课题 第六章 欧姆定律
6.1 欧姆定律(1)
教学目标:
1.知识与技能
理解欧姆定律,能进行简单的计算。
2.过程与方法
通过实验探究,自己找出电流跟电压和电阻的关系,学习科学探究方法。
3.情感态度与价值观
让学生体验和经历科学探究的过程,结合欧姆的故事,培养学生尊重事实、探究真理的科学态度。
教学重点:
探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的重点。。
教学难点:
探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的难点。
教学用具:
?可调光台灯、录音机、学生电源(或三节干电池)、已知的三个不同阻值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
灯光渐亮,音乐渐起,幽静的湖畔,朦胧的月色,一群美
丽的白色天鹅出现在舞台上,随着灯光的变化,翩翩起舞……
多么美丽的《天鹅湖》!也许你没有想到,舞台灯光强弱
和声音大小的控制都是通过改变电流大小来实现的。
二、新课讲授,师生互动
(一)实验探究:怎样改变电流的大小
电压能使电路中产生电流。电阻表示导体对电流的阻碍
作用。那么,电压、电阻怎样影响电流的大小呢?
实验前要“看”“画”“接”“开”。
电流表使用规则“二要二不”:(要“串”;要“+”入飞“-”出;不超量程;不短接。)
电流表使用规则“二要二不”:(要“串”;要“+”入飞“-”出;不超量程)
滑动变阻器使用“一上一下”阻值大。(串“一上一下”“阻值最大”)
如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持___电阻两端的电压 不变;
(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是
调节滑动变阻器,使电压表的示数保持为2.5V不变 。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、探究流过导体的电流与电压、电阻之间的关系需要的器材有:电源、开关、导线、
、 、 、 ;需要测量的物理量 、 。采用 方法进行探究。画出实验电路图是:
2、探究结论:
(1)电阻一定时,电流与电压成 比;
(2)电压一定时,电流与电阻成 比;
(3)滑动变阻器在此实验中的作用:
①调节电阻两端的 及流过的电流。②保护电路。
3、在研究电流与电压、电阻关系的实验中,为研究通电导体的电流与它两端电压的关系时,必须保持 一定,用 改变导体两端 ;为研究通电导体的电流与导体电阻的关系时,必须保持 一定,用改变导体 大小。
参考答案:1、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻。电压、电流。控制变量。
2、(1)正。(2)反。(3)电压。3、电阻,滑动变阻器,电压;电压,电阻。
教学反思:
运用控制变量会探究电流与电压的关系,学会用滑动变阻器改变控制电压。
课题 6.1 欧姆定律(2)
教学目标:
1.知识与技能
理解欧姆定律,能进行简单的计算。
2.过程与方法
通过实验探究,自己找出电流跟电压和电阻的关系,学习科学探究方法。
3.情感态度与价值观
让学生体验和经历科学探究的过程,结合欧姆的故事,培养学生尊重事实、探究真理的科学态度。
教学重点:
探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的重点。。
教学难点:
探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的难点。
教学用具:
?可调光台灯、录音机、学生电源(或三节干电池)、已知的三个不同阻值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
欧姆的故事:欧姆 (George Simon Ohm,1787—1854)
欧姆生于德国埃尔兰根城,父亲是一位锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途辍学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天赋和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比。他将实验结果于1826年发表。1827年欧姆又在《电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE。式中S表示电流;E表示电动力,即导线两端的电势差;γ为导线对电流的传导率,其倒数即为电阻。
欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,提出了怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。随着电路研究工作的进展,人们逐渐认识到了欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。
人们为纪念他,将电阻的物理量单位命名为“欧姆”。
二、新课讲授,师生互动
(一)欧姆的研究发现
早在1826年,欧姆进行了类似的研究。经过近十年的不懈努力,经过大量实验得出下面的结论。
欧姆定律: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。
公式:
电流I:单位A;电压U:单位V;电阻R:单位Ω。
适用条件:同一性(同一导体、同一时间)
在探究结果的基础上自然过渡到欧姆定律及其表达式,但教师有必要同时让学生了解在当年的实验条件下进行探究,是多么的艰辛,使学生感受科学家锲而不舍的精神。
对欧姆定律的理解,应引导学生思考电流跟电压和电阻间的辩证关系,即不是一种单纯的数学关系,三个物理量是有因果关系的,导体的电阻和加在它两端的电压是“因”,而引起电流变化是“果”,这种因果关系在许多的物理现象中都有体现,如G=mg,F浮=ρgV排等等。
(二)欧姆定律的应用
在解决各种电路的实际问题中,欧姆定律有广泛的应用。对于同一段电路,只要知道电流、电压、电阻这三个量中的两个,就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
(1)求电流。
(2)求电压U=IR。
(3)求电阻R=——伏安法测电阻的原理
对于欧姆定律的运用,教科书安排了一个例题,意在让学生明白灯泡上标注的额定电压和额定电流的实际意义——灯泡在额定电压和额定电流时,能正常发光。
如要加强学生的解题方法的训练,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。
例题 手电筒的小灯泡的小灯泡上标有“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。灯泡正常发光时的电阻是多少?
