义务教育课程标准实验教科书(沪、粤版)
物理教学设计方案
九年级(上册)
马鞍山市第八中学
目 录
第十一章 电路初探 第十四章 热机与内能
11.1 从闪电谈起 14. 1 认识内能
11.2 电路的组成和连接方式 14.2 热量和热质
11.3 怎样认识和测量电流 14.3 研究物质的比热容
11.4 探究电路中的电流 14.4 热机与社会发展
11.5 怎样认识和测量电压 第十四章补充训练题
11.6 探究电路中的电压 第十五章 电磁铁与自动控制
第十一章补充训练题 15. 1 从永磁体谈起
第十二章 探究欧姆定律 15. 2 奥斯特的发现
12.1 怎样认识电阻 15. 3 探究电磁铁的磁性
12.2 探究欧姆定律 15. 4 电磁继电器与自动控制
12.3 欧姆定律的应用 第十五章补充训练题
补充教材
第十二章补充训练题
第十三章 机械功与机械能
13.1 什么是功
13.2 比较做功的快慢
13.3 如何提高机械效率
13.4 认识动能与势能
第十三章补充训练题
2010~2011学年度第一学期教学进度表
学 科 物理 周课时 12 年级 初三 班级 4、11、12 任课教师 江铁铸
周 次 月日 教 学 内 容 课时 备 注
1 11.1从闪电谈起 11.2电路的组成和连接方式 4
2 11.3怎样认识和测量电流 11.4探究电路中的电流 4
3 11.5怎样认识和测量电压 11.6探究电路中的电压 4
4 第11章小结、测试 4
5 12.1怎样认识电阻 12.2探究欧姆定律 4
6 12.3欧姆定律的应用 第12章小结 4
7 13.1什么是功 13.2比较做功的快慢 4
8 13.3如何提高机械效率 13.4认识动能与势能 4
9 期中测试 4
10 期中测试评析 14.1认识热量 期中考试
11 14.2研究物质的比热容
12 14.3 认识内能 14.4热机与社会发展 4
13 第14章小结、测试 15.1从永磁体谈起 4
14 15.2奥斯特的发现 15.3探究电磁铁的磁性 4
15 15.4电磁继电器与自动控制 第15章小结、测试 4
16 初三下第十七章 4
17 初三下第十七章 4
18 初三下第十八章 4
19 初三下第十八章 4
20 期末复习测试、阅卷
21 放假
第十一章 电路初探
一、课标要求
1.从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
2.会读、会画简单的电路图。
3.能连接简单的串联电路和并联电路。
4.能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
5.会使用电流表和电压表。
二、本章教材分析www.xkb1.com ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
本章是电学的入门篇,主要内容有:电荷及其相互作用,电路的组成,串联电路和并联电路,电流和电流表,电压和电压表。
教材第一节“从闪电谈起”,让学生通过实验观察摩擦起电现象,认识电荷间相互作用的规律,然后了解摩擦起电的原因。这些知识为理解电流、电压的概念奠定了基础。
关于电路,教学从最简单电路入手,由简单到复杂、从定性到定量逐步认识电路。先学习电路的基本组成,再研究串联电路和并联电路;然后定量研究电流的强弱,学习电流的概念,进而用电流表探究串、并联电路中电流的关系;最后探讨电路中形成电流的原因——电压,用电压表探究串、并联电路中电压的关系。
作为电学部分的入门,教学应尽可能地让学生多动手连接电路。通过“怎样使小灯泡发光”“怎样使两个小灯泡同时发光”“用电流表测电流”“探究串、并联电路中电流的关系”“用电压表测干电池的电压”“探究串、并联电路中电压的关系”等一系列实验活动,让学生动手实践操作,在实验中观察、思考,逐步熟悉电路,认识电路,进而定量研究电路,并探究出串、并联电路中电流、电压的规律。教学中要关注与物理有关的生活现象、社会问题和科技发展,以拓宽学习物理的空间。
本章的教学重点:
1.串联和并联是电路
2.电流表和电压表的重要仪器的教学
本章的教学难点:
1.电路的连接和识别
2.串联、并联、短路、开路、电流表、电压表等知识。
三、课时安排
本章教材共 6 节,建议全章教学用15课时,其中第2节用3课时,其余每节各用2课时,复习总结用2课时。
11.1 从闪电谈起 教学点滴:
教学目标
1.了解摩擦起电现象及其原因。
2.知道两种电荷及其相互作用的规律。
3.知道闪电是一种瞬间发生的大规模放电现象。
4. 通过学习,消除对“电”的神秘感。
重、难点
教学重点:两种电荷及电荷间相互作用的规律。
教学难点:解释摩擦起电的原因
器材准备
起电机、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、轻小物体、验电羽、验电器等
教学过程
一、新课引入
实验1:感受静电
通过起电机起电,让学生感受一下静电作用。
实验2:用起电机模拟闪电现象
观看闪电景象,提出问题:闪电是怎样产生的呢?电是什么?
二、新课教学
(一)电是什么
活动1:体验摩擦起电现象,了解电是什么。
1.实验:摩擦起电。
2.让摩擦过的物体接近轻小物体,谈谈有什么发现?
摩擦过的物体能吸引轻小物体。
总结:摩擦可以使物体带电,带电体具有吸引轻小物体的性质。
列举生活中摩擦起电的一些实例:
(1)用塑料梳子梳干燥头发时,发现梳子能吸引头发;
(2)穿化纤衣服很容易吸灰尘;
(3)切割或捏碎泡沫塑料时,细碎的泡沫颗粒会吸附在手和衣服上。
……
分析摩擦起电实质:
电荷从一个物体转移到另一个物体,使物体显示出带电的状态。
(二)电荷间的相互作用
1.两种电荷
摩擦可以使物体带电,那么不同物体摩擦所带的电荷是一样的吗?
(1)实验探究:
①先让验电羽带上电;
②将被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近它,观察发生的现象?
③将被毛皮摩擦过的橡胶棒靠近它,观察发生的现象?
……
描述观察到的现象。
讨论一下,看看什么有没有什么规律:
①被丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电,跟被毛皮摩擦过的橡胶棒上
所带的电是不同的;
②不同的带电体之间,不是相吸,就是排斥。
表明,自然界中只存在两种电荷。
(2)两种电荷:
正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,叫正电荷;
负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷相同,叫负电荷。
(3)电荷间的相互作用
进一步实验探究:
①通过起电机分别给两个验电羽带上相同电荷,再将两个验电
羽靠近,描述观察到的现象。
②通过起电机分别给两个验电羽带上不同性质的电荷,再将两
个验电羽靠近,描述观察到的现象。
归纳:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
练习:
1.有A、B、C、D四个带电体,用细线悬挂起来,它们相互作用的
情况如图所示,已知B带正电,则D带____电荷。
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近一个用丝线悬挂着的通草球时,
若通草球被吸引,则该通草球( )
A.一定带负电; B.一定带正电;
C.一定不带电; D.可能带正电,也可能不带电
3.薄膜塑料袋的袋口合在一起,有时很难张开。如果把塑料袋在
衣服上摩擦几下,就容易分开了,这是为什么?
(三)怎样知道物体带了电
1.观察验电器,了解它的构造;
2.验电器的使用方法;
3.验电器的原理:同种电荷互相排斥
4.验电器的作用:
(1)检验物体是否带电;
(2)检验物体带什么电。(好班补充)
四、电现象的应用和防护
1.实验:用起电机模拟闪电现象
2.利用多媒体演示说明闪电形成的原因和尖端放电现象。
3.生活中“放电”现象:
干燥的冬天,脱毛衣时,会听到“噼噼啪啪”的声音,如果在夜晚
还能看到火花,这是衣服之间摩擦起电然后放电产生的现象;
冬天,身穿毛衣和化纤衣服,由于摩擦,身体上会积累电荷,这时
如果手指靠近金属物品,将发生放电现象,你会感到手上有针刺般的疼
痛感;
油罐车的后面常拖有一条铁链,使油罐上产生的电荷经铁链流入大
地,避免放电产生的电火花引发火灾;
在存放大量易燃物品的工厂车间或实验室里,工作人员要穿一种特
制的鞋,这种鞋的导电性能很好,能够将人体所带的静电导入大地,避
免因放电产生火花引起火灾;
高压输电导线和高压设备的元件,表面要很光滑,可避免因尖端放
电而损失电能或造成事故等。
课后登录互联网,搜索有关资料,了解静电复印机、避雷针等设备
的构造、原理等。
小结
1.摩擦起电现象及其原因。
2.两种电荷及其相互作用的规律。
练习设计
1.跟毛皮摩擦过的橡胶棒带______电。这是因为在摩擦过程中橡胶
棒________电子(选填“得到”或“失去”)。
2.实验室常用的检验物体是否带电的仪器是 ,它是利
用 原理制成的。
3.如图所示,甲、乙两个通草球用丝线悬挂着,当乙球靠近甲球时,
两球互相排斥,则下列说法正确的是( )
A.甲球带正电,乙球不带电
B.甲球不带电,乙球带负电
C.甲球带正电,乙球带负电
D.甲、乙两球都带负电或都带正电
4.有4个轻质小球A、B、C、D,已知C带正电,A与C相互吸引,
A与D相互排斥,B与D相互吸引,则下列判断正确的是( )
A.A带负电,D带负电,B一定带正电
B.A带负电,D带正电,B一定带负电
C.A带负电,D带负电,B可能带正电,可能不带电
D.A带正电,D带正电,B一定不带电
5.小红在加油站看到一条醒目的标语:“严禁用塑料桶装运汽油”。
装运汽油为什么不准用塑料桶,而要用金属桶?
6.小明参观科技馆时,一组静电实验给他留下了深刻的印象。回
家后他把实验情景绘成一幅平面示意图,图中A为放在绝缘支
架上的带正电球体,B为用绝缘丝线悬吊的带正电的小球。先后
将小球B悬吊在距离A球远近不同的P1、P2、P3处(如图所示)。
(1)小球偏离竖直方向的原因是什么?
