歐姆定律教案
歐姆定律教案1
一、教學目標
1.知識與技能:
(1)了解伏安法測電阻的原理,會用伏安法測電阻,加深對電阻概念的理解。
(2)能正確畫出伏安法測電阻的電路圖,并按電路圖連接實物電路。
(3)學會正確選擇電壓表量程,并用試觸法確定電流表的量程。
(4)理解小電燈的電阻隨溫度的升高而增大。
2.過程與方法:
設計實驗電路圖,并且比較各個電路圖的優缺點,從而確定本實驗用哪個電路圖。
3.情感、態度與價值觀:
激發學生積極參與實驗的熱情,產生探測未知電阻阻值的欲望,積極動手操作,培養學生嚴肅認真、實事求是做好實驗的科學態度,感受用物理知識成功解決問題的喜悅。
二、設計思路
用伏安法測電阻屬于歐姆定律變換式的具體應用,對于加深學生歐姆定律和電阻概念的理解有重要作用,同時又給學生提供了綜合使用初中常用電學器材的機會,有利于提高學生的實驗操作能力。本節課分為四個部分:第一部分提出“如何測量一個定值電阻的阻值”問題后,由學生設計實驗,通過交流和討論發現,應該用有滑動變阻器的電路圖進行實驗,好處是可以通過多次測量求平均值的方法來減小誤差,在此基礎上進一步思考并設計出實驗表格;第二部分準備需要哪些器材,了解實連接圖如何連接,并根據實物圖說出實驗中的注意點,為下面的實驗做好準備;第三部分開展實驗,先進行定值電阻阻值的測量,對實驗數據進行分析,討論為什么電阻兩端的電壓變了,通過它的電流也變了,電阻幾乎沒變?第四部分,仿一仿,開展實驗測量小電燈的電阻的測量,討論為什么小燈泡阻值變化比較大?從而分析出小電燈不需要求平均值。兩個實驗進行對比,加深學生對電阻概念的理解。
三、教學重點、難點
1、教學重點:能夠設計電路和表格。
2、難點:分析出燈絲電阻受溫度的影響。
四、實驗器材:
每組配備干電池兩節,電壓表、電流表、滑動變阻器、開關各1件,待測電阻一只(5歐或10歐,其電阻值用不透明白膠布粘封,并標以Rx字樣。要求學生暫不揭開。),導線若干條,小燈泡(2、5V)。
五、教學過程
(一)引入新課
(“憶一憶”)
師:前面我們學習了電學中的一條什么重要規律?歐姆定律的表達式如何寫?(學生回答略)
(“想一想”)
師:怎樣利用歐姆定律測量導體的電阻?引出本節。 板書:(第四節 歐姆定律的應用 測電阻)
(二)進行新課
(“動一動”)
1、設計實驗
(1)測量電阻的方法
師:同學們說說看,你準備如何測量電阻的阻值?板書:(一)測未知電阻Rx
答:用電壓表測電阻兩端的電壓,用電流表測通過它的電流。
(2)問:實驗的原理是什么? 板書:實驗原理
答:根據歐姆定律的變形公式計算出它的電阻。 板書:R=u/I
(3)問:根據同學所說的方法,你們能否設計出實驗電路圖? 板書:實驗電路
學生設計,教師巡視,選擇具有代表性的幾張電路圖實物投影,師生共同評價。
師:這是同學們設計的電路圖,我們一起來分析一下,哪幅電路圖更好一些,好在哪里。(提醒:實驗中總是有誤差的,為了減小誤差,我們應該怎么辦?聯系前面學的一個重要的器材,如何改進?) 投影正確的實驗電路圖
(“考一考”)
師:滑動變阻器起到什么作用?
學生回答,投影:①改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,多次測量取平均植,減小誤差。②保護電路
(“探一探”)
2、實驗準備
(1)需要哪些實驗器材?板書:實驗器材
電源(干電池2節)、電流表、待測電阻R 、滑動變阻器、開關、電壓表、導線若干 (投影)
檢查和認識自己小組的實驗器材。注意認清哪個元件是待測定值電阻Rx。
(2)設計表格 板書:設計表格
提醒:要測哪些物理量?計算什么?表格需要幾列幾行?
學生設計,教師巡視,實物投影并作出評價,強調表格的規范,并讓學生完善自己設計的表格。
問:三次測量的平均值放哪里?