画:电路图
标:已知量的符号、数值和未知量的符号。
解:公式、数据、结果。
答:
解:R=。
(三)讨论交流:电流表和电压表
电流表特点:电阻很小。——相当于导线。
电压表特点:电阻很大。——电流很小,可以忽略不计。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、导体中电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 ,公式是
,这是物理学家 发现的,由叫 定律。
2、欧姆定律公式中I表示 ,单位是 ;U表示 ,单位是 ;R表示 ,单位是 。计算时单位要 。
3、欧姆定律公式中I、U、R指同一 或 段电路上, 时刻的三个物理量。
4、公式变形R=表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与通过的电流的
。由于导体的电阻是导体本身的 ,因此电阻与两端电压和通过的电流 (选填“有关”“无关”)。
5、一段导体两端加上2V的电压使,通过它的的电流是0.4A,导体的电阻是 Ω;若使它两端的电压升高到6V,则通过它的电流是 A。
参考答案:1、正比,反比,,欧姆,欧姆。2、电流,A;电压,V;电阻,Ω;统一。3、导体,同一,同一。4、比值,性质,无关。5、5,1.2 。
五、作业P81T2
I=1.125A。
教学反思:
知道欧姆定律的使用条件是同一段电路、同一导体及同时的电阻电路。
课题 6.2 测量电阻(1)
教学目标:
1.知识与技能
知道利用伏安法测电阻,能使用电流表和电压表探究电路,并能正确地进行测量和读数。
2.过程与方法
使学生经历科学探究,学会测量电阻及减小误差的方法,学习分析实验数据的方法。3.情感态度与价值观
通过实验探究,使学生体验学习的方法,感受科学的魅力,初步获得成就感。
教学重点:
用伏安法测电阻的探究过程。
教学难点:
探究其他电阻测量方法。
教学用具:
?干电池、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
爷爷的收音机坏了,小聪和小明决定把它修好。经检查,发现一只标注模糊的电阻的引线断了,需要更换。怎样才能知道它的电阻值呢?
通过生活中的实际问题创设情境。
教师拿出坏了的随身听,告诉学生是其中的一个10Ω的电阻损坏了,老师虽然有一些电阻,但不知道阻值,那我们如何测出这些电阻的阻值呢?