(2)请你根据图,提出一个猜想。
11.2 电路的组成和连接方式 教学点滴:
教学目标
1.知道电路的组成,知道通路、开路和短路。
2.会连接简单的电路,并能画出电路图。
3.知道电路的两种连接方式:串联或并联。
4.会连接简单的串、并联电路。
5. 能识别串联和并联的电路,会画出串联和并联电路图。
重、难点
重点:电路连接的两种基本方式:串联和并联;电路图。
难点:短路及其危害;根据实物图或电路图判别用电器的连接方式。
器材准备
两节干电池、开关一个、灯泡两个,导线若干、示教板(插件)、
教学用软件(初中电学实验室)。
教学过程
一.引入新课
展示生活中的一些电路和跟电有关的精彩画面。
上网搜索生活中有关电器线路板,展示电的路径。
对电路知识的学习,我们从最简单的电路入手。
二.进行新课
(一)认识电路
活动一:怎样使一个小灯泡发光?
明确任务:让灯泡亮起来,并用开关控制灯泡。
注意事项:
①切不可用导线直接把电池两端连接在一起;
②连接电路时,先断开开关,待连接完毕、检查无误后再合上开关。
③裸线接线方法介绍。
学生实验,教师指导。
电路连好后,让学生代表上台展示自己连接的电路。
引导学生观察电路,思考各元件的作用,共同总结电路的组成:
电源、用电器、开关、导线。
指出各元件的作用:
用电器:利用电来工作。
电源:供电;
开关:控制电路通断;
导线:连接电路,形成电流的路径;
电路:用导线把电源、用电器、开关等连接起来组成的电的路径。
(二)通路、开路和短路
1.结合学生连接的电路介绍通路和开路。
2.短路教学:
(1)用一根导线,在发光的小灯泡两端迅速试触,观察到的现象:
灯泡熄灭。
(2)分析小灯泡熄灭的原因。
(3)短路及其危害:
短路:导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。
展示家庭电路因短路而引燃导线绝缘皮的图片。
强调:做实验时,一定要避免短路;
家庭用电时也要注意防止短路。
(三)怎样画电路图
简单的电路,我们可以很容易看清它的连接情况。但是一些复杂的
电路(如电视机的线路板,出示实物),我们很难掌握它的连接情况。为
此我们使用专门的符号代替元件,用画图的方式表示电路的组成。
引入:你能不能用简便明了的方法,把刚才连接的电路画下来?
1.阅读教材有关内容,了解几种常见电路元件的符号,以及画电路图
的基本方法。
2.尝试画出活动1中所连电路的电路图。
3.结合学生画的电路图说明注意事项:
⑴用统一规定的符号;
⑵连线要横平竖直;
⑶线路要简洁、整齐、美观。
练习:画出下图所示电路的电路图。
上面电路中连接有两个小灯泡,是怎样连接的,能同时发光吗?
还有其它连接方法吗?
(四)电路的连接方式
1.活动2: 怎样使两个灯同时发光?
提出要求:
⑴一定让两个灯泡同时发光;
⑵想出其它连接方式;
⑶把连接成功的电路,用电路图的形式记录下来。
学生活动。
实验完毕,几个有代表性的串联电路和并联电路,让共同合作两
位同学上台,演示自己所连电路,并把电路图画在黑板上。
2.串联与并联接法
3.串联电路、并联电路的区别
根据学生的交流,进行总结(教师可以补充、演示):
串联电路 并联电路
连接方式 用电器顺次连接 用电器并列连接
有无分支 只有一条路径 至少两条支路
4.探究串联电路、并联电路中开关的作用
(1)在串联电路中,把开关的位置改变了,它的作用是否改变?
开关控制整个电路
(2)在并联电路中,开关的作用又如何呢?
干路开关控制整个电路,支路开关只控制本支路。
利用软件演示:串联与并联电路中,用电器的工作特点:
能否独立工作。
小结
1.简单电路的组成及各元器件的作用;
2. 通路、开路和短路;
3. 画电路图的要求;
4. 电路的连接与识别方法。
练习设计
1.如图所示的四个电路,正确的是 ( )
2. 学了电路后,小明注意观察生活中的一些电路,经过分析思考,做出以
下判断,其中不正确的是 ( )
A.厨房中的抽油烟机里有照明灯和电动机,它们有时同时工作,
有时只有电动机单独工作,它们一定是并联的
B.节日里装饰用的小彩灯,任何一个灯泡坏了,其他的灯泡都不
能正常工作,这些小彩灯是串联的
C.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
D.一般家庭中都要安装几盏照明灯和其它用电器,使用时互不影响,
它们是并联的
3.如图所示,电冰箱的门框上有一个通过冰箱门来控制
的开关,开关与弹簧相连。当冰箱门打开时,弹簧伸
长,使开关闭合,冰箱内的照明灯发光;当冰箱门关
闭时,弹簧被压缩,使开关断开,冰箱内的照明灯熄
灭。下列电路图符合要求的是 ( )
4.下图是手电筒的结构示意图,请在虚线框内画出它的电路图。
5.请根据图(a)所示的电路图,将(b)图中的各电路元件连接成对应的电路
(用笔画线作导线)。
6.如图所示,在桌面上有两个小灯泡和一个开关,它们的连接电路在桌
面下无法看到。小明试了一下,闭合开关时两灯泡都发光,断开开关
时,两灯泡同时熄灭。怎样判断这两个小灯泡是串联的还是并联的?
请写出你的判断方法。
7.冲洗照片用的“曝光箱”内有红、白两个灯泡,箱外有两个开关S1、
S2。根据需要,当先闭合S1时只有红灯L1发光,再闭合S2时红灯L1
和白灯L2均发光;并且只要S1断开(即使S2接通),各灯均不能发
光。根据上述要求,请画出你设计的电路图。
11.3 怎样认识和测量电流 教学点滴:
教学目标
1.知道电流的方向和电流的单位。
2.认识电流表,会正确使用电流表测量电流。
重、难点
重点:电流的单位及正确使用电流表。
难点:电流表的读数。
器材准备
两节干电池、开关一个、小灯泡一个,导线若干、示教板(插件)、
演示电表、教学用软件(初中电学实验室)。电学实验室授课。
教学过程
一、新课引入
生活中我们经常提到“电流”一词,那么什么是电流?怎样才能
知道电路中电流的大小?这节课我们来研究这些问题。
二、新课教学
(一)什么是电流
1.与水流类比,介绍什么是电流。
2.电流是有方向的:
(1)实验演示:
将指针居中的演示电流表、小灯泡、电池、开关连成一个电路。
闭合开关,小灯泡发光,让学生观察电流表指针偏转的方向;将
电池的正负极调换,闭合开关,小灯泡发光,再让学生观察电流表指
针偏转的方向。启发学生认识到电流是有方向的。
(2)电流方向规定。
(3)电路中的电流方向:
①结合串联电路的实物图,分析说明电流的方向和路径;
②让学生在电路图上独立画出并联电路中电流的方向,并具体
说明电流的路径。
③板画一实际的电路,让学生找出电池的正负极,标电流的方向。
3.电流强弱:
演示活动1。启发学生发现问题,意识到电流是有强弱的。
4.电流的符号和单位。
阅读课本,熟悉电流的符号和单位。熟练掌握电流单位的换算关系。
(二)怎样测量电流
1.对照实验台上的实物,阅读“实验室常用电流表使用说明书(节选)”,
认识电流表,并完成教材上的填空。
2.交流电流表的接线柱、刻度盘和使用方法。
3.电流表的接法与读数:
(1)“会读”:
读数的方法:
一看量程,二算分度值,三读数。
利用自制的表盘模型训练读数。
(2)“会接”:
①电流表必须串联在电路中;
②使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
③通过电流表的电流不能超过其量程;
④严禁将电流表与电源或用电器并联。
4.练习使用电流表,分别用电流表的不同量程测量电路中的电流,
练习读数,并比较两次测量结果,认识合理选择量程的必要性。
注意:
(1)在不超过最大测量值的情况下,应尽量使用较小的量程测量,
对于同一个电流表来说,量程越小测量结果越精确;
(2)在不能估计被测电流大小的情况下,可先用最大的量程试触,
根据情况选用合适的量程。
小结
1.电流的方向规定和电流的单位。
2.正确使用电流表测电流。
练习设计
1.液晶显示电子计算器工作时的电流约为120μA。
120μA= mA= A。
2.如图所示,甲表所用的量程是 ,该量程的分度值是 ,
读数是 ;乙表所用的量程是 ,该量程的分度值
是 ,读数是 。
3.关于电流,下列说法正确的是 ( )
A.只有正电荷的定向移动,才能形成电流
B.只有自由电子定向移动,才能形成电流
C.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
D.负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
4.“0.15 A”最可能是下列哪个用电器工作时的电流 ( )
A.家用电冰箱 B.家用空调器
C. 普通的白炽灯 D. 普通计算器
5.把电流表接入电路时,有时要试触,其目的是 ( )
A.检查电流表是不是完好
B.检查电流表的连接方式否正确
C.检查整个电路连接是否正确
D.选择最适合于被测电流的量程
6.根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,把乙图中的元件连接起
