第一篇:第二節 歐姆定律及其應用教學案
第二節 歐姆定律及其應用
一、教學目標 知識與技能
1、理解歐姆定律、能利用歐姆定律進行簡單的計算。
2、能根據歐姆定律及電路的特點,導出串、并聯電路中電阻的關系。
過程方法:通過計算,學會解答計算題的一般方法,培養學生邏輯思維能力,體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法
二、教學重難點
1、重點:電流與電壓的關系(在導體的電阻不變的情況下,導體的電流跟導體兩端的電壓成正比)
2、難點:電流表、電壓表、滑動變阻器在電路中的綜合作用。
三、教學過程
1、歐姆定律
復習“探究電阻上電流兩端電壓的關系”。
老師指出:歷史上,歐姆經過長達十年的探索才發現電流、電阻和電壓之間數量上的關系,這就是歐姆定律。
歐姆定律規定:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,U跟導體的電阻成反比。數學表達式是I?。
R也即是說:當導體的電阻一定時,電壓越大,電流就越大;當導體兩端的電壓一定時,電阻越大,電流就越小。
注意:
I是電流的符號,電流的單位是安培,簡稱安,符號是A。
U是電壓的符號,電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V。
R是電阻的符號,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。
2、歐姆定律的應用
利用歐姆的計算公式,變形可得到和,可知只要知道電流、電壓和電阻中的任意兩個值,就可以求出另外一個未知值。
在公式變形之后,根據實際情況,出示相關計算電阻或電壓的練習題,針對學生在解題過程中出現的問題,及時進行引導和糾正。
例題:P26例題
我們已經知道,試電筆內必須有一支很大的電阻,用來限制通過人體的電流,現有一支試電筆,用來限制通過人體的電流。現有一支試電筆,其中的電阻為880,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數值小得多,可以不計。使用時通過人體的電流是多少?
過程(略)
3、電阻的串聯與并聯
通過實驗得出結論:
串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
計算公式:R=R1+R2
(串聯時可理解成大橫截面積不變的情況下,電阻的長度增長了,從而電阻變大)
同樣通過實驗得出結論:
并聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
計算公式:11
1??RR1R2(并聯時可理解成長度不變的情況下,電阻的橫載面積增大了,從而電阻變小)
四、隨堂練習
1.在電阻一定的情況下,導體的電流強度跟這段導體________成________。
2.一段導體兩端電壓是4伏特,導體中的電流強度是1安培,若導體兩端電壓是2伏特,則導體中的電流強度是________安培。
3.某電路兩端電壓一定,電路兩端接入10歐姆的電阻時,通過這導體的電流強度是1.2安培,若改接24歐姆電阻時,則通過電路的電流強度是________安培。
4.歐姆定律的內容是:導體中的電流強度跟________跟_______。數學表達式為________。公式中的三個物理量的符號:________表示________,表示________,________表示________。
5..裝有4節干電池的手電筒,小燈泡燈絲電阻是10歐姆,求:手電筒工作時通過燈絲的電流強度是多少安培?
第二篇:第七章第二節《歐姆定律及其應用》教學設計
《歐姆定律及其應用》教學設計
教學目標
1、理解歐 姆定律,能運用歐姆定律進行簡單的計算。
2、能跟據歐姆定律以及電路的特點,得出 串、關聯電路中電阻的關系。過程與方法
1、通過計算,學會解答電學計算題的一般方法,培養學生邏輯思維能力,培養學生解答電學問題的良好習摜。
2、根據實驗現象體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法。情感態度與價值觀
通過對 歐姆生平的介紹,學習科學家獻身科學,勇于探索真理的精神,激發學生學習的積極性。
新 課教學
一、課前預習
1、德國物理學家歐姆通過大量實驗歸納得出了歐姆定律:導體中的電流,跟 成正比,跟 成反比。用公式表示就是
2、我們己經知道,試電筆內必須有一支很大的電阻,用來限制通過人體的電流。現有一支試電筆,其中 的電阻為880k只,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數浪小得多,可以不計。使用時流過人體的電流是多少?