引導學生在表格后加一列平均值,為了計算方便,可以調節電路中的.電流為整
數值(投影完整的實驗表格)
實驗次數 電壓
U/ V 電流
I/ A 電阻
R/ Ω 電阻平均值
R/ Ω
(3)連接實物圖(根據所設計的電路圖連接)
師:請一位同學到屏幕上將電路圖連成實物圖,其他同學在下面觀察是否正確,若有錯誤的地方,請同學們糾正。
(4)實驗注意點 板書:實驗注意點
師:請同學們說一說,實驗中要注意哪些方面?
學生要進行討論,師生共同總結實驗的注意事項:(1)連接電路時開關應該斷開(2)滑動變阻器應該一上一下接,實驗前將阻值調到最大處(3)電流表,電壓表的量程選擇 (投影)
(5)這個實驗需要哪些步驟? 板書:實驗步驟
學生回答,教師小結: ①按電路圖連接電路。連接電路時開關應是斷開狀態。
滑動變阻器的滑片要放在最大電阻值位置。電壓表和電流表的正負接線柱要連
接正確。電壓表使用0~3伏量程,電流表用試觸法確定量程。
②檢查電路連接無誤后,閉合開關;調節滑動變阻器的滑片,改變電路中的電流,觀察電流的示數為0、1A,0、2A,0、25A時電壓表的示數記錄在表格中。
③根據記錄的三組實驗數據分別算出未知電阻的三個值。為了減小誤差,算出電阻的平均值,作為被測電阻的阻值。
④實驗要求:積極動手,按要求操作,記錄數據、計算結果要實事求是。實驗完畢要整理好儀器。
以上內容,邊講邊投影
(“做一做”)
3、實驗探究(伏安法測電阻)
教師巡視,指出學生在操作中有問題的地方
(“比一比”)
哪個小組的實驗規范 準確 迅速
4、分析與討論
實物投影學生的測量結果。揭開定值電阻Rx上的封條,核對自己測試結果的正確性。
思考:你測量的電阻值為什么和定值電阻上標出的數值不完全相同?
答:由于實驗電路和儀表造成的誤差。
(“議一議”)
分析:1、為什么電阻兩端的電壓變了,通過它的電流也變了,電阻幾乎沒變?
電阻是導體本身的一種性質,不隨電壓和電流的變化而變化。
(“仿一仿”)
小電燈也有電阻,將待測電阻R換成小電燈,仿照剛才的實驗測小電燈的電阻。
注意:加在小電燈兩端的電壓不要超過小電燈上所標注的電壓
實驗時,觀察小電燈的亮度并用手摸一摸它的溫度
板書:(二)測小電燈的電阻
匯報測小電燈的實驗數據和實驗結果,然后帶領學生進行分析:
2、為什么小燈泡阻值變化比較大?
這似乎與剛才的實驗結論優點矛盾,誰來分析一下這是什么原因呢?
小電燈的燈絲是利用電流的熱效應進行工作的,電燈越亮,燈絲的溫度就越高,電阻隨溫度的升高而增大。
(有的材料受溫度影響較大,有的幾乎部首影響)
問:對于小電燈的燈絲,他的電阻隨溫度的升高而增大,那么求出小電燈阻值的平均值是否有意義?表格中還有必要寫平均值嗎?
師生共同得出結論
檢查儀器是否收拾好,按要求擺放。
(三)課堂小結
(“談一談”)
師:這節課有哪些收獲?
師:通過這節課,我們懂得了如何去測量一個未知電阻的阻值和小電燈的電阻,并且根據所測出的實驗數據機進行分析比較,得出了電阻是導體本身的一種性質,它會隨溫度的升高而增大。
(四)布置作業 :完成本節實驗報告。
(五)說明:本節實驗要引導學生按實驗的目的,完成電路設計、器材選用、實驗步驟、設計表格等項要求,以培養學生的實驗能力。
(六)板書設計
四、歐姆定律的應用
(一)測未知電阻Rx
1、原理:歐姆定律的變形式:R=u/I
2、電路圖
3、實驗器材
4、設計表格
5、實驗注意點
6、實驗步驟
(二)測小電燈的電阻
方法:伏安法測電阻
歐姆定律教案2
教學目標
(一)知識目標
1、知道電流的產生原因和條件.
2、理解電流的概念和定義式,并能進行有關的計算
3、理解電阻的定義式,掌握并能熟練地用來解決有關的電路問題.知道導體的伏安特性.