来(电流表用0.6A的量程)。
11.4 探究电路中的电流 教学点滴:
教学目标
1.训练连接电路的基本技能;
2.会使用电流表测量串、并联电路中的电流;
3.通过实验,探究串联电路中电流的关系和并联电路中电流的关系。
重、难点
重点:串、并联电路的电流关系。
难点:正确地连接电路
器材准备
两节干电池、开关一个、小灯泡二个,导线若干、示教板(插件)、
演示电表、教学用软件(初中电学实验室)。电学实验室授课。
教学过程
回顾旧知,引入新课
1.回顾电流表的使用规则;
2.练习连接测量串联电路、并联电路支路或干路电流的实物图。
结合学生“连接”的实物图,提出一些要求:
⑴要按一定的顺序连接各个元件,以免连乱;
⑵按照规则连接电流表,注意其正负接线柱的接法;
⑶连好后检查一下,可顺着电流的方向,检查电路。
3.点题:本节课用电流表来测量串联电路和并联电路的电流,看看两
种最基本的电路——串联电路和并联电路中的电流各有什么特点。
新课教学
(一)探究串联电路中电流的规律
根据电路图,分别设计三个电路来测A、B、C三点的电流
连接电路,进行实验,并将测得数据填入下表:
观测对象 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC
测量结果 第一次
第二次
交流和讨论数据,得出结论:串联电路中的电流处处相等。
练习:
1.结合电路图,尝试着写出下图中各处的电流关系:
2.如图所示,当开关闭合后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的
示数为 A;通过小灯泡L2的电流为 A。
(二)探究并联电路中电流的规律
根据电路图,分别设计三个电路来测A、B、C三点的电流。
连接电路,进行实验,并将测得数据填入下表:
观测对象 A处的电流IA B处的电流IB C处的电流IC
测量结果 第一次
第二次
分析数据,得出结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
练习:结合电路图,尝试着写出下图中I、I1、I2的电流关系:
小结
1.串联电路中电流的关系:
2. 并联电路中电流的关系:
练习设计
1.在探究串联电路中电流的关系时,小红接通如图所示的电路后,发现电
流表A1的读数比电流表A2的读数稍大一些,原因可能是: 。
2.在探究并联电路电流关系的活动中,小明连好如图所示的电路后,用
电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=1A、IB=0.4A、IC=0.6A,
并将数据记录在表格中,下一步的操作应该是 ( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.改变电流表的量程或换电流表再测几次
3.如图甲是小亮同学测量并联电路干路电流时连接的电路。
⑴请在a、b两根导线中撤掉多余的一根导线,使电路符合实验要求。
你选择撤掉的是 导线。
⑵撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的读数如图乙,其读数
是 A。
4.实验桌上放有电源、开关各一只,导线若干,电流表A1、A2,小灯泡
L1、L2。请你设计一个两只灯泡并联的电路,要求不用电流表直接测
出L2的电流,但能根据A1、A2的读数算出L2的电流。
⑴在下面的虚线框中画出电路图;
⑵连接图中的实物图。
5.同学们在探究“并联电路中干路的电流跟支路电流的关系”时,小岩所
在小组的同学选用了两个“2.5V 0.3A”的小灯泡,按如图所示的电路做
了两次实验,记录的数据如表一所示。
表一
IA/A IB/A IC/A
第一次 0.28 0.28 0.56
第二次 0.26 0.26 0.52
在对数据进行分析和论证时,小岩认为该实验应有如下结论:
并联电路中各支路电流都相等;
②干路电流与支路电流的关系为I干=nI支。(n为支路条数)
由于本组其他同学对小岩得出的结论有异议,于是他们又选用了一个
“3.8V 0.3A”和一个“2.5V 0.3A”的小灯泡,重新做了两次实验,得到的
数据如表二所示。
表二
A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
第一次测量 0.22 0.26 0.48
第二次测量 0.18 0.22 0.40
⑴在重新实验,拆接电路时,开关必须________。
⑵如果你是组内成员,根据表二数据,你如何评价小岩的观点
⑶结合本次实验对你的启发,谈谈在探究物理规律时应该注意什么
11.5 怎样认识和测量电压 教学点滴:
教学目标
1.知道什么是电压,知道电源是提供电压的装置;
2.知道电压的单位:伏、千伏、毫伏。
3.会使用电压表测量电压。
4. 了解电源的使用与环保关系。
重、难点
重点:认识电压,学会正确使用电压表。
难点:电压的的概念。
器材准备
两节干电池、开关一个、小灯泡一个,导线若干、示教板(插件)、
演示电表、教学用软件(初中电学实验室)。电学实验室授课。
教学过程
新课引入
利用电路板展示一个简单的电路,闭合开关,小灯泡发光。
问题1:灯泡为什么会发光?
问题2:是什么原因使电荷定向移动形成电流?
这节课我们来研究这个问题。
新课教学
(一)电源与电压
1.演示:如图所示的,用两个去掉底部
的饮料瓶和导管连接一个“水路”。
当两瓶中的水面相平时,水管中没有
水流;抬高其中一个饮料瓶,当两瓶
中的水面有高度差时,水管中形成
水流。
2.思考:水管中形成水流的原因是什么?体会到形成水流的原因。
水管两端存在压力差或压强差。
3.类比水流介绍电压和电源的作用。
4.列举生活中常见的电源:干电池、蓄电池、。
新型电源:太阳能电池、燃料电池等。
介绍有关废电池污染和环境保护的知识。
5.电压大小及单位:
(1)实验:利用不同节数的干电池给同一小灯泡供电,小灯泡的亮度
不同。
由此说明,灯泡两端的电压越高,小灯泡发光越亮。
(2)电压单位:伏特,符号:V
(3)生活中常见的电压值
一节干电池电压: ;一节蓄电池电压: ;
我国生活用电电压: ;对人体安全电压: 。
(二)怎样测量电压
1.阅读“电压表使用说明书(节选)”,观察课桌上的电表,看看
电压表与电流表及其使用方法有哪些不同?有哪些相同之处?
2.训练电压表读数
3.练习使用电压表
(1)使用电压表测量一节干电池的电压;
(2)测串联电池组的电压:等于各节电池的电压之和;
(3)在不超过最大测量值的情况下,应尽量使用小量程来测量。
小结
1.什么是电压
2. 电源是提供电压的装置
3. 电压的单位:
4. 正确使用电压表
练习设计
1.电源是给用电器两端提供 的装置, 是产生电流的原因。
2.一节干电池的电压是 V,合 mV。
家庭生活用电的电压是 V,合 kV。
对人体安全的电压 V。
3.如图为电压表的刻度盘,如果使用的是0~3V的量程,则此时的读数
为 V;如使用的是0~15V的量程,则此时的读数为 V。
4.如图所示,小明用桔子、铜片、锌片制作了一个“水果电池”。观察
电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压是______V,_____片
是它的正极。这种电池的优点是 ,缺点是 。
5.请根据图甲所示的电路图,连接图乙所示的实物电路。
如图所示电路,开关闭合后,电压表测量的是哪个灯泡的电压?请画
出电路图加以说明。
11.6 探究电路中的电压 教学点滴:
教学目标
1.训练连接电路的基本技能;
2.会使用电压表测量串、并联电路中的电压;
3.知道串并联电路中的电压关系。
重、难点
重点:串并联电路中的电压关系。
难点:正确连接电压表测电压。
器材准备
两节干电池、开关一个、小灯泡二个,导线若干、示教板(插件)、
演示电表、教学用软件(初中电学实验室)。电学实验室授课。
教学过程
一、复习提问
1.电压表的使用方法?
2.串、并联电路中电流的规律?画电路图说明。
串、并联电路中的电压又存在怎样的规律呢?
二、新课教学
(一)探究串联电路中的电压规律
(1)根据板画电路图,提出问题:
串联电路中,灯泡L1和L2的电压U1和U2跟它们串联后的总电压U之
间有什么关系?
(2)画出测U1、U2及U的电路图,标出电压表的正负接线柱
测U1 测U2 测U
(3)进行实验:用电压表分别测出U1、U2及U的值。
实验次数 U1/V U2/V U/V
①
②
③
④分析数据,得出结论
计算公式:U=
(二)探究并联电路中的电压规律
(1)根据板画电路图,提出问题:
并联电路中,灯泡L1和L2的电压U1和U2跟它们并联后的总电压U之
间有什么关系?
(2)画出测U1、U2及U的电路图,标出电压表的正负接线柱
测U1 测U2 测U
(3)进行实验:用电压表分别测出U1、U2及U的值。
实验次数 U1/V U2/V U/V
①
②
④分析数据,得出结论
U1 U2 UAB
(三)思考:为什么家用电器要并联起来呢?
