-9734-9df9df0a418a.shtml
探究点三
电阻器——重要的电子元件
1.分析刚才的演示实验:为什么?(改变连入电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮暗。)
结果:
滑动变阻器的作用,那么滑动变阻器是怎样改变电阻的呢?
2.介绍滑动变阻器的原理和结构。
(1)原理:通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
(2)结构:电阻线是由电阻率大的合金线制成。
(3)铭牌:滑片上标出的数字“50Ω2A”,其中50Ω表示最大阻值,2A表示允许通过的最大电流。
(4)元件符号:
3.滑动变阻器的使用方法:
(1)串联在电路中,连接时要接“一上一下”的接线柱
(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?
(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。
(4)使用前要了解铭牌。铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。
注意:接同上两个接线柱时,作导线用,电阻为0;接同下两个接线柱时,作定值电阻用,接入是的最大电阻。这两种接法都不能改变电阻。
4.滑动变阻器的作用:(演示,先让学生说出有几种接法,是否有相同的)
活动:让学生做课本P67“实验探究
用滑动变阻器改变小电动机的转速”。
交流评价:各小组分别结合各自的实验结果相互讨论,共同归纳总结,教师对学生的表现作出评价:为了便于学生进行记忆,可向学生介绍以下口诀:串入电路,调流控压;一上一下,作用最大;同上同下,没有变化;接入电路,拨到最大。
5.电阻箱原理和读法的介绍。
板书设计
3.电阻:导体对电流的阻碍作用
教学反思
本节课新课标中指出:“物理教学应从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境”。这节课利用导线间分别接入细铜线、细铁丝、铅笔芯、橡皮、塑料尺、木片等情境创设,激发学生学习兴趣,使学生产生好奇心,吸引学生注意力,把学生带入问题情境,引起学生思考“为什么不同物体接入电路,小灯泡的亮度和电流表的示数会有所不同?”从而指导学生阅读,帮助学生理解电阻的概念,对学生掌握电阻理解其含义起到了非常重要的作用。
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页1.电
流
教学目标
知识要点
课标要求
1.认识电流
理解电流的定义;会进行电流单位的换算;
2.测量电流
使学生认识电流表及符号;会读电流表的示数,会按照电流表使用规则正确使用电流表
3.电路中的电流规律
研究串联电路、并联电路中的电流关系
情景导入
节日彩灯可以用来装饰美化环境,增添节日的喜庆气氛。那么彩灯为什么会亮呢?我来告诉大家,因为彩灯内有电流通过?那么,什么叫电流?电流的方向是怎样规定的?电流的单位是什么?如何测量电流?以及电路中的电流规律又是怎样的呢?现在,我们就来学习这一课,解答这所有的疑问!
合作探究
探究点一
认识电流
1.利用电流流过小灯泡可以判定电流的存在,能不能判定电流的大小呢?演示实验:P52实验
由以上两个实验可见:电流越大,相同时间内通过小灯泡的电能越多,灯也越亮。
怎样表示电流的大小呢?(用水流类比法)
2.电流
(1)电流是表示电流的大小的物理量,它的符号是
“I”。
(2)定义:把1秒内通过导体某横截面的电量(Q),叫做电流。
(3)单位:在国际单位制里,电流的单位是安培,简称安(A)。
电流的常用单位还有:毫安(mA),微安(uA)。
1安=1000毫安,l毫安=1000微安。)
探究点二
测量电流
活动1:电流是有强弱的,电流的大小可以通过电流表来测量,让学生观察自己桌面上的电流表,从中获取的信息有哪些?然后小组之间再交流、讨论。
归纳总结:(1)电流表有3个接线柱,两个量程,三个接线柱中红色柱上标有“+”,表示正接线柱,黑色柱上标有“-”,表示负接线柱。
(2)电流表的两个量程分别是0~0.6A和0~3A;对应的分度值分别为0.02A、0.1A。
活动2:根据同学们所认识的电流表,试着交流、讨论,如何读出下面电流表的示数?