(二)能力目標
1、通過電流與水流的類比,培養學生知識自我更新的能力.
2、掌握科學研究中的常用方法——控制變量方法,培養學生依據實驗,分析、歸納物理規律的能力.
(三)情感目標
通過電流產生的歷史材料的介紹,使學生了解知識規律的形成要經過漫長曲折的過程,培養他們學習上持之以恒的思想品質.
教學建議
1、關于電流的知識,與初中比較有所充實和提高:
從場的觀點說明電流形成的條件,即導體兩端與電源兩極接通時,導體中有了電場,導體中的自由電荷在電場力的作用下,發生定向移動而形成電流.
知道正電荷在電場力作用下從電勢高處向電勢低處運動,所以電流的方向是從電勢高的一端流向電勢低的一端,即在電源外部的電路中,電流的`方向是從電源的正極流向負極.
2、處理實驗數據時可以讓學生分析變量,通過計算法和圖象法來出來處理數據,加強學生對圖象的認識,進一步學會如何運用圖象來解題.有條件的學校可以采用“分組實驗—數據分析—得出結論”的思路以加強感性認識,有利于對本節重點——的理解
3、的講法與初中不同,是用比值定義電阻的,這種講法更科學,適合高中學生的特點.電阻的定義式變形后有些學生會產生歧義,認為電阻是由電壓和電流決定的,要注意引導解釋.
4、要求學生知道公式,從而知道電流的大小是由什么微觀量決定的.在本節的“思考與討論”中,希望學生能夠按照其中的設問自己推導出公式,以加深對電流的理解.如果學生自己推導有困難,希望教師加以引導.
5、對于導體的伏安特性是本節的難點,應該結合數學知識進行,并盡可能的多舉實例以加強對知識的深化.
歐姆定律教案3
[教學要求]
1、了解日心說和地心說的內容和歷史之爭。
2、能再現開普勒天文三定律的內容,并能寫出第三定律的代數式。
[重點難點]
掌握天體運動的演變過程
熟記開普勒三定律
[正文]
1.地心說:認為地球是宇宙中心,任何星球都圍繞地球旋轉。該學說最初由古希臘學者歐多克斯提出,后經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。管它把地球當作宇宙中心是錯誤的,然而它的歷史功績不應抹殺。
存在條件:第一符合人們的日常經驗,第二人們多信奉宗教神學,認為地球是宇宙中心。
2.日心說:認為太陽是宇宙的中心,地球和其他行星都繞太陽轉動。日心說最早于十六世紀,由波蘭天文學家哥白尼提出。哥白尼認為,地球不是宇宙的中心,而是一顆普通行星,太陽才是宇宙的中心,一年的周期是地球每年繞太陽公轉一周的反映。哥白尼的日心說也有缺點和錯誤,這就是:(1)太陽是宇宙的中心,實際上,太陽只是太陽系中的一個中心天體,不是宇宙的中心;(2)沿用了行星在圓形軌道作勻速圓周運動的舊觀念,實際上行星軌道是橢圓的,速度的大小也不是恒定的。
存在條件:地心說解釋天體運動不僅復雜,而且許多問題都不能解釋。而用日心說,許多天體運動的問題不但能解決,而且還變得特別簡單。
地心說和日心說的共同點:天體的運動都是勻速圓周運動。
3.沖破圓周運動天體運動:最早由開普勒證實了天體不是在做勻速圓周運動。他是在研究丹麥天文學家第谷的資料時產生的研究動機。
4.開普勒天文三定律:
(1)所有的'行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
(2)任何一個行星與太陽的聯線在相等的時間內掃過的面積相等。
(3)所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。即R3/T2=k
[練習]
1.關于日心說被人們所接受的原因是
A.以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的問題
B.以太陽為中心,許多問題都可以解決,行星的運動的描述也變得簡單了
C.地球是圍繞太陽轉的D.太陽總是從東面升起從西面落下
2.哪位科學家第一次對天體做圓周運動產生了懷疑?()
A.布魯諾B.伽利略C.開普勒D.第谷
3.兩顆人造衛星A、B繞地球做圓周運動,周期之比為TA:TB=1:8,則軌道半徑之比是多少?