小结
1.串联电路中的电压关系:
2. 并联电路中的电压关系:
练习设计
1.三盏完全相同的灯泡并联后,接在220V的电源上,则每盏灯泡两端
的电压为 V。
2.如图所示,将电压表并联在A、B两点,测量的电压为1.5V;并联在
B、C两点,测量的电压为2.5V;并联在A、C两点,测量的电压
为 V。据此得出的结论是: 。
3.如图所示,当开关S闭合时,电压表测量的是 ( )
A.灯泡L1两端的电压
B.电源的电压
C.灯泡L2两端的电压
D.以上说法都不对
4.如图(a)所示,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转情况均
如图(b)所示,则电灯L1和L2两端的电压分别可能是 ( )
A.4.8 V,1.2 V B.6 V,1.2 V
C.1.2 V,6 V D.1.2 V,4.8 V
5.小明在探究串联电路电压的规律时,连接了如图所示的电路,闭合开
关后他看到灯泡L1、L2均不发光,而电压表的指明针有明显偏转。关
于电路故障,以下判断正确的是 ( )
A.灯泡L1可能短路
B.灯泡L2可能短路
C.灯泡L1可能开路
D.灯泡L2可能开路
6.在下图中,请用笔画线代替导线,按下列要求把各元件连接成电路,
要求:(1)灯泡L1与L2串联;
(2)用电压表V1测量串联电路两端的总电压;
(3)电压表V2测量灯泡L2两端的电压;
(4)用电流表测量电路中的电流。
第十一章 补充训练题
1.小明拿塑料尺靠近被丝绸摩擦过的玻璃棒,发现它们相互吸引。此实验说明塑料尺( )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.一定不带电 D.可能带负电,也可能不带电
2.如果一个验电器的两个金属箔片因带电而张开,则这两个金属箔片一定 ( )
A.带正电荷 B.带负电荷
C.带同种电荷 D.带异种电荷
3.下列关于各元器件连接的说法,正确的是 ( )
A.教室里的电灯和控制它的开关之间是并联的
B.家庭里的各用电器是串联在电路中的
C.手电筒里的电池是串联的
D.电学实验中电流表与被测电器是并联的
4.小明观察到家里某用电器铭牌上标明工作电流为5A,该用电器可能是 ( )
A.微波炉 B.半导体收音机 C. 电视机 D.日光灯
5.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合;天亮时自动断开。还利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用(如图),就可以使楼道灯变得“智能化”,这种“智能”电路正确的是 ( )
6.家用电冰箱的电路部分主要是电动压缩机和照明灯泡。其中,电动压缩机M受温控开关S1的控制,照明灯泡L受门控开关S2的控制,要求它们既能单独工作又能同时工作。图中是几个同学设计的家用电冰箱的电路图,其中符合要求的是 ( )
7.如图所示,开关S闭合后,电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数为1.2A,则通过L1和L2的电流分别为 ( )
A.0.8A,0.4A
B.0.4A,1.2A
C.0.4A,0.8A
D.1.2A,0.4A
8.如图所示电路的中,当S闭合后,电压表V1的读数为7V,V2的读数为8V。若电源电压为12V,则灯泡L2两端的电压为 ( )
A. 4V
B. 3V
C. 5V
D. 8V
9.纺织厂里有一道工序叫做“梳棉”,即将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条,用于纺线。梳棉车间必须保持一定的潮湿程度,以防止因 而造成火灾。
10.我国家庭电路正常供电的电压是 V;根据人身安全的要求,理发师使用的电动剪的电压、工厂里车床上照明电路的电压,要低于 V;某电动剪使用时通过的电流是100mA,等于 A。
11.厦门岛常年有白鹭栖息,该岛又称鹭岛、鹭洲、鹭江、鹭邑。在半兰山栖息的大批白鹭,它们有时会在高压铁塔上筑巢,这样遇到雨天,鸟巢潮湿会__________,引起电路发生___________,而且威胁鸟儿自身生命安全,电业局工人师傅为了做到“输电、护鸟两不误”,在关键部位挂上了特制的鸟笼。
12.2006年6月6日,世人瞩目的“天下第一爆”——三峡工程三期上游围堰爆破成功。据报道,爆破中采用了四千只电子雷管,为了使每只雷管互不影响,应把这些电子雷管____联接入电路中。
13.用有两个量程(0~3 V和0~15 V)的电压表测量某电路两端的电压,电压变化范围在1~2.5 V,应选用_________的量程,因为这样测出的电压值准确程度较_______,其准确程度是_________。
14.在电路中,若发生如图所示的现象,则可能在A、B间连接了
(写出2种)。
15.用电压表测电压时,某同学使用的是0~15V的量程,却误在0~3V的量程中读成了2.4V,则实际测得的电压应是_________V。
16.小红用电流表测量电流时,把电流表串联接入电路后闭合开关,发现指针偏转如图甲所示,产生这种情况的原因是 ;小明测量时,则发现指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因是 。
17.在用电流表研究并联电路中电流关系的实验中,小明同学测出干路中电流为0.5A,通过灯泡L1的电流是0.24A。现要测量灯泡L2中的电流,小磊同学连接了如图所示的电路,你认为该电路是否符合要求?如果不符合要求,请在图中进行改正(用笔画线作连接导线,在需要拆掉的导线上划“×”。)
18.小芳和小明分别设计了探究“串联电路中电压的规律”的实验,他们设计的实验电路如图所示,实验数据记录如下所示。(小芳和小明实验时电路连接及记录的数据都没有错误。)
⑴从他们的实验数据可以看出,串联电路两端的总电压与部分电压之间的关系是: 。
⑵小明根据他的实验数据断定“在串联电路中各用电器的电压一定相等”,这一结论是 的(选填“正确”或“错误”)他之所以得出这样的结论,是因为 。
⑶分别指出小芳、小明的实验设计各有哪些可改进之处。
19.现有电源、开关、导线、两只小灯泡、两只电流表,请你设计一个电路.要求:两只灯泡并联,A1 测干路的电流,A2测L1的电流。
⑴请在虚线框中画出电路图;
⑵按照电路图将图中的元件连接起来。(测L1的电流约为0.5A,干路中的电流约为1 A)
20.一只蓄电池的正负极标志已模糊不清,请你想办法判断蓄电池的极性,简述判断方法。
第十二章 探究欧姆定律
一、课标要求
1.了解电阻的概念,知道导体的电阻跟长度、横截面积和材料的定性关系。
2.通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
3.理解欧姆定律,并能进行简单计算。
二、本章教材分析
本章主要内容有:电阻和滑动变阻器,欧姆定律及其探究过程和主要应用。
本章教材是上一章电路、电流、电压等知识的综合和延伸。欧姆定律揭示了电流、电压、电阻之间的定量关系,是电学中的基本规律,是分析、解决电路问题的重要依据,也是进一步学习电功、电功率、焦耳定律的基础。
通过本章的学习,不仅能增加学生对电路的深入认识,而且有利于发展学生的观察能力、分析能力,有助于培养学生的科学探究能力,同时还能让学生领悟科学研究的方法。
第一节先让学生认识电阻,探究导体的电阻与哪些因素有关,介绍电阻知识的应用——滑动变阻器。这些内容为探究欧姆定律作好铺垫:电阻的概念中隐含着“电流的大小跟电阻有关”;探究影响电阻大小的因素,让学生进一步领悟控制变量的科学方法。
第二节按照“探究——结论——应用”的思路展开,先让学生经历完整的科学探究过程,运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系,通过对实验数据的分析论证,得出欧姆定律,并进行简单的计算。
第三节让学生运用欧姆定律测量小灯泡的电阻、分析短路的危害,在应用中加深了对欧姆定律的理解,又解决了一些实际问题。
本章的教学重点:欧姆定律及其探究过程;
本章的教学难点:学生自主设计并进行实验探究欧姆定律
本章研究问题的方法:控制变量法
三、课时安排
本章共3节,建议全章教学用10课时,其中第1节用2课时,第2节用3课时,第3节用2课时,复习总结用3课时。
12.1 怎样认识电阻 教学点滴:
教学目标
1.知道什么是电阻,知道电阻的单位;
2.知道导体的材料、长度、横截面积有关
3.了解滑动变阻器的基本结构和原理;
4.会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
重、难点
教学重点:电阻的概念、导体的电阻跟哪些因素有关。
教学难点:滑动变阻器的结构和使用。
器材准备
三节干电池、开关一个、小灯泡一个,导线若干、电阻丝若干、滑动
变阻器、演示电表、示教板(插件)、教学用软件。实验室授课。
教学过程
一.引入新课
本章我们继续探讨电路中的规律,请观察一个现象。
演示:如图所示,电源为三节干电池串联组成的电池组,L为3.8V
的小灯泡,先后将不同材料组成的物体接入电路M、N之间,引导学生
观察小灯泡的亮度变化情况。
描述一下你所观察到的现象,思考出现这种现象的原因?
学生思考、讨论。
二.进行新课
(一)什么是导体的电阻
分析上面电路,这不同导体接入电路时,电路中的电流大小不一定相
同,这说明导体在导电的同时,对电流还有一定的阻碍作用。
为了表示导体对电流阻碍作用的大小,物理学中引入了电阻的概念。
1.电阻的概念:
物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
2.电阻的符号:R
3.电阻的单位及其换算关系:
(1)电阻的单位:欧姆;符号:Ω
(2)单位换算关系:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
练习:
(1)人的皮肤干燥时,双手之间的电阻约为几千欧至几万欧,
10kΩ= Ω;
(2)我们平常说的绝缘体,其电阻一般应在1MΩ以上,
1.5MΩ= Ω。
不同的导体,电阻有大有小。那么电阻的大小与哪些因素有关呢?
(二)电阻与哪些因素有关
1.出示几组导体,比较它们的异同点。
(1)长度相同、横截面积相同,材料不同;
(2)材料相同、长度相同,横截面积不同;
(3)材料相同、横截面积相同,长度不同;
2.猜想:R可能和导体的 等有关。
思考:(1)要研究电阻跟几个因素的关系,应当选用什么方法?
(控制变量法)
(2)具体说明控制哪些量不变?改变什么量?
(3)通过什么办法可以比较出电阻的大小?
学生思考讨论,设计实验方案。
3.设计实验方案:
。
导体 材 料 长度 横截面积 电路图
A 镍铬合金线 1米 0.01米2
B 镍铬合金线 1米 0.05米2
C 镍铬合金线 2米 0.01米2
D 锰铜线 1米 0.01米2
4.进行实验,收集证据:
5.实验结论:
(1)长度相同、横截面积相同,材料不同,电阻 ;
(2)材料相同、长度相同,横截面积越大,电阻越 。
(3)材料相同、横截面积相同,长度越长,电阻越 ;
由此可知:导体的电阻与导体的 、 、 有关。
阅读课本:几种导电材料的电阻、一些电器正常工作时的电阻
问:你有什么新发现?
补充:导体的电阻跟温度有关
取废旧日光灯的灯丝,接入上述电路的M、N两端,用酒精灯缓缓地
给灯丝加热,让学生观察加热前后小灯泡亮度的变化,由此判断电阻的变化,
进而得出结论:导体的电阻跟温度有关。
说明:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
(三)电阻器
展示一些实物定值电阻和电位器,让学生观察。
1.保持阻值不变的电阻简称定值电阻。
电路符号是: 。
练习,画一个由电阻、开关、电源组成电路的电路图。
2.可以调节变化的电阻简称可变电阻。
电路符号是: 。
讨论:你认为改变导体电阻的方法有哪些?
(四)认识滑动变阻器
1.观察滑动变阻器的结构:
让学生对照实物和教材及
有关文字,观察、阅读、思考。
滑动变阻器的结构:
(1)金属杆
金属杆的电阻很小,其两端接线柱间的电阻值几乎为零,可以忽略不计;
(2)电阻丝
圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝,其阻值较大,标牌上所标的
“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值;
(3)滑片
滑片可以在金属杆上左右移动,滑片的上部与金属杆相连,下端通过
电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
(4)接线柱:
有四个接线柱,并知道其位置。
2.滑动变阻器的结构示意图:
3.滑动变阻器的原理:
通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
思考:滑动变阻器有四个接线柱,应如何接线才能改变阻值?