3、決定導體電阻大小的因素有、、、。預習反思:
通過自主學習,你認為這部分知識的疑點、難點有哪些?未能解決的問題有哪些?請記錄下來上課時小組內一起解決,比比看誰找出的問題最多。
二、課上探究
(一)1、與歐姆定律有關符號的意義及單位:
U——電壓——伏特(V)R——電阻——歐姆(Ω)I——電流——安培(A)
給你加點餐后零食,瀏覽后慢慢品味,不要急于吞掉吆。
(1)歐姆定律研究的是同一導體兩端的電壓、電 流、電阻的關系。(2)在電流、電壓、電阻這三者中,電流是結果,電壓是電流變化 的外部原因,電阻是電流變化的內部原因。
(3)定律中所說的導體中的電流與導體兩 端的電壓成正比在電阻一定的條件下才成立。
(4)定律中所說的導體中的電流與導體 的電阻成反比在電壓一定的條件下才成立。
(5)歐姆定律公式 該式表明:導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓跟導體電流的比值,絕對不能認為導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比,與導體的電流成反比。
練習:
(1)、一個電慰 斗的電阻是0.1kΩ,使用時流過的電流是2.1A,加在電慰斗上的電壓是多少?
解:
(2)、將一支鉛筆芯接在3V電源兩端,測出通過鉛筆芯的電流是0.15A,則該鉛筆芯 的電阻為____Ω;若將這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V,則通過它的電流是____A。
三、課上探究
(二)電阻的串聯與并聯
問題:將兩個電阻串聯起來或并聯 起來,總阻值將怎樣變化? 猜想:
(1)、既然導體的電阻與長度有關,那么,將電阻串聯起來,就相當于增加導體的長度,總阻值增大。
(2)、既然導體的電阻與橫截面積有關,那么,將電阻并聯起來,就相當于增加導體的橫截面 積,總阻值減小。
設計實驗:根據歐姆定律,要比較電阻的大小,可以保持電路兩端的 電壓不變,觀察電流的大小。若電路中電流變大了,則說明電路中的電阻變小了;反
之,則說明電路中的電阻變大了。大家的想法是否正確,我們可以用實驗的方法 來驗證。
做一做:
我們先來探究電阻串聯的問題
1將一個定值電阻R與一個燈泡、電源和開關連成電路,閉合開關,觀察燈泡的亮度。
2再將兩個同樣阻值的電阻R串聯起來,接在剛才的電路中。重復前面的實驗。觀察燈泡的亮度是如何變化的?它說明了什么問題?如果用三個相同的定值電阻串聯接入剛才的電路,重復前面的實驗,小燈泡亮度會怎樣變化?你能總結出什么規律?
串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
四、試身手探究電阻并聯的問題
1將一個定值電阻R與一個燈泡、電源和開關連成電路,閉合開關,觀察燈泡的亮度。
2再將兩個同樣阻值的電阻R并聯起來,接在剛才的電路中。重復前面的實驗。觀察燈泡的亮度是如何變化的?它說明了什么問題?如果用三個相同的定值電阻并聯接入剛才的電路,重復前面的實驗,小燈泡亮度會怎樣變化?你能總結出什么規律?
并聯電阻的總阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
五、綜合拓展
理論推導: 根據已有知識推導串聯電阻和并聯電阻的規律
1、電阻的串聯
串聯電路的總電阻等于各串聯的電阻之和。
2、電阻的并聯
關聯電路的總電阻的倒數等于各并聯電阻倒數的和。練一練:
1、把 5Ω的電阻R1跟15Ω的電阻R2串聯起來,接在電壓是6V的電源上,這個串聯電路中的電流是多少?
2、電阻R1與R2并聯接入電路后,兩端所加電壓為24V,如果R1為80Ω,通過R2的電流為 0.2A,求R2?