4.設月球繞地球運動的周期為27天,則地球的同步衛星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離R之比r/R為
A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18
5.一探空火箭未打中目標而進入繞太陽的近乎圓形的軌道運行,軌道半徑是地球繞太陽公轉半徑的9倍,則探空火箭繞太陽公轉周期為_________
[練習解答]
1.B2.C
3.RA3/TA2=RB3/TB2RA:RB=1:4
4.R月3/T月2=r衛3/T衛2T衛2/T月2=r衛3/R月3r衛/R月=1/9
5.與4近似27年
歐姆定律教案4
教材分析
在學習了歐姆定律之后,利用歐姆定律解決問題就成了順理成章的事,本節課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手,讓學生學會運用已學的電學知識,解決有關的問題,既增強自我保護意識,又提高在幫助他人時講安全、講規則、講科學的意識,歐姆定律與安全用電 教案。
教學目標:
知識與技能 會用歐姆定律理解安全用電的道理。 情感、態度與價值觀 使學生具有安全用電的意識和社會責任感。能自覺地執行和宣傳安全用電。 通過了解避雷針的發明過程,培養學生熱愛科學的精神。
重點與難點:理解影響電流的因素,電壓和電阻對安全用電的影響;防雷的重要性。
板書設計 :第六節歐姆定律與安全用電
一、歐姆定律 1.當R一定時,U越大,I越大 2.當U一定時,R越小,I越大
二、安全用電 1.高壓危險 2.不能用濕手觸摸電器
三、雷電與防雷 教學過程
師:前面我們已經學習了有關電流、電壓、電阻等物理知識,現在同學們想想,為什么高壓線要架在高大的'鋼架上?為什么電吹風不允許在浴室使用?下雨天為什么不可以站在大樹下呢?可能有同學有答案,我們先不研究答案是什么,帶著這些問題去學習這節課,之后大家便能解答了。 首先回答我的問題,歐姆定律的內容是什么?
生: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。
師:很好,那么公式怎樣表達呢? 生:I=U/R。
師:沒錯(歐姆定律I=U/R),我們已經知道,電流的大小跟電壓、電阻有關,具體是怎樣決定呢?我們現在分析一下:既然電流由電壓、電阻決定,我們可以采用控制變量法,電阻不變,當電壓變小的時候,電流會怎樣變化?
生:變小。 師:那電壓增大呢? 生:跟著變大。
師:也就是說,當電阻不變時,電壓越大,電流就越大,二者成正比關系。平常見到的變壓器上標有“高壓危險,禁止攀登”的字樣,就是因為變壓器的電壓很高,教案《歐姆定律與安全用電 教案》。如果人體不慎接觸到高壓,通過人體的電流就很大,超過人體能承受的限度,會造成生命危險,所以不要去攀爬變壓器、高壓線支架等,以免造成危險,因為對人體安全的電壓是不高于36V的電壓,凡高于36V的電壓對人都有生命危險,因此必須小心用電。 剛才是用固定電阻來研究電壓對電流的決定關系,再看看當電壓固定時,電阻對電流又有什么決定關系,電阻變大時,電流會怎樣?
生:會變小。
師:那么電阻變小呢?
生:電流會變大。
師:那應該怎樣總結它們之間的關系呢?
生:當電壓不變時,電阻越小,電流反而越大。
師:原來干燥的木棒,不容易導電,可是當用水把它淋濕后,木棒就容易導電了,是因為濕了的木棒電阻變小了,使得通過的電流變大。同樣道理,對于人體來說,潮濕的皮膚比干燥的時候電阻要小,此時若有電壓存在電流會很大,很危險。如果用濕手插拔插銷、開關電燈等,極易使水流入插銷和開關內,使人體和電源相連,造成危險,所以不要用濕手觸摸電器。那同學們現在能回答:為什么在浴室不能使用電吹風了嗎?
生甲:因為在浴室中人體是濕的不安全。
生乙:浴室中水分多,電吹風易進水漏電。
師:方向對了。通常在浴室中使用電吹風是為了使浴后的頭發快干,洗完澡后皮膚的電阻變小,若發生觸電事故,極其危險,另外,由于室內水氣較大,易被電吹風吸入筒內使機件短路而發生危險。故此,不應在浴室內使用電吹風。人雙手間干燥時電阻是1000~5000 Ω,潮濕時是200~800 Ω。如果兩端加上36 V的電壓,電流是多少?請同學們計算一下。分別計算手干燥和潮濕時的電流,干燥時:Imin= =7.2×10-3 A=7.2 mAImax= =36×10-3 A=36 mA潮濕時:Imin= =0.045 A=45 mAImax= =0.18 A=180 mA根據歐姆定律的計算,即使人體電阻在最大的時候,如果碰到220 V的電壓,電流也在40mA以上,對人是有危險的。用濕手去觸摸開關,拔插頭時,容易使水流入開關或插頭內,通過水這種導體使人和電源相通,造成危險。 通過用控制變量法:我們清楚地認識到電壓、電阻對電流的決定作用,那么平時就要注意用電安全了,那為什么下雨天不可以站在大樹下呢?跟洗澡有關系嗎?