当把滑动变阻器的两个接线柱接入电路时,能指出或画出电流的路径,
知道电阻丝的哪部分被连入电路;当滑片向左或向右移动时,能判断出连入
电路的电阻变大还是变小。
画出不同的连接方法,让学生用彩色粉笔描出电流的路径,判断移动
滑片时电阻的变化情况。
总结:
将“A与D”、“A与C”、“B与C”或“B与D”两个接线柱分别接
入电路时,能起到变阻作用;简称:一上一下。
将“A与B”或“C与D”两个接线柱分别接入电路时,不能起到变
阻的作用。
4.滑动变阻器的符号:
练习: 如图所示,要求用滑动变阻器调节小灯泡的亮度。 画出电路图,
并按电路图连接实物图。
5、用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
目的是让学生练习使用滑动变阻器,学生通过动手操作,学会滑动变
阻器的连接、调节及判断电阻的变化,激发学习兴趣。
学生活动时,教师要注意指导,培养学生形成良好的实验习惯。
(1)连接电路时,要断开开关,滑动变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)调节滑片前,先分析当向左或向右移动滑片时,电阻将如何变化,电
流如何变化,然后通过实验检验自己的判断,使理论分析与实践操作
相结合。
归纳:在开关闭合之前,滑片P应放在 处。
滑动变阻器的作用是: 。
6.变阻器的变形:
(1)电位器的介绍
(2)电阻箱
小结
1.电阻含义及单位;
2.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;
3.滑动变阻器的结构和原理;
4.滑动变阻器用法及作用
练习设计
1.生活中常用的导线通常是用铜或铝做的,你是否思考过:钢铁也是导体,
而且价格便宜,为什么不用钢铁来做导线呢?
2.实验室里某滑动变阻器名牌上标有“20Ω1A”的字样,它表示该变阻器
电阻的变化范围是 ,1A表示的是该滑动变阻器 。
3.在下图所示的电路中,滑动变阻器接入电路的电阻丝是 段(用字
母表示)。闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器连入电
路的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会 ,
这是因为导体的电阻与 有关,酒精灯对导线加热时,导线的电
阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.关于导体的电阻值,下列说法中正确的是( )
A.粗细相同的两根导线,较长的导线电阻一定较大
B.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C.长短相同的两根导线,横截面积较小的那根电阻一定较大
D.常温下同种材料制成的长短相同的两根导线,粗导线的电阻一定小
6.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,将该变阻器与一个
小灯泡串联后接入电路,通电后使滑片P向右移动,小灯泡逐渐变亮,
下面4种接法中正确的是( )
7.电位器是变阻器的一种,它可以用来改变收音机的音量。小红买了一个电位
器,如图所示。如果把它与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,请仔细观
察,现想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗,下列连法正确的是 ( )
A.连接A、C
B.连接B、C
C.连接A、B
D.以上都不正确
8.在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,老师为同学们准备了以
下几种电阻丝。
导线代号 A B C D E F G
长 度 / m 1.0 0.5 1.5 1.0 2.0 0.5 0.5
横截面积 / mm2 3.0 0.8 1.2 0.8 3.0 1.2 1.2
材 料 铁 钨 镍铬合金 铁 钨 镍铬合金 铝
⑴为了研究导体的电阻与长度的关系,应选用导线C和 (填写代号)
进行实验;
⑵为了研究导体的电阻与材料的关系,应选用 两根导线进行实验比较;
⑶如选用了A和D两根导线进行实验,则是为了研究导体的电阻与
的关系。
10.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、
F分别为这两段电阻丝的中点,晓薇同学用该装置做“探究决定电阻大小
因素”的实验,记录数据见下表:
步骤 M接 N接 电流/A
1 A C 0.5
2 A B 1.0
3 同时接A和C B 2.0
4 E G 0.2
5 E F 0.4
6 同时接E和G F 0.8
⑴比较步骤 ,得出结论:导体电阻大小与材料有关;
⑵比较步骤1和2(或4与5),得出结论: ;
⑶比较步骤2和3(或5与6),得出结论: 。
12.2 探究欧姆定律 教学点滴:
教学目标
1.运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系;
2.理解欧姆定律;
3.能运用欧姆定律进行简单的计算。
重、难点
教学重点:欧姆定律及其探究过程
教学难点:设计并进行实验探究
器材准备
学生电源、开关一个、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),滑动变阻器、
电流表一只、电压表一只、导线若干。电学实验室授课。(分组)
教学过程
一.利用演示引入新课
实验1:按图1所示电路图,连好电路,这是
学生非常熟悉的简单电路,图中小灯泡的额定
电压为“2.5V”,电源用一节干电池供电,闭
合开关后,观察小灯泡亮度。
实验2:将电池由一节换成二节串联,观察灯泡变化情况。
实验3:再将“2.5V”小灯泡换成“3.8V” 的小灯泡:观察灯泡亮度
变化情况。
通过这一系列实验,学生会意识到:
电路中的电流大小跟电压、电阻有关,
活动总结, 提出问题:
大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有
定量的规律呢?
二.新课教学
1.设计实验
实验目的:研究电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系?
研究方法:采用控制变量
确定方案:(1)研究电压对电流的影响 (2)研究电阻对电流的影响
设计实验电路:
如何设计电路,教学中可以以(1)研究电压对电流的影响为例进行
分析与引导:
对某一定值电阻,进行设计,其中包括测量仪器的选取和实验
电路图的设计。大多数同学设计的电路如图2所示。
(2)交流讨论电阻R两端电压的改变问题,学生讨论的方案有两种:
一是改变电池节数的方法;
二是使用学生电源,利用滑动变阻器来分压,达到改变R两端电
压等。意见统一后达成电路如图3所示。
2.进行实验
具体安排如下:
(1)将学生分成四大组,第一组同学使用的电阻是5Ω,第二组使用的
电阻是10Ω,第三组使用的电阻是15Ω,第四组使用的是电阻未
知定值电阻 (有5Ω、10Ω、15Ω,铭牌值用胶布密封起来)。
(2)强调注意仪器使用的规范性。
在一个实验电路中,同时使用电压表和电流表,对学生来说这
是第一次。所以在连接电路时,应该给予具体的指导。
(3) 提醒学生注意:在测量过程中,电路闭合时间不能太长,读取数
据后要断开电路,以防通电时间过长,电阻发热给测量带来误差。
(4) 调节滑动变阻器,尽量使电阻R两端电压成整数倍变化,读出各
种不同电压下电流表的示数。
3.分析和论证
学生实验时,收集到的数据如下(摘录:抄到黑板上):
R=?Ω:
实验次序 电压U/V 电流I/A
1 2.0
2 4.0
3 6.0
数据处理时,得出结论:
当电阻不变时,电流跟电压成正比。
4.研究电阻对电流的影响
留给给学生自行处理,电压取5V左右
结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比。
5.评估和交流
回顾活动,想一想在学习过程中哪些问题真正弄懂了,哪些问题
还不清楚,操作中有没有失误,测量结果是否可靠……。
6.欧姆定律
(1)欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟这段导
体的电阻成。
(2)欧姆定律公式:I=U/R
(3)物理意义:揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的
电阻决定”这一制约关系。
(4)欧姆定律公式变形式:U=IR R=U/IR 的作用及意义。
练习:有一只电阻,阻值为125Ω,最多可通过2A的电流,能否把它接
在220V的电源上使用?
小结
1.“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验研究方法;
2. 理解欧姆定律
3. 能运用欧姆定律进行简单的计算。
练习设计
1.德国物理学家欧姆经过大量的实验得出:表达式为 ,其中
U、I、R的单位分别是 、 、 。
2.根据欧姆定律公式可变形得到R=。对此,下列说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
3.如图甲、乙所示,分别是小王和小张在“探究电流、电压、电阻关系”时
设计的电路。你认为哪种设计更合理?说明理由。
4.为探究电流与电压的关系,小红将实物连接成如图甲所示的电路。
⑴请你指出图12-18甲中连接的错误之处:
①____________________________________;
②____________________________________。
⑵图乙是实验中电流表的某次示数,则电流是____A。要使电路中的
电流增大,根据你所画的电路图,滑动变阻器的滑片应向____移动。
5.为了探究电流I跟电阻R的关系,小明进行了多次实验。
⑴在第一次实验中,小明把15Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器
的阻值,使电压表的示数为2.5V,读取电流表示数,请你在图中连
接第一次实验所需的电路。
⑵第二次实验时,小明将15Ω的电阻换成10Ω的电阻:
a.闭合开关,电压表的示数将 ;
b.按照你连接的电路,你应该向 移动滑动变阻器的滑片,
并详细叙述你接下来的操作过程: 。
6.细心的小明发现,实验用的小灯泡上标有“2.5V 0.3A”字样,他请
教老师,老师告诉他:“这是该灯泡正常工作时的电压和电流值。”
你能求出这个小灯泡正常发光时灯丝的电阻是多大吗?写出你计算的
过程。
12.3 欧姆定律的应用 教学点滴:
教学目标
1.学会用伏安法测量电阻。
2.能运用欧姆定律分析“短路的危害”等实际问题。
重、难点
教学重点:掌握伏安法测电阻的原理,会利用伏安法测量小灯泡的电阻。
教学难点 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank ):根据电路图进行实物接线,并能排除接线过程中出现的故障。
器材准备
学生电源一台、小灯泡(3.8V 0.3A)一只、电流表一只、电压表一只、
开关一个、滑动变阻器、导线若干。电学实验室授课。(分组)
教学过程
一、引导构建
(一)测小灯泡工作时的电阻:
1.实验方案讨论:
提出问题:我这儿有一个小灯泡,谁有办法测出它的电阻值?