二、新课讲授,师生互动
(一)实验探究:怎样测量未知电阻
材料:定值电阻,学生电源,电流表,电压表,滑动变阻器,导线。
1、设计实验:设计实验方法和步骤,画出相应的电路图、记录表格等。在完成初步设计后,要引导学生逐步完善实验方案,比如:学生可能设计成如教科书图6-2-1的电路。这样做只能测量一次,误差比较大,教科书也通过情景对话的方式给予学生思考的方向,在此教师有必要向学生说明:电路中加入滑动变阻器可以改变电流和电压,进行多次测量,以减小误差。进而要求学生进一步完善自己设计的电路图,并考虑对应的实物连接方式。
利用图6-2-1甲可以测量一次电压和电流,可能误差较大,我们应该多测量几次,取平均值。
要能改变电路中的电流和电压。
加一个滑动变阻器,就能改变电路中的电流……如图6-2-1乙所示。
实验前,“看——说明书、要求;画——电路图;接——按电路图接线;开——接线过程开关断开。”
说明书:电流表使用“二要一不”;电压表“二要一不”;滑动变阻器“一上一下”阻值大。
2、进行实验
按照设计的电路图连接好电路,调节滑动变阻器,分别测出三组电压和电流值,把实验数据填入下表。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
三次所测量电阻的平均值为 。
分析与论证:
画图线:列表,描点、连线。
电阻一定时,电流跟电压成正比。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、伏安法测量电阻的原理是 ,测量的物理量是 、 ,原理图是 。
2、测定电阻值时通常多次测量在求平均值,目的是 ,而测发光小灯泡的电阻的阻值相差较大,原因是灯泡的电阻随 的变化而变化。
3、在伏安法测电阻中用到了下图所示的电路,图中甲是 表,乙是 表,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片后,两表的示数如图所示,测得的电流是 A,电压是 V,待测电阻约 Ω。
4、用伏安法测电阻的实验中,下列连接电路时需要注意的事项中说话错误的是9 )
A.应使滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。
B.应使电流表与待测电阻串联
C.应将开关断开
D.应将电压表与滑动变阻器并联。
参考答案:1、R=,电流,电压,。
2、减小误差,温度。3、电压,电流,0.44,2.2,5.4、D。
五、作业、将上T3写在作业本上。
教学反思:在实验前让学生收集(或者教师预备)一些废旧电器上的电阻,教师可适当配置一些不同规格的测量工具,培养学生根据不同需要选取不同测量工具的能力。在实验操作过程中,教师可以放手让学生自己动手做,并认真进行实验记录。实验过程中,随时纠正操作错误,尤其应注意电压表位置,必要时强调“被测电阻两端”。
对于实验数据的处理,教科书中给出了两种方法,可以采用直接的数值计算,进而求平均值的方式,也可以采用图像法得出正确的实验结论。需要说明的是,数值计算的方式仍是初中阶段数据处理的主要方式,限于学生的数学基础通过图像的方法不太容易得到较为精确的实验结果,在此更多的是侧重于让学生初步认识到图像法是一种有效、直观的数据表达与处理方式。
课题 6.2 测量电阻(2)
教学目标:
1.知识与技能
知道利用伏安法测电阻,能使用电流表和电压表探究电路,并能正确地进行测量和读数。
2.过程与方法
使学生经历科学探究,学会测量电阻及减小误差的方法,学习分析实验数据的方法。3.情感态度与价值观
通过实验探究,使学生体验学习的方法,感受科学的魅力,初步获得成就感。
教学重点:
用伏安法测电阻的探究过程。
教学难点:
探究其他电阻测量方法。
教学用具:
?干电池、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
对一个未知电阻,用电压表测出它两端电压U,用电流表测量通过它的电流I,应用欧姆定律就可以求出其电阻值。伏安法是测量电阻的一个基本的方法。如果缺少电流表,你能增加什么器材测量出未知电阻的阻值吗?