归纳总结:首先观察电流表接入的量程,同时弄清分度值,再观察指针所在的位置,读出示数。
活动3:阅读课本P53“J0407型直流电流表说明书”,归纳总结出电流表的使用方法和注意事项。
活动4:在老师的引导下,学生自主做课本P54
“测量通过灯泡的电流”
的实验探究。老师巡视检查,指导,提醒注意点,及时指出错误。小组之间交流、讨论自己所测量出的电流值,在实验中出现的问题,解决的办法。
归纳总结:四要:一要观察包括量程,分度值,零刻度线。二要调零;三要正进负出;四要串联;五要试触。
四不要:一不要并联;二不要负进正出;三不要超过量程;四不要直接接到电源两极。
活动5:多媒体展示电流表的结构,度数,使用方法。演示并联接入,负进正出,直接接在电源的两极的现象。加深学生的印象。使学生形成有条理的思路。
典例剖析
如图甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
(1)出现甲同学的问题的原因:_______________
_________________________;
(2)出现乙同学的问题的原因:________________
________________________;
(3)出现丙同学的问题的原因:________________
_______________________________。
【点拨】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表,从“-”极接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况,判断出现的问题。
探究点三
电路中的电流规律
1.串联电路中的电流
先让学生观察课本上的串联电路图,再要求学生在作业本上画出,先后把电流表接在a、b、c三处的三幅电路图,在每幅图上都要标出电流表的"+"、"-"接线柱。
提问:你预料按你画出的电路图测电路中的电流,电流表上的示数,哪次大,哪次小,还是三次都一样大?
请同学按电路图连接电路,测出a、b、c三处的电流值,并填入课本表2-1中。在学生动手之前,除了要提醒学生先检查实验器材、明确实验步骤和要记录的数据外,还要提醒学生,要按电流表的使用规则正确使用电流表。
实验结束后,按完成的前后,把前三组的测量数据填入黑板上的表格内。
表2:研究串联电路中的电流关系
测量数据
Ia
Ib
Ic
第一组
第二组
第三组
组织讨论:比较三组数据的共同点,可以得出什么结论?
结论:串联电路中各处的电流都相等。
2.并联电路中的电流
先让学生观察课本上的并联电路图,再要求学生在作业本上画出,先后把电流表按在干路和两个支路上的三幅电路图,在每幅图上都要标出电流表的"+"、"-"接线柱。
提问:你预料哪次电流表的示数最大?它跟另外两次电流表示数之间有没有关系?若有,有什么关系?
学生进行分组实验,并把实验记录填入实验报告的表格内。鼓励先完成实验的小组把测量数据写到黑板上相应的表格内。
表3:研究并联电路中的电流关系
测量数据
干路IA
支路IB
?
支路IC
第一组
第二组
第三组
组织讨论:①哪个电流最大?②IA跟IB+IC进行比较,能得出什么结论?
结论:并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
典例剖析1
小燕在饭店过圣诞节的时候,看到一组串联的节日小彩灯,测得电源插头处的电流如图所示,则通过每盏小灯泡的电流是多大?
【点拨】节日小彩灯是串联的,由图2所示电流表确定电流表的量程与分度值,读出电流表示数.再由因为小彩灯串联,而串联电路处处电流相等,因此可以得出通过每盏小灯泡的电流值.
典例剖析2
如图所示的电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数为0.6A,乙电流表的示数为0.2A,则下列判断正确是( )
A.通过灯L1的电流为0.6A
B.通过灯L1的电流为0.4A
C.通过电路总电流为0.8
A
D.通过灯L2的电流为0.4
A
【点拨】由电路图可知,两个灯泡并联,电流表乙测通过L2的电流,甲测干路电流;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.由此展开分析,得出答案.
板书设计
1.电
流
教学反思
本节课分为三部分,在教学设计中,先是引入电流的概念,让学生认识电流,再学习测量电流,最后学习串并联电路中的电流规律。这样使学生比较容易的理解本节知识。在整堂课的教学中不约束学生的思维,适合中学生好表现的年龄特点,有助于激发学生的求知欲,培养终身探索的兴趣。通过交流,更激发起其他同学的探索表现欲。本节课也存在不足之处,
由于本节课涉及的内容多,课堂容量大,如何在课堂有限的时间内,提高课堂教学效率是我们一直努力的方向。
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