学生:只要测出它两端的电压和通过它的电流,利用公式R=就可
以计算出它的电阻。
教师:怎样测量电压和电流呢?请画出你们设计的电路图。
学生把设计电路图画在黑板上。
结合学生的回答和电路图小结:
伏安法测电阻:把导体接入电路,使导体中通过电流,用电压表测出
灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,再用欧姆定律公式
算出灯泡的电阻。
2.测小灯泡工作时的电阻:
回顾:根据以前的实验经验我们知道,通过灯泡的电流不同其亮度
有没有发生变化?
猜一猜:同一灯泡,当亮度不同时,其电阻值是否相同?
学生经过讨论,可能提出两种猜想:
(1)电阻不随亮度改变,因为电阻是导体本身的性质,不会随电流、
电压而改变;
(2)导体的电阻跟温度有关,亮度不同,灯丝的温度不同,电阻会变化。
教师:为了测量灯泡在不同亮度时的电阻值,那么对这个电路应作
怎样的改进?
学生设计出完整的电路后,可引导学生阅读教材,明确具体实验步骤。
进行实验、收集实验数据。
通过实验操作和分析比较这些数据,你发现:
灯泡由不亮到逐渐变为正常发光的过程中,灯泡灯丝的温度怎样变化?
灯泡灯丝的电阻怎样变化?
结论:灯丝的电阻跟温度有关,灯泡越亮,灯丝的温度越高,电阻越大。
思考:为什么在寒冷的冬夜里,刚开灯(白炽灯泡)的一瞬间灯丝特
别容易烧断?
(二)研究短路有什么危害?
1.什么叫短路?
2.小实验:将一根导线直接连接到一节电池的两极上,过一会儿,
请用手摸一摸该导线,你有什么感觉?
请推理想像一下:若时间较长,又或者电源电压较大,会有什么后果?
结合书上“活动2:研究短路有什么危害”的计算结果,说一说
“绝不允许用导线直接将电源的两极连接起来”这句话的道理吗?
3.学习电流表的使用时,说明书上有这样一段话“严禁将电流表的
两个接线柱直接连到电源的两极上”,通过本节的学习,你能解释
这样规定的道理吗?
假如电流表并联在用电器两端,通过它的电流将达30A,远远
超过电流表的量程,会烧坏电流表。
4.由上题,请猜想一下,为什么在量程范围内可以将电压表的两个
接线柱直接接到电源的两极上测电源电压?
小结
1.伏安法测电阻的原理。
2.导体的电阻与温度有关。
3. 理解短路的危害性
练习设计
1.当电路发生短路时,电路中的 很大,这是因为 。
2.某定值电阻,当它两端的电压为4 V时,通过的电流为0.5 A;若它两端
的电压增加到8 V时,则通过它的电流为 ( )
A.0.25A B.1A C.1.5A D. 0.5 A
3.某同学利用图所示的电路测量小灯泡的电阻,实验时发现,闭合开关以后,
灯泡不亮,电流表没有示数,电压表的指针明显偏转,无论怎么移动滑动
变阻器滑片的位置,电压表的示数都不变,且均为电源电压,可能出现的
问题是 ( )
A.电流表烧坏
B.灯泡被短路
C.灯泡处开路
D.滑动变阻器连接错误
4.要测阻值约20Ω的小灯泡的电阻,实验器材如图所示,其中使用的电源是
三节新的干电池。请你在图中用笔画线代替导线连接电路。注意:要正确
选用电压表和电流表的量程。
5.张楠同学用伏安法测量某一定值电阻的阻值。实验过程中,由于疏忽,做完
实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。
⑴请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中,并写
出你所依据的物理规律是 。
⑵根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 Ω(小数点后保留一位数字)。
6.有一大卷不知长度的细漆包线(细铜丝表面涂有绝缘漆),标签上标有
“0.015Ω/m”的字样,请你自选器材,设法测出这卷铜导线的长度。
补充教材 教学点滴:
一、串、并联电路的电阻
1.理论推导串、并联电路的电阻
2.整合串、并联电路规律
3.介绍串、并联电路解题方略
二、伏安法测电阻的内接法与外接法
1.利用电压表和电流表测量电阻的电路有两种。
2.电流表内接法误差分析
如图所示,电流表内接时,电流表的读数与R中的电流相等;但由于
电流表的内阻RA≠0,而具有分压作用,使电压表读数大于R两端电压,因
此,由R测=算得的电阻比实际值偏大。
当待测电阻R远大于RA时,电流表分压很少,采用电流表内接法误差
较小。
3.电流表外接法误差分析
如图所示,电流表外接时,电压表的读数与R两端的电压相等;但由
于电压表的内阻RV≠∞,而具有分流作用,使电流表读数大于流过R的电
流,因此,由R测=算得的电阻比实际值偏小。
当待测电阻R远小于RV时,电压表分流很少,采用电流表外接法误差
较小。
第十二章 补充训练题
1.手机电池不宜放在口袋、钱包或其它容器中,以免硬币、钥匙、回形针等金属物件与其接触,引起手机电池鼓肚和爆炸。造成这一现象的原因是 ( )
A.金属物件与电池的撞击力,容易引起电池爆炸
B.金属物件硬度较大,容易划破电池
C.金属物件与电池接触时,容易使电池短路
D.金属物件容易跟电池发生化学反应
2.导体电阻的大小,跟下列哪个因素无关 ( )
A.导体两端的电压 B.导体的长度
C.导体的横截面积 D.组成导体的材料
3.如图所示,A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱,将该变阻器与一个小灯泡串联后接在电源上,通电后使滑片P向左移动,小灯泡逐渐变暗,由此判断该滑动变阻器接入电路的两个接线柱应为 ( )
A.接线柱A、D
B.接线柱B、D
C.接线柱C、D
D.接线柱A、B
4.一个定值电阻接在某段电路中,当电压为1.5V时,通过的电流为0.15A;当电压增大为原来的2倍时,下列说法正确的是 ( )
A.电流为原来的2倍 B.电阻为原来的2倍
B.电流为原来 D.电阻为原来的
5.用实验研究导体的电阻跟材料、长度、横截面积的关系时,供选择的导体规格如下表:
材 料 编号 长度/m 横截面积/mm2
镍铬合金 ① 1 0.5
② 1 1
③ 1.5 0.5
④ 1.5 1
锰 铜 ⑤ 1 0.5
⑥ 1 1
⑦ 1.5 0.5
⑧ 1.5 1
关于导体的选择,你认为下列最合理的一组是( )
A.③ ④ ⑤ ⑥ B.② ③ ⑥ ⑦ C.① ⑤ ⑥ ⑧ D.⑤ ⑥ ⑦ ⑧
6.某同学家屋顶上安装了一个简易太阳能热水器,他设计了一种自动测量容器内水位高低的装置,如图所示。其中R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可知道水池内水位的高低。关于这个测量装置,下列说法中错误的是( )
A.水量增加,R增大,水位表指针偏转变小
B.水量增加,R减小,水位表指针偏转变大
C.水量减小,R增大,水位表指针偏转变大
D.水量减小,R减小,水位表指针偏转变小
7.如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表、电流表示数的变化是 ( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表、电流表的示数均变大
D.电压表、电流表的示数均变小
8.一段裸铜丝,对折起来扭成一股,它的电阻将变 ,这是因为:⑴___________________;⑵____________________。
9.物理课外活动小组在做实验时,需要10Ω的电阻一只,但实验室里没有10Ω的电阻,只有一根1.2m长的电阻丝。经过测量,当电阻丝两端的电压是6V时,通过的电流是0.2A,在这根电阻丝上截取______cm长的一段,它的电阻就是10Ω。
10.某实验小组用图(a)所示的电路测量小灯泡的电阻,他们闭合开关,调节滑动变阻器,测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,根据测量数据绘制成图(b)所示的U-I关系图像。由图像可知:⑴当电压表的示数为2V时,灯泡的电阻RL=________Ω;
⑵随着电压的增加,小灯泡的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(b)
11.学习了电流、电压和电阻这三个物理量后,某小组同学决定探究通过电阻的电流与其两端电压的关系,他们作了如下猜想:
A:通过电阻的电流跟加在它两端的电压成正比;
B:通过电阻的电流跟加在它两端的电压成反比;
C:加在电阻两端的电压变化时,通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确,该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路,并按设计方案测量了有关数据。
⑴请根据甲电路图,用笔画线代替导线把乙图中的滑动变阻器接入电路.
⑵下表是该组同学实验中测量的数据.通过比较分析表中实验序号为 的几组数据,可以验证猜想 (选填“A”“B”或“C”)是正确的。
实验序号 R/Ω U/V I/A
1 5 1.0 0.20
2 2.0 0.40
3 3.0 0.60
4 10 1.0 0.10
5 2.0 0.20
6 3.0 0.30
7 20 1.0 0.05
8 2.0 0.10
9 3.0 0.15
⑶归纳表中实验序号为1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)的数据可得:当电压一定时,电流与电阻成 的关系。
⑷请你尝试将表中每次测量的电压值除以电流值,你还能发现: 。
12.小明利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
⑴按照图甲所示的电路图,将图乙中的电流表正确连入电路。
⑵该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V不变,你认为发生故障的原因可能是_______________________或__________________。
⑶清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=____Ω。
13.为了探究甲、乙两种材料的导电能力,物理兴趣小组的同学选取长度和横截面积均相同的两种材料,利用图所示的器材,分别测出了它们在不同电压下的电流值,记录的数据如表所示。
⑴在图中,用笔画线代替导线,把各元件连接起来,组成他们进行实验的电路。
⑵分析数据发现,通过材料甲的电流与其两端电压的比值都相等,通过材料乙的电流与其两端电压的比值也相等;不同的材料,比值不同,在同样的电压下,通过材料甲的电流大于通过乙的电流。同学们把电流与电压的比值叫做这种材料的“电导”,用字母G表示。
①电导越大,表示导体的导电能力越 。
②甲材料的电导G甲= ,乙材料的电导G乙= (填写数据和单位)。
③根据表中的数据,进一步归纳出导体中的电流与其电导的关系是:
④如果从甲、乙两种材料中选择一种做导线,你建议选择材料 。
14.相距很远的甲乙两地间有两条输电线,某一天这两条输电线之间某处突然发生短路故障,请你利用学过的电学知识,给留守在甲地的维修人员设计一个“检测故障发生地”的简单电路,通过电压表和电流表的示数,可以计算出故障发生地距甲地的距离(已知每米输电线的电阻为R0,短接点的电阻忽略不计)。
⑴在图所示的虚线框中画出连接在甲地的电路图;
⑵写出故障发生地距甲地距离的表达式: 。
15.如图所示,灯泡L上标有“12V”字样,测得灯泡的电阻为10Ω。闭合开关S时,灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.6A,。请你根据这些条件,通过分析和计算,至少求出3个未知的物理量。
16.阅读材料:电流对人体的作用特征(节选)
表中所列作用特征,是根据触电事故的统计资料分析得来的。
研究发现:在最不利的情况下,人体的电阻只有1000Ω左右。如果人体直接与家庭电路输电线接触(电压220V),这时通过人体的电流是多大 为什么在这种情况下易造成触电事故导致死亡
17.有一种半导体,其电阻的大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。用热敏电阻测量温度的变化,反应快,精度高。
李明同学想用热敏电阻设计一个电路, 来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。于是,他买来了一个热敏电阻,该热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示。他又到实验室借来了一只电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚内温度变化的电路。
⑴请你在方框中画出你设计的电路图。
⑵若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度,这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0~0.6A的量程,请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应 该气温表能测量的最高温度是多少?