生:沒有。
師:那跟什么有關呢?
生:雷電。
師:哦,原來是跟雷電有關系,那雷電是怎樣產生的呢?可能不是每個同學都知道,現在跟大家介紹一下,有關雷電的知識。云層能積聚大量正電荷(云層本身帶負電荷),而地球是導體,本身積聚負電荷(地層自身帶正電荷),從而使得云層與云層之間,云層與地面之間形成很高的電勢差,幾百萬伏到幾億伏,因而產生的電流就十分強大,達到幾萬安至十幾萬安,形成高熱和強光,會造成巨大破壞,能使人立即死亡。如果通過樹木、建筑物,巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴重的破壞。所以,為了避免這種破壞,科學家們努力尋求方法,發明了避雷針。在一些高大的建筑物的頂端,裝上針狀的金屬物,用導線把它與大地連接,就形成避雷針了,當發生雷電的時候,避雷針把雷電引到大地,使建筑物避免雷擊。每一年我國都會因為雷電而遭受損失,雷電的危害很大,大家閱讀有關的資料就知道了。另外,避雷針的發明過程大家可以通過資料來了解一下。雷雨的天氣盡量不要外出走動,不要在大樹下躲雨,不站在高處,而應蹲在低凹處并且兩腳盡量并攏。
本課總結:
1.安全電壓:不高于36 V的電壓。
2.家庭電路中的觸電事故:都是人體直接或間接跟火線連通造成的。
3.預防家庭電路中的觸電事故:
(1)絕對不要接觸沒有絕緣皮的火線以及跟火線連通的導體。
(2)絕緣部分破損,導電部分裸露處要及時更換。
(3)不要在電線上搭晾衣物,不要用濕手觸摸電器。
4.安全用電原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
5.雷電的產生、危害及預防產生:危害:(略)預防:避雷針:
歐姆定律教案5
一、教學目標
1、知識與技能
(1)能說出歐姆定律的內容、公式及其涉及的單位;
(2)理解歐姆定律,能進行歐姆定律公式的變形,理解應用公式時要注意“同體性”和“同時性”,會在新的問題情境中,應用歐姆定律進行解釋、推斷和計算。
2、過程與方法
(1)經歷探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系的實驗研究過程,從而能較熟練地運用圖像處理實驗數據,了解電流與電壓、電阻間的正比、反比關系。
(2)初步學會在實驗探究的基礎上交流討論,互相合作。
(3)學習用數學公式來表達物理規律的方法,體會這樣做的優勢。
3、情感態度與價值觀:結合歐姆當年研究電流、電壓和電阻三者關系的簡史,培養學生刻苦鉆研、大膽探索的科學精神,同時讓學生在自我實現中增強成功體會。
二、教學重點
歐姆定律所揭示的物理意義及其數學表達式;
三、教學難點
歐姆定律的.實驗設計及學生對實驗數據的分析、歸納以及結論的得出。
四、教學器材
調光燈、小燈泡、電池組、滑動變阻器、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個、導線數根等。
五、教學過程
(一)設置物理情境進行討論,提出問題。
如圖的電路,你有哪些方法可以改變小燈泡的亮度?小組內討論,然后進行交流。
學生的方法:
①改變電源的電壓
②改變定值電阻的阻值
③串聯一個滑動變阻器等。
實驗驗證,學生觀察燈的亮度的變化
師:燈時亮時暗說明什么?
生:電路中的電流有大有小。
師:電路中電流的大小由哪些因素決定?
(二)大膽猜想,激活思維。
鼓勵學生大膽猜測:你猜電流的大小究竟由哪些因素決定呢?