二、新课讲授,师生互动
伏安法的应用—— 变式法测电阻
(一)讨论与交流:只用一只电压表测电阻
1、伏阻法:对比伏安法,缺少电流表,用等效替代法,串联处处等电流,所以需要将未知电阻与已知电阻串联。设计电路如下。
(二)讨论与交流:只用一只电流表测电阻
2、安阻法:对比伏安法,缺少电压表,用等效替代法,并联支路电压等,所以需要将未知电阻与已知电阻并联。设计电路如下。
(三)讨论与交流:只用一只电流表测电阻
3、替代法:用等效替代法,根据电压一定时,电流相等,所以需要将未知电阻与已知电阻箱并联。设计电路如下。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、在测灯泡的电阻的实验中,若待测灯泡的电阻为5Ω左右,滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”,电流表为双量程(0~0.6A和0~3A),电压表为双量程(0~3V和0~15V),电压表由两节干电池串联组成,那么,在实验中,电流表应选的量程为 ,电压表应用的量程为 。
2、(2011年福州市)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
参考答案:1、0~0.6A,0~3V。2、C。
五、作业P84自我评价
答案:2500m。
教学反思:
在学生充分了解伏安法的原理与操作方式的基础上,教师提出问题:减少或改换实验器材,怎样测量电阻?让学生进行实验设计,最后交流设计方法,拓展视野。主要有以下一些方案。
(1)只有电流表
可以利用一个已知阻值的定值电阻,结合电流表进行测量。运用欧姆定律和串、并联电路的电流关系即可得到未知电阻的阻值。
(2)只有电压表
可以利用一个已知阻值的定值电阻,结合电压表进行测量。运用欧姆定律和串、并联电路的电压关系即可得到未知电阻的阻值。
(3)除伏安法以外的测量方法
①等效替代
将电阻箱和被测电阻并联,利用单刀双掷开关将被测电阻和电阻箱分别接入电路,调节电阻箱阻值使两次电流相同,电阻箱显示的阻值就等于未知电阻的阻值。
②用欧姆表(或者万用表)直接测量。
课题 6.3 等效电阻(1)
教学目标:
1.知识与技能
进一步了解串、并联电路的特点,了解等效电路的电阻。
2.过程与方法
经历等效电阻和等效电路的探究过程,学习等效的物理方法。
3.情感态度与价值观
体验探究的快乐及科学方法的魅力。
教学重点:
了解串、并联电路电阻的特点,理解等效电路。
教学难点:
并联电路的等效电阻的猜想和推导。
教学用具:
?干电池、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
上节课同学们帮老师测出了电阻的阻值都是5Ω,而我却需要10Ω的电阻,怎么办呢?
学生提出猜想:用两个5Ω的电阻,代替10Ω的电阻。
二、新课讲授,师生互动
电路的等效电阻
等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可用一个来代替。(一个顶两个)
教师引导学生提出替代的方法。学生提出不同的设想:串联或并联。
1、实验探究:串联电路的等效电阻
按图6-3-1,将已知阻值的电阻R1和R2串联接
在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的
示数U和I,用欧姆定律算出R1和R2串联接后的
等效电阻R= 。将R的值和R1、R2的值
比较,看看R跟R1和R2有什么关系。
引导学生从众多的实验器材中选取合适的相匹配。
让学生设计实验方案。
根据学生的实际情况,教师做适当指导即可。
进行实验,收集数据,分析数据,得出结论。
2、理性探究:串联电路的等效电阻
教师引导学生利用串联电路特点和欧姆定律进行理论推导。
理论推导串联电路电阻关系。
师:很多的科学探究既需要实验的验证,也需要理论依据。
学生回忆过去获取知识中相类似的经历。
教师用直观的方法,帮助学生理解电阻的串联,即可以把电阻的串联看做是增加了电阻的长度,也就增大了电阻。(为下一步探究做铺垫)
学生用直观的图示理解串联电阻的特点。
依据欧姆定律得:
U1=I1R1,U2=I2R2, U=IR,
依据串联电流、电压规律得:I=I1=I2
U=U1+U2
所以IR= I1R1+ I2R2
R=R1+R2
分析论证:
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。R=R1+R2
几个导体串联,相当于增加了导体的长度,等效电阻大于各串联导体的电阻。
(二)例题分析
P87例题:电学解题四步骤:画、标、解、答。
画:串联一个电阻,可分去一部分电压,
画出电路图。
标:标出已知量的符号及数值,未知量的符号。
解:公式、数值、结果。
答:
解:电阻R2分去的电压:
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
电路中电流:I=I1 =≈0.3A
需要串联的电阻:R2=≈11.7Ω。
串联电阻有分压作用。如图6-3-6所示。
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、电阻R1和R2串联,阻值分别为,10Ω和20Ω,串联后接入12V的电路中,等效电阻是 Ω,通过R1的电流是 A, R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V。
2、一个阻值是10Ω的小灯泡,正常工作的电压是6V,接入12V的电路中,允许通过灯泡的电流是 A,需要串联一个阻值是 的电阻才能使灯泡正常发光。
参考答案:
1、30,0.4,4,8 。2、0.6,10 。
五、作业:一个阻值是5Ω的小灯泡,正常发光时的电压是2.5V,接入6V的电源上,需串联一个阻值是多少的电阻?