3、如圖1所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向右移動過程中(假設燈絲電阻不變),下列說法正確的是【 】 A.電壓表和電流表示數都變小
B.電壓表和電流表示數的比值變大 C.電壓表示數變大,燈變暗 D.電流表示數變大,燈變亮
六、課后提升:
1、如圖所示的電路,R1=30Ω,R2=10Ω,開關S閉合后,電流表A的示數為0.4A,求電源電壓、通過R2的電流和干路中的電流。
2、銘牌上標有“6V 10Ω”的電鈴,要串聯一個______歐姆的電阻,才能使它在9伏特的電壓下正常工作。
3、有兩只電阻,R1=3歐姆,R2=6歐姆,若把它們串聯后接到電壓為6伏特的電源上,這兩只電阻兩端的電壓之比為U1:U2=______,若將它們并聯后接到同一電源上,則通過它們的電流強度之比為I1:I2______。
4、導體甲的電阻比導體乙的電阻大。若把它們串聯在電路里,則甲兩端的電壓比乙兩端的電壓______;若把它們并聯在電路里,則通過的電流強度甲比乙______。
教后反思:
第三篇:初四物理歐姆定律教學案
初四物理歐姆定律教學案
實驗中學王學文
教學要求:理解歐姆定律的內容 1. 2. 3. 1. 2. 3. 明確定律中的三個量I、U、R是對同一電路而言
能夠說清三個量中任意一個量改變時,是通過什么方法改變的 借助實驗探索獲得結論
要求學生進一步體會實驗方法在物理學中的重要意義 要求學生進一步體會研究多外變量之間關系時通常選用的物借助實驗探索獲得結論,培養學生分析概括能力 素質教育要點:
理研究方法
重點:不完全統計學生進行實驗探索,獲得自己的歐姆定律,注重歐姆定律得出的過程研究
難點:培養學生的物理研究方法(以實驗為基礎的科學研究方法)、實驗探索能力(分析實驗數據總結出結論)。教學過程: 1. 引入:
通過電流、電壓、電阻的概念引出三者間的關系。電壓是電流形成的原因,電阻是導體阻礙電流的性質(用幻燈顯示)2. 新課教學:
(1)如何研究電流與電壓、電阻間的關系,叫學生回顧以前遇到過的三個變量間的關系是如何研究的(以壓強P與壓力F和受力面積S間的關系為例,利用幻燈出示情境,引導學生找出方法):先使其中的一個量(例如電阻)保持不變,研究其余兩個量(例如電流和電壓)間的變化關系;再使另外兩個量中的一個量(如電壓)保持不變,研究另兩個量(例如電流和電阻)之間的變化關系;最后綜合起來就可得出三個量之間的變化關系。
(2)按教材“實驗一”,采用邊講邊實驗的教學方法,研究電阻固定(5歐)不變,導體中電流與電阻兩端電壓的關系。為了給數據分析帶來方便,可調節滑動變阻器使固定電阻兩端電壓分別為1V、2V、3V,讀取對應串聯在電路中電流表的三個示數,并將結果依次記錄在黑板上
分析實驗數據時,首先應引導學生得出定性結論:在電阻不變的情況下,通過導體的電流隨導體兩端的電壓增大而增大。其次,再做定量分析(允許猜測),在實驗誤差范圍內得出,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比的結論。
(板書)在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
(3)“實驗二”的教學處理與“實驗1”相仿。在實驗2中更換電阻R的阻值(5歐,10歐,15歐),調節滑動變阻器的目的在于保持相應電阻R兩端的電壓不變(例如3伏)――邊調節邊觀察電壓表,直到達到要求。觀察對應每次連入的電阻值,電流表所指示的通過導體的電流值,并隨時在黑板上記錄下來。
分析實驗數據時,同樣應首先引導學生得出定性結論:在電壓保持不變時,通過導體的電流隨著導體的電阻增大而減小。其次,再進行定量分析(允許猜測),在誤差范圍內得出二者成反比的實驗結論。
(板書)在電壓一定的情況下,導體中的電流與導體的電阻成反比。
以上活動,教師不可代庖。問題可由教師提出,結論應由學生討論而得。
(4)得出兩條特殊結論之后,應引導學生將兩個關系用一句話歸納概括出來。然后教師復述并板書歐姆定律的內容。
(板書)歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
為了使學生搞清電壓、電流、電阻三者的對應關系,弄清研究對象教師要在板書上的歐姆定律內容中三次出現的“導體”下邊打上著重號,強調指出:這在三個量是對同一段導體而言的,而且是對同一個時刻而言的。(一一對應)
為了培養學生思維能力的需要,同時為了讓學生正確理解歐姆定律的內容,教師應強調歐姆定律所表述的因果關系:電壓和電阻是因,電流是果。
此后,應啟發學生:為了便于應用,能否用一個公式來把歐姆定律表示出來?待學生得出數學表達式I=U/R之后,教師應適時追問:為什么I=U/R能反映歐姆定律的內容?引導學生回答的線索應是:公式正確反映出實驗1和實驗2所得結論。
針對公式I=U/R重述電壓、電阻是因,電流是果,即電流是由電壓、電阻決定的。
強調各物理量的單位:電流:安培(A),電壓:伏特(V),電阻:歐姆(Ω)
強調成正比、反比的條件。(用幻燈設置陷阱,使學生加深對成正比、反比條件的理解)
強調電阻是由導體自身性質決定的,與加在導體兩端的電壓及通過導體的電流無關。
引導學生“想一想”P135 1 2 3 學生在上述三個練習中,主要是讓學生進一步領會歐姆定律的內涵,要求學生直接根據正比或反比關系求解。
第四篇:第二節歐姆定律優秀教案