第十三章 机械功与机械能
一、课标要求
1.知道机械功的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
2.知道功率的概念。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。
3.理解机械效率。
4.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
二、本章教材分析
本章讲述功和能的初步知识,主要内容有:功、功率、机械效率的概念,动能、势能、机械能的概念以及动能、势能的相互转化规律。
功和能的关系及各种不同形式的能相互转化和守恒的规律,从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质,是自然科学的核心内容之一。
能的概念把各种自然现象统一起来,揭示了自然界中的各种现象不是孤立的,而是互相有联系的。本章所讲述的机械能是最常见的一种形式的能量,是学习各种不同形式能的起点;所讨论的机械功和功率的概念,是运动和力的进一步综合和扩展,也是理解机械能和他各种不同形式能的基础,为以后学习电功和电功率打下基础。
本章的前三节主要讨论“机械功”。
第一节介绍“怎样才叫做功”,建立功的概念,给出功的公式和单位,学习测算功的大小;
第二节研究“怎样比较做功的快慢”,从而建立功率的概念,给出功率的公式和单位,并运用公式测量功率;
第三节通过分析机械做功的实例,认识有用功和额外功,由此建立机械效率的概念,学习测算简单机械的机械效率。
第四节则主要介绍“机械能”。
以功的概念为基础,提出“物体具有做功的本领,即具有能”,安排的两个活动,让学生通过观察实验,分析两种形式的机械能:动能和势能的大小分别跟什么因素有关,最后指出动能和势能是可以相互转化的,做功的过程就是能量相互转化的过程。
三、课时安排
本章共4节内容,教学用10课时,每节约用2课时,复习总结用2课时。
13.1 什么是功 教学点滴:
教学目标
1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念。
2.知道做功的两个必要因素。
3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
重、难点
教学重点:经历建立机械功概念的过程,学会用公式对功进行简单的计算。
教学难点:理解功的概念,会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。
器材准备
多媒体设备、小车、木块、 小车、木块、弹簧秤、刻度尺等。
教学过程
一、利用故事引入新课:
大华同学是一个品学兼优的好学生,不仅学习好,在家里也经常帮
爸爸妈妈做一些力所能及的家务。星期天,大华上午去买了30斤大米,
午饭后又帮妈妈收拾碗筷,接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家,累
得满头大汗。
大华的爸爸是个物理教师,他说:“大华今天很辛苦、很劳累,但
从物理学的角度来看,你今天做这几项家务活时,并没有做功!”。大华
百思不得其解。
大华的爸爸说得对吗?如何从物理学角度来理解这个问题呢?
二、新课教学:
(一)怎样才叫“做功”
1.通过实验,体验“做功”
学生实验1:用力沿水平方向推着小车前进(如图1所示)。
描述观察到的现象:小车在水平推力作用下,移动了一段距离。
要求:用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。
点拨:此例中小车在水平推力F作用下,移动了一段距离S。
学生实验2:用力将地上的物体拿到桌面上来。
描述观察到的现象:物体在力的作用下,向上移动了一段距离。
要求:用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。
点拨:此例中物体在拉力F作用下,向上移动了一段距离S。
2. 找找共同点,建立功的概念
仔细观察两示意图,比较一下,看看有什么共同点:
(1)这两幅图中同学的活动有什么共同点?
(2)物体为什么会移动一段距离?
(3)移动的距离和力之间有何关系?
共同点:物体受到力的作用,并沿这个力的方向移动一段距离。
3. 功的概念:
物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了
一段距离,就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”)
(二) 如何判断力是否对物体做功:
1.做功的两个必要的因素:
(1)作用在物体上的力;
(2)物体在力的方向上通过的距离。
2.活动:
请教室后排一同学,将他的文具盒(或其它物品)送给老师。
引起学生注意,再结合这一模型,让学生分析文具盒受力情况和位置
变化情况(画出示意图),讨论该同学作用在文具盒的力做没做功。
3.分析课本活动2,进一步理解做功的含义。
先让学生交流讨论,鼓励学生用科学语言进行表述。
4.练习:分析下列物体受到的力,并指出力对物体是否做功。
(1)手提着木块不动,木块受几个力的作用?哪个力对木块做了
功?为什么?
(2)放在水平木板上的小车,在水平拉力作用下前进了一段距离,
拉力和重力这两个力对小车做功了吗?为什么?
(3)工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后,小车
还能向前运动一段距离,在这段距离上,工人还对小车做功
吗?为什么?
在学生讨论回答的基础上,归纳出三种不做功的情况:
(1)物体没有受到力的作用,靠惯性通过一段路程,也就是没有力
做功(F=0);
(2)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零(s=0);
(3)物体受力方向和物体运动的方向垂直(F与s的方向垂直)。
(三)怎样测算功
1.功的多少
如图甲示,用力把一砖块匀速提升1m,做了一份功W。
如图乙示,如果用力把三块同样的砖匀速提升1m,做功多少?
如图丙示,如果用力把一块砖匀速提升3m,做功又是多少?
点拨:从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢?
学生交流后得出的结论有:
使物体移动的距离一定,力越大,做的功越多;
力一定,使物体移动的距离越大,做的功越多;
力越大,使物体移动的距离越大,做的功越多;
功的多少跟作用在物体上的力成正比,跟物体移动的距离
成正比。
2.功的计算方法:
定义:力对物体做的功,等于力跟物体在力的方向上通过的距离
的乘积。
公式:功=力×距离,即 W=F·s
单位:在国际单位制中,功W的单位:牛·米(N·m)或焦耳(J)
1J的物理意义:
1 N的力,使物体力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
注意:
在运算过程中,力F的单位:牛(N);距离s的单位:米(m);
3.功的简单测算:
(1)如图示,请学生实际估算“用手匀速托起
两个鸡蛋升高lm时,手对鸡蛋做的功大约
是多少 ”
(2)图(甲)中,拉力做了多少功你能测出吗?请设计一
简单方案探究一下。
(3)如图示,一人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m,
你能求出此人做了多少功吗?如果拉力为500N呢?
强调解题规范化要求。
(四)机械功原理
1.使用机械只能省力或省距离,但不能省功。
2.机械功原理是机械的重要定律,是能量守恒在机械中的体现。
(四)小结:
1.做功的两个必要因素。
2.功的定义、公式、单位。
强调:(1)功是力在距离上的积累效应
(2)1 N·m与1J相等,是等价的。
3.强调解题规范化。
练习设计
1.如图所示的四种情景中,人对物体做了功的是 ( )
2. 一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地
上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为( )
A.3000J B.500J C.150J D.0J
3.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m,该同学登楼做的功最接近( )
A.15000J B.1500J C.150J D.15J
4. 如图所示,有一重为10 N的物体,沿着长为2 m,高为1 m的光滑斜面
自顶端滑下,重力做的功为 J。
5. 兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N 的箱子在水平地面上前进了
10m,则她对箱子做的功是 J,重力对箱子的做的功是 J。
6. 用拖拉机耕田,如果牵引力是28000N,拖拉机水平行驶了3km,那么它共
做了多少功?
7.若质量是60kg的人骑重40kg电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速
行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg。
求:行驶10min,电动机对自行车做的功。
13.2 比较做功的快慢 教学点滴:
教学目标
1.知道功率的概念,知道功率计算式、单位及物理意义。
2.会计算有关功率的简单问题。
3.通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。
4. 通过实例说明功率的含义,认识功率在实际应用中的重要价值。
重、难点
教学重点:功率的概念
教学难点:功率的单位
器材准备
体重计、卷尺、秒表等。
教学过程
一、通过生活中实例,引入新课
讨论:在建筑工地上,需要把几百块砖全部送到楼顶,你能想出几种办法?
你认为应选择哪种办法?为什么这样选择?
二、新课教学
(一)如何比较做功的快慢
力做功时,不仅有多有少,而且有快有慢。在生产实践中,人们不
仅要注意做功的多少,更要关心做功的快慢。
如何比较做功的快慢呢?