教学反思:
电阻的串联的应用是教学中的重点,串联处处电流相等和串联分压要求让学生熟练掌握。
课题 6.3 等效电阻(2)
教学目标:
1.知识与技能
进一步了解串、并联电路的特点,了解等效电路的电阻。
2.过程与方法
经历等效电阻和等效电路的探究过程,学习等效的物理方法。
3.情感态度与价值观
体验探究的快乐及科学方法的魅力。
教学重点:
了解串、并联电路电阻的特点,理解等效电路。
教学难点:
并联电路的等效电阻的猜想和推导。
教学用具:
?干电池、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线。
教学互动设计:
一、创设情景,导入新课
几个电阻串联相当于增加了导体的长度,等效电阻大于任何一个串联的电阻。几个电阻并联相当于增加了导体的什么,等效电阻是增大还是减小?
二、新课讲授,师生互动
1、 电路的等效电阻
等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可用一个来代替。(一个顶两个)
教师引导学生提出替代的方法。学生提出不同的设想:串联或并联。
2、理性探究:推导并联电路的等效电阻
引导学生思考并联电阻的特点。
学生思考讨论,直观判断。
指导学生理论推导并联电路的等效电阻。在这个理论推导中,
学生不容易想到倒数相加,教师可做适当点拨。
学生推导,体验不同探究方式的奥妙
猜想:两个电阻并联的总电阻 每一个支路的电阻。
学生用直观的图示理解串联电阻的特点。
依据欧姆定律得:
I1=,I2= ,I=
依据串联电流、电压规律得:U=U1=U2
I=I1+I2
所以= +
分析论证:
串联电路的等效电阻的倒数等于各各支路电阻的倒数之和。
3、等效电路
在许多情况下,人们常利用作用的效果相同,来
认识和处理复杂的问题。
简单的电路代替复杂的电路,使问题简化。
简单电路是复杂电路的等效电路。
4、例题分析:
如图6-3-7所示,已知R1= R2 =R3=4Ω,U=6V,
求电路中的电流。
解:电阻R1、 R2并联,等效电阻
,
∴R23=2Ω,
电阻R1、 R23串联,等效电阻
R123 =R1+R23=4Ω+2Ω=6Ω,电路中电流I=。
思考:怎样利用4Ω的电阻获得10Ω的等效电阻?
三、板书设计,整合提升
四、大海扬帆,尝试远航
1、串联电阻具有 作用,并联电阻具有 作用。
2、用一个简单的电路代替复杂的电路,使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的 电路。
3、两个阻值为6Ω的电阻,将它们串联的等效电阻是 ,将它们并联的等效电阻是 。
4、将三个阻值均为30Ω的电阻按一定的方式连接起来,其中最大的电阻和最小的电阻分别是( )
A.90Ω 45Ω B.45Ω 20Ω C.45Ω 10Ω D.90Ω 10Ω
参考答案:
1、分压,分流。2、等效。3、12Ω,3Ω.4、D。
五、作业P88T1
教学反思:
本节学习的重点是进一步了解串、并联电路的特点,理解等效电路。让学生体验不同的探究方法。培养学生能运用等效法看问题,运用等效法将问题简化,突出重点。
课题 第六章 欧姆定律 复习
复习目标:
1.知识与技能
(1)理解欧姆定律,能进行简单的计算。
(2)知道利用伏安法测电阻,能使用电流表和电压表探究电路,并能正确地进行测量和读数。
(3)进一步了解串、并联电路的特点,了解等效电路的电阻。
2.过程与方法
(1)通过实验探究,自己找出电流跟电压和电阻的关系,学习科学探究方法。
(2)使学生经历科学探究,学会测量电阻及减小误差的方法,学习分析实验数据的方法。(3)经历等效电阻和等效电路的探究过程,学习等效的物理方法。
3.情感态度与价值观
(1)让学生体验和经历科学探究的过程,结合欧姆的故事,培养学生尊重事实、探究真理的科学态度。
(2)通过实验探究,使学生体验学习的方法,感受科学的魅力,初步获得成就感。
教学重点:
(1)探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的重点。
(2)用伏安法测电阻的探究过程。
(3)了解串、并联电路电阻的特点,理解等效电路。
教学难点:
(1)探究电流跟电压和电阻的关系,理解各量间的辩证关系是本节的难点。
(2)探究其他电阻测量方法。
一、知识梳理
第六章 欧姆定律 知识图解
二、基础练习