學生分組討論,教師適當提示。學生聯系已學內容以及剛才的實驗現象,猜想:電流與電壓的大小有關,因為電壓是形成電流的原因;電流與導體的電阻有關,因為電阻對電流有阻礙作用-教師針對學生的回答,給予肯定:最后,根據猜想師生共同得出結論:電路中的電流與電壓、電阻兩者有關:
過渡:到底有怎樣的關系呢?
“創設情景——提出問題——猜想”這兩步引起學生極大的興趣,學生注意力高度集中,急切盼望問題的解決,產生主動探索的動機,
(三)設計實驗
1、課件出示思考題
(1)根據研究電阻大小影響因素的方法,這個問題應采用什么方法研究?
(2)選擇使用哪些器材?
(3)該實驗應分幾步,具體步驟怎樣?
2、學生激烈討論,明確本問題的研究方法:必須設法控制其中一個量不變,才能研究另外兩個物理量之間的變化關系,即控制變量法。
學生討論,提出本實驗必須分兩步來完成:第一步,保持R不變(確定應該用定值電阻而不用燈泡),研究I與U的關系;第二步,保持U不變,研究I與R的關系。對于第一步,改變U(用電壓表測),觀察I(用電流表測量),且電壓的調節可通過:改變電池節數來實現(阻值為R的電阻直接接在電源兩端),或者通過電阻與滑動變阻器串聯,移動變阻器滑片來實現。
師生共同討論:通過改變滑動變阻器的滑片改變電阻兩端的電壓比通過改變電池節數方案要好。
3、設計實驗電路,畫出電路圖:學生個人設計,然后選取了有代表性的幾個用實物投影進行展示,分析方案的好處和不足。
4、學生進一步討論:對于第二步,要研究I與R的關系,首先要改變圖中R的值,可用5Ω、10Ω、15Ω的電阻。要保持U不變,可調節滑片P的位置,使電壓表示數不變。
5、師生共同討論:要完成以上實驗,還必須測量相關數據,需要設計實驗數據記錄表格。
(四)分組合作,深入探究
在此環節中,學生以小組為單位,像科學家那樣興趣盎然地開始按擬定的方案實驗,邊做邊想邊記。教師巡視,注意他們的設計是否合理,儀器使用是否得當,數據記錄是否正確,作個別輔導。
歐姆定律教案6
一、教學任務分析
拓展型課程中的“電源”和“閉合電路歐姆定律”是基礎型課程中部分電路的延伸,是“電路”一章中的核心知識。內容不僅涉及到電流、電阻、電壓及電動勢等物理量,還通過對電池供電原理以及非靜電力做功等內容的詳細介紹,突出閉合電路中能量轉化和能量守恒的規律。
“電源”和“閉合電路歐姆定律”涉及到的新概念較多并且抽象,如電動勢、外電壓、內電壓、外電阻、內電阻等等,學生掌握這些概念均有一定的難度。建立閉合電路歐姆定律的探究過程,不僅要有較強的動手實驗獲取數據的能力,還要學生具有較高的處理數據的理性分析能力。
讓學生感受電池,制作水果電池,體會物理與生活的聯系,打破對電池認識的神秘感,甚至給學生一個發明創造的欲望,從而感受成功的喜悅或失敗的經歷。
本節課通過對教材內容的合理整合,探究活動的科學設計,較好地達成了學習目標。
二、學習目標
1.知識與技能
(1)知道電源電動勢及內阻概念,知道化學電池的工作原理。
(2)理解閉合電路歐姆定律。
(3)通過實驗操作,培養動手實驗能力。
2.過程與方法
(1)經歷實驗觀察、猜想、驗證等過程,感受科學探究的一般方法。
(2)通過對實驗數據的分析、歸納,經歷物理規律的發現過程。
3.情感、態度和價值觀
(1)通過科學探究過程,培養嚴謹求真的科學態度。
(2)通過對化學電池結構的認識,增強環保意識。
(3)觀看“神六”、“核電站”等圖片,領略我國電能領域取得的巨大的成就,激發愛國主義的熱情。
三、教學重點
電動勢概念的建立,探究電源內阻和閉合電路歐姆定律。
四、教學難點
通過實驗數據分析,得出電源有內阻以及閉合電路歐姆定律。
五、教學資源
1.實驗器材:電壓、電流傳感器、DIS數據采集器等,水果及銅絲、鋅絲等。
2.信息技術:自制FLASH課件。
3.使用教材:上海市現行高級中學課本《物理》拓展型課程I第二冊(試用本)(華東師范大學出版社。
六、設計思路
在“電源電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節電學內容的教學中,通常我們的教學設計是根據高中物理教材中提供內容按次序而進行的。在教學內容上,從非靜電力做功引入電動勢的概念,強調電動勢是將其他形式的能轉化為電能的本領,在實驗得到電源的內外電壓之和為電源電動勢的基礎上,借助歐姆定律,推導出閉合電路歐姆定律。在教學次序上,先電源電動勢,后閉合電路歐姆定律。