活动: 怎样比较做功的快慢
1.阅读课本,注意观察两个情景,了解女同学和男同学各是怎么说的。
因图中两位“同学”的说法都带有片面性,即女同学只比较功的
多少而没有考虑时间,男同学只比较时间的长短而没有考虑做功的多
少。
2.讨论、交流,提出自己的看法。
经过讨论交流,学生可以得出:两位同学的说法都是片面的,不
能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。要比较物体做功的快慢,
必须同时考虑两个因素:
一是物体做了多少功,二是物体做功所用的时间。
3.小实验:(准备:在讲台两侧地面上分别放四块砖。)
实验1:两位同学都将搬四块砖,从地面搬到讲台上。
要求:一位同学一次将四块砖搬到讲台上,另一位同学分四次将
四块砖搬到讲台上,两次做功所用的时间也就不同了。
实验2:要求:两位同学用相同的时间,一个同学将两块砖,
另一个同学将四块砖,同时从地面搬到讲台上。
实验3:要求:一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。
另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。
观察讨论:谁做功快,谁做功慢,要求说明判断的理由。
分析实验1可得出:
方法一:做相同的功,用时少做功快。
分析实验2可得出:
方法二:做功时间相同,做功多的做功快。
实验3现象:一位同学做功少,但用的时间短。另一位同学做功虽
多,但用的时间长。
让学生找出比较做功快慢的方法来。
实际教学中,不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过
程,提出用单位时间里所做的功来比较做功的快慢。
教师指出,这是最简单也是最佳的方法。
(二)认识功率
1.功率概念:物理学中,把单位时间里做的功叫做功率。
2.功率的物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
3.功率计算公式:功率=功/时间
符号表达式:P=W/ t
4.功率的单位:
在国际单位制中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,
功率的单位是焦耳/秒,它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦,
符号是W,这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字
命名的。 1W= 1 J / s
工程上还常用到千瓦 (KW)做功率的单位 1KW= 103 W
(1)体验:1W的大小
在1s内将两个鸡蛋举高1m,做功的功率约为1W。
(2)阅读教材 “信息浏览”,了解一些物体的功率,说明其意义。
(三)功率的计算
口答:1.人在3s内做功150J,求人的功率?
2.挖掘机在1min内做了7.2×106J的功,求挖掘机的功率?
例题:高出水面30m的楼顶上有一个容积是50m3的水箱,要用一台
离心式水泵抽水给水箱加水,1小时能把水箱充满即可,这台
水泵的功率至少是多少千瓦?(g=10N/Kg)
教学分析:教学时要引导学生首先弄清题意,找出已知量和待求量,
明确解题的过程。分析是沿着P=→W=Gh的思路进行。
(四)学生实践体验活动:比一比,谁的功率大
1.设计实验:
(1)要测出每个同学上楼的功率,需要知道哪些物理量?
(2)怎样测量这些物理量?
(3)测量顺序是怎样的?
(4)怎么设计记录数据的表格?
2.测量过程:
男女同学各选10名“运动员”排成两纵队,由两位同学记时间t,
一位同学负责测量学生质量m ,两位同学用卷尺测量四楼到地面的
距离h ,由教师指挥发出信号,学生开始以最快速度跑上四楼。
记时员及时报时,将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后
比一比谁的功率大。
姓 名 登楼的高度h/m 登楼的时间t/s 登楼的功率P/W
小结
1.功率概念及其物理意义。
2.注意功和功率两个概念的区别。
3.功率是机械的主要技术性能之一,是选购机械的重要依据。
4. 调查常见机械和电器的功率
练习设计
1.上海桑塔纳牌小轿车的功率约为66kW,合 W,该数值的物理意义
是 。
2. 如图所示,挖土机和人同时挖土,挖土机和人相比, 做功快,
的功率大,这是采用 的方法比较物体做功快慢的。
3. 某人用200N的水平推力,在0.5min内,将重1000N的物体沿水平面向
前推动15m,重力对物体做的功是_____J,人对物体做的功是_____J,人
做功的功率是______W。
4. 体重相同的王刚和李明都从教学楼的一楼上到三楼,王刚慢慢走上去,李
明很快跑上去;比较他们上楼所做的功,W王 W李;比较他们上楼的
功率,P王 P李。
5. 甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,这说明 ( )
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙的少 D.以上说法都不对
6.甲、乙两台机器的输出功率不变,做功的多少随时间变化的图像如图所示,
则甲、乙两台机器的输出功率的大小相比 ( )
A.甲的大
B.乙的大
C.二者相等
D.无法确定
7.一台起重机将货物匀速提高4m,所用的时间为15s,已知起重机的平均
功率为3kW,则起重机对货物做了多少功?货物有多重?
13.3 如何提高机械效率 教学点滴:
教学目标
1.知道有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。
2.理解机械效率,会用机械效率的公式进行简单的计算。
3.会测算滑轮组的机械效率。
4. 知道机械效率总小于1,知道提高机械效率的方法和意义。
重、难点
教学重点:有用功、额外功、总功及机械效率。
教学难点:同一机械的效率是可变的。
器材准备
斜面、小车、铁架台、滑轮组、细绳、钩码、弹簧测力计和刻度尺等。
教学过程
一、课题引入:
现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲究提高效率。
使用机械也要讲效率。那么,什么是机械效率呢?
下面我们就来研究这个问题。
二、有用功与额外功
(一)有用功、额外功和总功
日常生活中,人们搬移物体,不是将物体平移到另一个地方,就
是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)。
课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段,引导学生观察。
搬移物体过程中,可以用手直接搬,还可以利用机械。
演示1:(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。
(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。
(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。
交流:这些实验中,如何测算人做功的多少?
测算:测出上述实验中人所做的功?
分析:利用机械时,所做的功为何多一些?
讨论:哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功?
哪些功是我们不需要但又不得不做的功?
学生经过思考、讨论,可以作答。
分析:
教材图13-16a、13-16b中,哪些功是我们为了达到特定目的必须
要做的功?哪些功是我们不需要但又不得不做的功?
在学生回答的基础上,指出“有用功”、“额外功”及“总功”的含义:
1.有用功(W有用):克服物体的重力所做的功。
2.额外功(W额外):克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。
3.总功(W总):动力对机械所做的功。
4.总功等于用功和额外功的总和,即W总=W有用+W额外。
(二)什么是机械效率
讨论:
(1)当你用水桶提水时,有两只大小相同的水桶可供选择,一只是
轻质塑料桶,另一只是厚铁皮桶,你选择哪一只水桶?为什么?
(2)当你用动滑轮提升一只重物时,你希望选用什么样的滑轮?为
什么?
至此,引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。
1.机械效率的定义:有用功与总功的比。
2.公式:
3.讨论:
(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么?
(2)机械效率的单位是什么?
(3)为什么机械效率总小于1?能不能等于1?
(4)如何提高机械效率?
4.例题:
如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N
的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间
的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了
6m,则泥桶上升了多少?滑轮组的机械效率是
多少?
(三)测算滑轮组的机械效率
实验目的:是测算滑轮组的机械效率。
实验原理:
讨论:
(1)滑轮组工作中的有用功怎样计算?需要测量哪些物理量?
(2)滑轮组的额外功是怎样产生的,是否便于测量?
(3)有其他简便的方法测算总功吗?需要测量哪些物理量?
(4)为了求出滑轮组的有用功和总功,进而测出滑轮组的机械效率,
除滑轮组外,实验中还需要哪些测量器材?
注意事项:
(1)钩码上升的高度h,可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出,以
钩码的下端为标准读数。
(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出,要竖直向上匀速拉动
弹簧测力计,弹簧不要和外壳摩擦。
(3)测量细绳自由端通过的距离s时,可事先在细绳自由端上作一
标记,再拉弹簧测力计,用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩
码上升的高度后,再量出细绳标记移动的距离,就是细绳自由
端通过的距离s。
学生实验:
实验结果:
同一个滑轮组,在提升不同的重物时,其机械效率是不同的。
思考:(1)还有什么因素会影响滑轮组的机械效率?为什么?
小结
1.有用功、额外功和总功的含义,以及它们之间的关系。
2.机械效率含义。
3.机械效率总小于1。
4.提高机械效率的方法。
练习设计
1. 小刚用力将一桶水从井里提上来,他对 做的功是有用功,他
对 做的功是额外功。
2. 关于机械效率,下列说法正确的是 ( )
A.有用功越大,机械的效率就越高
B.额外功越大,机械的效率就越低
C.总功越大,机械的效率就越低
D.有用功与总功的比值越大,机械的械效率就越高
3. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端.已知沿斜面所
用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功是 J,
推力做的有用功是 J,物体的重是 N。
4. 某人用图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计
摩擦和绳重,他所做的有用功W甲 W乙,两种装置的机械效率
η甲 η乙。(选填“>”、“=”或“<”)
5. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明同学测得的实验数据如下
表所示:
钩码重G/N 测力计读数F/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η
3 1.2 0.1 0.3
l)根据表格提供的信息请你帮小明完
成图中滑轮组的装置图。
(2)在表中空白处写出机械效率的值。
(3)你认为同一滑轮组机的械效率发生
变化的主要原因是
。
6. 工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升
0.5m,工人对绳的拉力为600N,求:
⑴滑轮组对重物所做的有用功。
⑵该滑轮组的机械效率。
13.4 认识动能与势能 教学点滴:
教学目标
1.知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。
2.知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。
3.知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。
4. 能解释自然界中机械能相互转化的现象。
重、难点
教学重点:建立动能和势能的概念,理解影响动能和势能大小的因素。
教学难点:能的初步概念。
器材准备
小车、木块、重物、小桌、沙子、弹簧
教学过程
一、新课引入:
置疑:你知道人为什么要吃饭呢?
学生讨论。
人类生活、生产是离不开能量。因此,我们就很有必要学习并了
解一些有关能量方面的知识。
问题:根据你的认识与了解,能说说能量有哪些形式吗?
学生讨论回答。那么,什么物体具有能呢?
指出:机械能是能量中最常见的一种形式。
到底什么是能呢?
请观察下列实验。
二、新课教学
(一)什么是能
1.演示实验:
(1)运动的小车推动木块运动。
(2)被举高的重物下落将小桌子压入沙中。
(3)被拉伸的弹簧拉动小车运动。
2.分析、讨论:
(1)运动的小车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车
做没做功?你判断的依据是什么?
(2)运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点?
在学生回答的基础上,引出“能量”的概念。
3.“能量”的概念:
物体具有做