1、探究流过导体的电流与电压、电阻之间的关系需要的器材有:电源、开关、导线、
、 、 、定值电阻;需要测量的物理量 、 。采用 方法进行探究。
2、探究结论:
(1)电阻一定时,电流与电压成 比;
(2)电压一定时,电流与电阻成 比;
3、在研究电流与电压、电阻关系的实验中,为研究通电导体的电流与它两端电压的关系时,必须保持 一定,用 改变导体两端 ;为研究通电导体的电流与导体电阻的关系时,必须保持 一定,用改变导体 大小。滑动变阻器在此实验中的作用:(1)调节电阻两端的 及流过的电流。(2)保护电路。
4、导体中电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 ,公式是
,这是物理学家 发现的,由叫 定律。
5、欧姆定律公式中I表示 ,单位是 ;U表示 ,单位是 ;R表示 ,单位是 。计算时单位要 。
6、欧姆定律公式中I、U、R指同一 或 段电路上, 时刻的三个物理量。
7、公式变形R=表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与通过的电流的
。由于导体的电阻是导体本身的 ,因此电阻与两端电压和通过的电流 (选填“有关”“无关”)。
8、一段导体两端加上2V的电压使,通过它的的电流是0.4A,导体的电阻是 Ω;若使它两端的电压升高到6V,则通过它的电流是 A。
9、等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用可用一个来代替。串联电路的等效电阻等于各串联电阻 。公式表示为 。n个相等电阻R。串联,等效电阻R= 。
10、电阻串联相当于增加了导体的 ,等效电阻 大于任何一个分电阻。
串联 :电压之比等于电阻之比。公式表示 。
11、并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻 。公式表示为 。n个相等电阻R。并联,等效电阻R= 。
12、电阻并联相当于增加了导体的 ,等效电阻 任何一个分电阻。并联 ,电路之比等于支路电阻 比。公式表示 。
参考答案:1、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻。电压、电流。控制变量。
2、(1)正。(2)反。3、电阻,滑动变阻器,电压;电压,电阻。电压。
4、正比,反比,,欧姆,欧姆。5、电流,A;电压,V;电阻,Ω;统一。6、导体,同一,同一。7、比值,性质,无关。8、5,1.2 。9、之和,R=R1+R2,nR。10、长度,大于,分压,。11、倒数之和,,R。12、横截面积,小于,分流,反,
。
三、例题解析
【例题1】(2011年青岛市)探究欧姆定律:
实验
装置
根据电路图将实物图连接完整:
方法
步骤
①连接电路时,开关S应该 ,滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
②连入5Ω的定值电阻,移动滑片P,测量并记下几组电压和电流值,填入表1;
③连入10Ω的定值电阻,重复上述实验,填入表2。
表格
表1 R1=5Ω
表2 R2=10Ω
次数
1
2
3
次数
1
2
3
U/V
3
6
9
U/V
3
6
9
I/A
0.6
1.2
1.8
I/A
0.3
0.9
结论
①分析表1或表2得出:同一导体的电压与电流比值相同,即在电阻移动时,导体的电流跟导体亮的那的电压成正比。上述实验图线 反映了R1的实际情况。
②分析表1和表2的同组数据可得出: 一定时,导体的电阻越大,通过它的电流就越小。
【解析】该实验中,每当更换电阻后,电阻两端的分压大小也发生了改变,不满足保持电阻不变的条件。如采用图甲所示的电路,电流表测得不是通过电阻的电压。连接电路时,要注意电压表“一上一下”各接一个接线柱,电压表与电阻并联,选择0~15V的量程,电流表选择0~3A量程。
【答案】实验:电压表接入电路如图所示。方法①断开。表格0.6 。结论①a 。 ②电压。
【点评】研究电流与电阻的关系要用控制变量法来研究。具体的做法是:保持电阻两端的电压不变,依次将三个阻值不同的电阻接入电路,分别记录电阻值和相应的电流值,然后分析电流随电阻的变化关系。在实验中,改换电阻后,电阻两端的电压也发生了改变,立刻就记下读数则是错误的,因为你没有保持电阻两端的电压不变。