(一)教學目的
1.掌握歐姆定律,能熟練地運用歐姆定律計算有關電壓、電流和電阻的簡單問題。
2.培養學生解答電學問題的良好習慣。
(二)教具:
書寫有提問和例題的投影幻燈片。
(三)教學過程
1.復習
提問:(使用投影幻燈片)表
1、表2是某同學研究電流跟電壓、電阻關系時的兩組實驗數據。請在表格中空白部分填寫出正確數值,并說明道理。
答:表1填3伏和0.9安。根據:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。
表2填0.15安和15歐。根據:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
2.進行新課
(1)歐姆定律
由實驗我們已知道了在電阻一定時,導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。把以上實驗結果綜合起來得出結論,即歐姆定律。
板書:〈第二節 歐姆定律
1.內容:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
歐姆定律是德國物理學家歐姆在19世紀初期(1827年)經過大量實驗得出的一條關于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導體兩端的電壓,R表示這段導體的電阻,I表示這段導體中的電流,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當導體的電阻R一定時,導體兩端的電壓增加幾倍,通過這段導體的電流就增加幾倍。這反映導體的電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比例關系(I∝U)。當電壓一定時,導體的電阻增加到原來的幾倍,則導體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比例的關系(I∝
I—電流(安)U—電壓(伏)R—電阻(歐)〉
有關歐姆定律的幾點說明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導體而言的。
②對于一段電路,只要知道I、U和R三個物理量中的兩個,就可以應用歐姆定律求出另一個。
③使用公式進行計算時,各物理量要用所要求的單位。
(2)應用歐姆定律計算有關電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學生讀題,根據題意教師板演,畫好電路圖(如課本中的圖8—2)。說明某導體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據公式,然后代入數值,要有單位,最后得出結果。
板書:〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據歐姆定律
答:通過這盞電燈的電流約為0.27安。〉
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書:〈例題2〉
要求學生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學到黑板上進行板演。
學生板演完畢,組織全體學生討論、分析正誤。教師小結。
①電路圖及解題過程是否符合規范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發光,在它兩端應加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導體兩端的電壓在數值上等于通過導體的電流跟導體電阻的乘積。不能認為“電壓跟電流成正比,跟電阻成反比。”因為這樣表述顛倒了因果關系也不符合物理事實。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書:〈例題3〉
解題方法同例題2。學生板演完畢,組織學生討論、分析正誤。教師小結。
體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。所以U、I的比值是一定的。對于不同的導體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導體電阻的大小。導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于材料、長度和
電阻跟導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。由于電阻是導體本身的一種性質,所以某導體兩端的電壓是零時,導體中的電流也等于零,而這個導體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答,介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書:(書寫于例題3題解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結
(1)簡述歐姆定律的內容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻?原理是什么?