由于人們對事物的認識是一個漸進的過程,在不同的階段有著不一樣的認知水平,學生對電動勢概念的理解也不會是一步到位的,需要一個螺旋上升的過程,所以,我們在對“電動勢”和“閉合電路歐姆定律”兩節內容研究后,將教材內容進行了有機的整合,設計出兩個雙循環的教學過程。
第一個雙循環針對電動勢而言。電動勢的概念是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎,考慮到電動勢概念比較抽象,涉及的知識面較廣,學生全面、深刻地理解它是有困難的。在電動勢教學的第一循環中,僅僅指出電源電動勢是由電源本身的特性決定的,它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,它可以用電壓表直接測量出來。在第二循環中,指出它是表征電源將其他形式的能轉化為電能本領的物理量,電源電動勢和電路斷開時電源兩極間的電壓有相同的大小和單位,但他們的。物理含義不同。
第二個雙循環針對閉合電路歐姆定律而言。在第一循環中,通過多組電流、電阻的實驗數據,讓學生通過探究得到電源有內阻,并進一步得到閉合電路歐姆定律,改變了傳統教學中先將電源的表征量都研究好,待所有概念都解決后,再去研究電路中電流所遵循的規律,即閉合電路歐姆定律。第二循環中,先以作業形式給學生一系列問題,然后讓學生通過自主學習、合作學習的形式完成從能量角度對電源的研究。
考慮到本節課的探究方法與課本中的不同,我們在作業中編排了題目“簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程”,引導學生通過閱讀教材,學習到另一種經典的研究方法,即通過探究電動勢與電源內、外電壓的關系而得出閉合定律歐姆定律。
本節課的教學設計主要針對“電源”和“閉合電路歐姆定律”第一循環的`學習,課題名稱定為“電源及閉合電路歐姆定律”,教學時間為1課時。
七、教學流程
八、教學過程
(一)情景──回顧歷史、引入課題
視頻:神舟6號遨游太空。讓學生思考電池翼板的作用。
圖片:科學家伽伐尼。介紹伽法尼發現電的過程。
圖片:科學家伏打照片。介紹伏打及伏打電池,讓學生利用所學的化學知識,解釋伏打電池的工作原理。
實物:不同類型化學電池。解剖化學電池內部結構,指出廢舊電池給人體和環境帶來的危害。
制作:自制水果電池。在不同水果中插入鋅絲和銅絲,并測量其兩絲間的電壓。
圖片:核電站、三峽。簡要介紹我國電力發展情況。
(二)探究──建構概念、建立規律
探究一:影響端電壓的因素
師:下面我們以干電池為例來研究電源。如圖1是由干電池、電阻箱組成一個電路。為了我們有共同的語言,先介紹兩個概念。我們把電源兩端的電壓稱為“端電壓”;電源外部所接的電阻稱為“外電阻”。圖1電路中電源的端電壓也就是外電阻上的電壓。
師:請大家按圖1連接電路,測量電源的端電壓,完成下表,并講一講你的發現。
電阻箱電阻R
斷路
電源端電壓U
生:我們發現外電阻R越大,電源端電壓U越大,說明端電壓與外電阻有關。
生:不同的電源在外電阻相同的情況下U是不同的,說明端電壓還與電源有關。
生:電路斷開時的端電壓僅由電源本身決定。
師:電路斷開時,電源兩極間的電壓是由電源本身決定的,即:不同的電池,在電路斷開時,維持兩節間電壓的本領是不同的。為了描述電源的這種特性,在物理學中,引入了電動勢的概念。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。電動勢用符號是E表示,它的單位是伏特。
師:請大家測量課桌上干電池的電動勢。
探究二:閉合電路的電流
師:在圖1所示的電路中,如果電源的電動勢和電阻是已知的,那么,電路中的電流是多少呢?憑你的知識、經驗、智慧或靈感,猜測一下。
生:我的猜測是:I=E/R
師:這樣的猜測對不對呢?電池的電動勢剛才大家已經測量過,下面請大家再測量一下,不同外電阻時電路中的電流,完成下表,最后看看我們的猜測是否正確?