【例题2】(2011年岳阳市)如图所示,电源电压恒定。闭合开关,滑动变阻器的滑片P向A端移动,电流表、电压表的示数变化为
A.电流表示数变大,电压表的示数变小
B.电流表示数变大,电压表的示数变大
C.电流表示数变小,电压表的示数变小
D.电流表示数变小,电压表的示数变大
【解析】考查点:串联电路电流与电压的规律。分析:当滑片P向A移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中电流变大;电压表V测变阻器两端的电压,U变=U- U0,定值电阻R0两端电压,由U0=IR0可知,定值电阻R0的阻值不变,电流增大时,它两端的电压增大,电源电压一定时,变阻器两端电压减小,即V示数变小。
【答案】A。
【点评】处理动态电路问题时,先判断电路的连接,然后从电路的原因入手,分析电阻的变化,再利用欧姆定律确定各部分电路的电流和电压的变化情况。
四、达标练习
1. (2011年成都市)如图所示,甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲电表是 ,乙电表是 。
2. (2011年永州市)如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器P在向左滑动的过程中,电流表示数将________,电压表示数将________________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
3.(2011年株洲市)有两个电阻,R1=4 Ω,R2=6Ω,如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为Ul、U2,则I1:I2= ,U1:U2=
4.(2011年怀化市)两个阻值分别为6Ω和3Ω的电阻,串联接在9V的电源两端,闭合开关后,电路中的电流为 ( )
A.6A B .3A C.1A D.0.5A
5.(2011年株洲市)小朱在测量一个电阻的阻值时,用相同的器材设计了两个电路,电路图如图所示。若把滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端(电压表、电流表均未超过量程),下列说法正确的是 ( )
A.甲图的电压表示数变化范围大 B.乙图的电压表示数变化范围大
C.甲图的电流表示数变化范围大 D.甲图和乙图的电流表示数变化范围一样大
6.(2011年上海市)在图所示的电路中,电源电压保持不变。由于电阻R、灯L可能出现了故障电键S 闭合前后,电流表指针所在的位置不交,下列判断中正确的是( )
A.若灯L不发光,则只有电阻R短路
B.若灯L不发光,则只有电阻R断路
C.若灯L发光,则只有电阻R短路
D.若灯L发光,则只有电阻R断路
7.(2011年衡阳市)有两个电阻,其中R1=10Ω,R2=15Ω,将它们并联后的总电阻是 ( )
A.25Ω B.5Ω C.6Ω D.12Ω
8.(2011年衡阳市)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是 ( )
A.10Ω、9V B.20Ω、6V
C.20Ω、9V D.10Ω、6V
9.(2011年郴州市)如图所示电路,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P向右
滑动过程中,各电表示数和灯泡亮度变化的情况正确的是
A.电流表的示数变大,灯泡L变亮
B.电压表的示数变小,灯泡L变亮
C.电流表的示数变小,灯泡L变暗
D.电压表的示数变大,灯泡L变暗
参考答案:1、电压表,电流表。2、变大,变小。3、3:2,1:1。
4. C 。5. B。6.C。7.C。8.B。9. C 。
教学反思:
本章属于课程标准的科学内容的第三个主题“能量”,是该主题下的二级主题“电磁能”中的一部分内容。内容标准要求如下:
(1)通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律,并能进行简单计算。
(2)会使用电流表和电压表测量导体的电阻。
欧姆定律揭示了电流、电压和电阻各物理量之间的辩证关系。在这部分内容的学习中,应该着重让学生亲身经历各种探究过程,在探究中体会各种现象之间的联系,分析现象的本质,让学生体会用联系的方法看问题。