(2)討論:通過課本中本節的“想想議議”,使學生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐),因此,實驗中絕對不允許直接把電流表接到電源的兩極上。否則,通過電流表的電流過大,有燒毀電流表的危險。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時,由于通過電壓表的電流很小,一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業
課本本節后的練習1、4。
(四)說明:通過例題,要領會培養學生在審題基礎上畫好電路圖,按規范化要求解題。
注:本教案依據的教材是人教社初中物理第二冊。
第五篇:歐姆定律及其應用教案
歐姆定律及其應用
【教學目標】
一、知識與技能
1.理解歐姆定律的內容,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進行簡單的計算; 2.能根據歐姆定律以及電路的特點,導出串、并聯電路中電阻的關系。
二、過程與方法
1、通過本節的計算,學會解答計算題的一般方法,培養學生的邏輯思維能力。
2、了解等效電阻的含義,了解等效的研究方法。
三、情感態度與價值觀
1、激發學生認識串、并聯電路中電阻關系的興趣。
2、通過對歐姆生平的介紹,學習科學家獻身科學,勇于探求真理的精神,激發學生學習的積極性和探索未知世界的熱情。
【教學重點、難點】
1.重點:歐姆定律的內容和公式;
2.難點:正確理解歐姆定律的內容;弄清變形公式的含義。【教學用具】
實物投影儀,課件,試電筆。
【 教材分析和教學建議】
本節是承接第一節的實驗結果,在授課時有以下幾點要注意:
*注意歐姆定定律的文字敘述和數學表達式之間的過渡,文字敘述得出后,要啟發學生得出表達式。
*還要強調歐姆定律的同一性,系同一時刻發生在同一導體的三個量之間的數量關系。*教會學生注意公式中各量的單位要統一,要學生熟悉公式的變形,由學生獨立完成。結合教學內容,簡介歐姆定律的發現史,以突出歐姆當時研究的背景和歐姆定律發現對物理學發展的推動作用。強調科學攻關的艱巨性,科學方法的重要性,科學精神的可貴性。
本章教材其實已經把本節知識內容分散在各節教材中,教學要求也不高,這樣處理有利于降低教學難點。重點是綜合運用歐姆定律和串聯電路和并聯電路的電流、電壓、電阻規律,靈活地解決簡單電路問題。難點是指導學生利用歐姆定律探索新規律的內容,即探究串、并聯電路中電阻的關系。教學中要注意培養學生好的解題習慣,注意加強對學生理論思維和定量計算的指導,拓寬學生的解題思路。盡可能用實驗驗證自己的設計,讓學生通過思考,設計電路,動手實驗來解決問題,從而培養學生靈活運用知識的能力。
另外,對于串聯電路的電阻,教材是作為歐姆定律的一個應用,起到幫助學生對它進一步理解和拓寬思路的作用。通過本節的教學,應使學生理解串聯電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。現行各類教材都是通過實驗測量和理論推導得出電阻串聯的規律并用決定導體電阻大小的因素來幫助理解這個規律的。對于兩個以上電阻的串聯,本節的設計是提出問題,讓學生動手實驗進而推出串聯電路的總電阻與分電阻的大小關系。本節教學的重點是串聯電路電阻規律的理論推導和應用,難點是理論推導,測量串聯電路電阻的實驗是本節教學的關鍵。具體操作時,可以先提問,需要20歐的,只有10歐的怎么辦?是不是可以串聯?用實驗來研究。再指導學生設計實驗電路。最后得出規律。理論推導可以用閱讀推導的方法進行。至于并聯電路的電阻,可以利用電阻的并聯即相當于增加了導體的橫截面積來幫助學生認識并聯電路電阻的關系。
【教學過程】
一、創設情境,引入新課
教師實物投影展示上節實驗課某小組的實驗數據。
師:先請同學們認真觀察實驗數據,從表格的數據中可得出什么實驗結論?:(教師展示、學生觀察,并引導、歸納得出實驗結論)
生1:加在一段導體(電阻不變時)兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;
或者:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。生2:在相同電壓下,導體的電阻越大,流過它的電流就會越小。
或者:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。師:以上的同學歸納都得很好,表達得很準確,如果將上面的實驗結論綜合起來,又可以得到什么結論?
生:通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體本身的電阻成反比。
師:同學們講得非常好,這個結論就是我們今天所要學習的歐姆定律,今天這節課,我們還要學習該定律的應用。
板書:第二節 歐姆定律及其應用
二、新課內容
1.明確定律內容
板書:
1、歐姆定律的內容——
通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體本身的電阻成反比。師:同學們可以根據其文字內容,寫出其數學表達式嗎? 生:I=U/R ;師:非常正確。
板書:
2、歐姆定律的數學表達式I=U/R 師:該式子當中各個物理量所使用的單位有無什么要求呢?
生:有!在公式中電阻的單位是“?”;電壓的單位是“V”。如果題目中所給出的單位不是以上的單位,必須先進行單位的換算,再代入計算,最后電流的單位才會是“A”。師:你的回答很正確,在使用公式時應該注意公式中各量的單位要統一。板書:
3、公式中各量的單位:電阻——?;電壓——V;電流——A 師:或許有些同學并不明白為什么這個式子就叫做“歐姆定律”,它原來是這么的簡單,一節課就可以做出來了,真的是這么簡單嗎?還是讓我們一起看看有關的資料吧。(播放教學資料,全班學生一起觀看)
課件展示:歐姆定律的建立(教師可提前作適當的準備)
師:看了以上的資料后,同學們有什么樣的感想呢? 生1:原來歐姆定律的發現要經歷那么多人的努力啊
生2:其中包含了很多其他科學家的研究成果,并非一下就可以得到的
生3:歐姆這個科學家真的很堅強啊,遇到困難也不放棄;對別人的誤解也不在乎。生4:歐姆這個科學家很值得我們學習。??
師:是啊,同學們說得太對太精彩了,一切偉大科學家的成功所靠的都是一種堅忍不拔的精神,正是因為有了他們這樣的科學家,人類社會的發展才會取得不斷進步的文明成果。能有現在這么美好的環境和機會,同學們一定要好好努力,讓我們的人類文化繼續發展和發揚下去。
2.歐姆定律應用
師:知道了歐姆定律之后,下面我們來看看它到底能解決什么問題?
例1:通過前面的學習我們知道,試電筆內必須有一個阻值很大的電阻,用來限制流過人體的電流,該電阻阻值大概是880K?,比氖管和人體的電阻大得多,后二者的電阻甚至可以忽略不計,那同學們算算,使用試電筆時,流過人體的電流大概是多少呢?
師:讀完題目,你們知道要求什么嗎?
生:電流的大小。師:有什么困難嗎?
生:僅知道電阻值,還不知道電壓有多大? 師:那你們知道,試電筆要插在那一條電線上,氖管才會發光? 生:應該插在火線上。
師:對,此時的電壓是多大?
生:家庭電路中火線與地線之間的電壓是220V。
師:好,現在你們就開始計算一下,看看流過人體的電流是多大。
注意:學生一邊開始計算,教師要在黑板上板書示范電學計算題的解題過程,以及標注和提示解題的規則:
①據題意畫圖;②在圖上標出相關的物理量;③答題時寫出:已知和求解過程、結果(其中非國際單位的要先化為國際單位);(也可以將學生的解題過程投影出來評點;最后將答題的規范投影出來。)
例2:某實驗中測得一個未知電阻的電壓為4.8V,流過的電流是320Ma,求該電阻的阻值。
師:這道題可以直接使用歐姆定律來解題嗎?
生:不行,題目要求的是電阻,不能直接用公式I=U/R來計算,需要將其變形為R=U/I才行。
師:對,下面請同學們按照剛才老師所要求的答題規范進行練習。(可以請學生上黑板進行板演;教師隨后作點評。)(板演和點評過程省略)
師:通過以上兩題的解答,同學們有什么體會?
生:歐姆定律公式當中的三個物理量,只有知道其中的兩個,才能夠求出第三個。師:對,而且,公式當中的三個物理量,必須是針對同一個導體在同一時刻的。師:若是該成求U和R呢?公式應該作什么變化? 生:U=IR,R=U/I 師:很好!從公式R=U/I我們可以發現,要想求導體的電阻,只需要使用電壓表和電流表分別測量出該導體的電壓和電流,就可以求出該導體的阻值了。這種測量電阻的方法叫做“伏安法”。同學們要記住它。
師:至于公式R=U/I,能否說導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,與通過導體的電流成反比?
生1:好象可以的;
生2:不行,以前學過:導體的電阻是本身的一種屬性,其大小決定與導體的材料、長度、橫截面積和溫度。
師:看來這為同學的基礎知識很牢固啊,講的很好!我們對物理公式的理解不能單純從數學的角度來理解,而要考慮其物理意義。式子R=U/I,只是一個計算式,表示導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓與流過導體的電流的比值,不能單純理解成正比或反比。
師:其實大家只要想想這樣一個簡單的問題即可明白:當電壓為0時,導體的電阻也會隨之為0嗎?這么容易就獲得“超導體”這是很荒謬的事啊。
生:哦,原來是這樣的。
師:同樣地,對于式子U=IR,應該怎樣理解?你們能夠解釋一下嗎?
生:這個也只是數值關系而已,電壓并非與電流、電阻成正比。其實電壓是產生電流的原因,導體兩端在不加電壓時,電流為零,但是導體的電阻卻不為零的。
師:解釋得很好,看來同學們都已經很清楚了。
3.串聯、并聯電路中電阻規律的推導以及訓練
師:在前面我們學習過串聯和并聯電路,你們還記得這兩種電路中的電流和電壓規律嗎? 生1:在串聯電路中,I=I1=I2,U=U1+U2 生2:在并聯電路中,I=I1+I2,U=U1=U2
師:很好,下面我們利用這些規律以及歐姆定律,推導出串聯、并聯電路中的電阻規律。其中串聯和并聯電路中所用的電阻用R1和R2表示,串、并聯后的總電阻用R表示。
在串聯電路中,根據U=U1+U2 且U=IR,即U1=I1R1、U2=I2R2 因此可得:
IR= I1R1+ I2R2 又因為I=I1=I2,所以可得: R= R1+ R2,即:串聯電路的總電阻等于串聯電阻之和。
在并聯電路中,根據I=I1+I2且I=U/R,即I1=U1/R1、I2=U 2/R2 因此可得:
U/R= U1/R1+ U 2/R2 又因為U=U1=U2,所以可得:1/R= 1/R1+ 1/R2,即并聯電路中總電阻的倒數,等于各并聯電阻的倒數之和。
師:由此看來,對于串聯和并聯電路的總電阻和分電阻之間,似乎可以得出一個在大小方面的結論。怎樣概括出來?
生1:串聯電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。生2:并聯電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
師:很好,但你能從另一個方面,也就是影響電阻因素方面對此作出合理的解釋嗎? 生1:在串聯電路中,各電阻之間的串聯可以近似地看作電阻被接長了,由于電阻的大小是與其長度成正比的,所以可以這樣理解。
師:很好,你的解釋很合理。并聯的誰來解釋一下?
生2:在并聯電路中,各電阻之間的并聯可以近似地看作電阻的橫截面積被接大了,由于電阻的大小是與其橫截面積成反比的,所以可以這樣理解。
師:很好。這里所提到的總電阻,其實也可以理解為該電路的“等效電阻”。有時候對于多電阻的問題我們也可以使用一個“等效電阻”的方法來解決。看來同學們是真的理解了這兩個規律。
板書:電阻串聯規律:R= R1+ R2 電阻并聯規律:1/R= 1/R1+ 1/R2
師:得出了這兩個規律之后,下面就請同學們使用這個規律,試著解決下面的問題: 例:串聯電路中有兩個電阻,阻值分別為5?和10?,將它們接在6V的電源上,那流過它們的電流會是多大?
例:兩個電阻串聯在一個電路中,電路兩端的電壓是27V,兩個電阻的阻值分別是3?和6?,請計算出每個電阻兩端的電壓。
學生們開始練習(請個別學生出來板演,教師最后要和全班一起進行點評,解題過程略。)在學生的解題過程中教師要提醒學生注意對題目的分析,要按照電學計算的規范進行練習,同時鼓勵學生使用不同的計算方法。甚至可以利用實物投影將不同的解法展現。
三、課堂小結
教師提示:通過本節課的學習,你有什么新的收獲?
生1:知道了歐姆定律的內容和公式,還有各變形公式的物理意義。
生2:了解了歐姆定律的建立,懂得使用歐姆定律去解決一些電學方面的問題。生3:學會了電學計算題的解題規范和要求。生4:知道了串聯和并聯電路的電阻規律。??
四、課后作業:完成本課的《動手動腦學物理》練習,并在作業后對自己今天所學的新課進行評估,為下一節作的學習準備。
【本課點評】:
·本節課的內容比較多,要一節課完成,教師要十分熟悉流程以及要充分利用多媒體設備進行相關教學過程的展示。
·對于書本“動手動腦學物理”中的習題可以在下一節當中點評。第4、5題,有一定的難度,第4題要求學生會應用串聯電路的電阻規律(串聯電路R=R1+R2);而第5題則建議教師做為例題來進行講解,因為該題要求學生聯系前兩章學過的知識,難度較大,建議對不同的學生采取不同的方法,基礎較差的學生只要求用最簡單的解題方法,基礎好的學生要求用兩種方法解題(可適當引導學生運用并聯電路的電壓、電流規律結合歐姆定律推導出并聯電路的電阻規律)。