電阻箱電阻R
電路中電流I
生:通過實驗,我們發現電流I
師:那么,電流與電動勢和外電阻之間關系存在怎樣的關系呢?請大家再猜測一下。
生:分母再大一點就行了,我的猜測是,可能是電源內部有電阻。
師:假設你的猜測是正確的,我們不妨將電源內部的電阻叫內阻,用r表示。這時電路中的電流可寫成:I=E/(R+r)。現在請大家利用實驗數據,根據你們學到的數學知識,一起來找一找r的大小,然后看一看在誤差范圍內,上述關系是否成立。
生:我將每一組數據代入I=E/(R+r),通過計算的發現,每一次求出的r都在2.3歐姆左右,說明電源存在內阻的假設是成立的,并且電路中的電流應該滿足I=E/(R+r)。
生:我是用圖像法處理實驗數據的。先畫出I—R圖像,發現圖線是曲線,后來將I=E/(R+r)寫成R=E/I—r形式,看出電阻R與電流倒數1/I成線性關系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通過實驗數據畫出的R—1/I圖像應該是直線,結果利用實驗數據作出的圖線如圖2所示,這就說明了關系式I=E/(R+r)是正確的,而圖線的截距為—2.344,說明電源的內阻為2.334歐姆。
師:通過上述分析,我們得出I=E/(R+r)是成立的結論,而且利用圖像還得到了電源的內阻。
師:I=E/(R+r)這個規律最早是由歐姆發現的,為了區別在初中所學的歐姆定律,我們將它叫做閉合電路歐姆定律。之所以稱為“閉合電路”,是因為I=E/(R+r)涉及到由電源、電阻等整個閉合的電路。而初中學習歐姆定律I=U/R只涉及到整個電路中的一個部分,所以,我們將I=U/R又叫做部分電路歐姆定律。
(三)應用──聯系實際、解釋實驗
題目:探究實驗表明,閉合電路中的外電阻越大,電路中的電流越小,電源的端電壓越大。請解釋之。
解答:根據閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)可知,當外電阻R變大時,電路中的電流I必將變小;將I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,當外電阻R變大時,電源的端電壓U變大。
九、作業設計
本節課在作業設計上,力求使作業能夠聯系社會,聯系生活、聯系環境,甚至跳出物理學科本位,同時通過問題設計引導學生有目的地進行自主學習。
自主學習:電子為什么能在電源的內部從正極運動到負極?
自主學習:電動勢與電壓的區別和聯系有哪些?用能量的觀點解釋電動勢的物理意義。
開闊視野:簡述課本中閉合電路歐姆定律的建立過程。
拓展研究:課堂實驗數據的再研究。
(1)畫出U—R、I—R、U—I圖像,并用相關理論對圖像進行分析。
(2)假設E、r未知,利用實驗數據如何計算電源的電動勢和內電阻等。
關注生活:查看手機電池上的說明,指出個參數的意義及提出注意事項的理由。
聯系實際:為什么日常生活中不用水果電池?并設計一個實驗來驗證你的想法。
十、教學反思
建構主義告訴我們,知識的獲取過程是學習者在一定的情境下,借助其他人的幫助即通過人際間的協作活動而實現的意義建構的過程,獲得知識的多少取決于學習者根據自身經驗去建構有關知識的能力,而不取決于學習者記憶和背誦教師講授內容的能力。在教學過程中,我們在得到電源電動勢、電流以及外電阻的實驗數據后,讓學生猜測它們之間的關系,有一位已自學過閉合電路歐姆定律的同學說,電流等于電動勢與外電阻的比值。課后我和該同學交談后發現,學生并不是為了配合我的教學設計而故意講錯的,而是他將以前自學過的知識忘了。通過這次交談,我對意義建構的理解更深刻了,同時也更堅定了我們的理念,即物理課堂應該是學生通過探究學習而掌握知識的場所。
目前,大家對課程與課堂的教學改革較為重視,改革的力度也較大,但在作業方面改革步伐卻是緩慢的。對作業功能的定位很少研究;在教學五環節中布置作業所用的時間是最短的;作業的來源單一,很多時候就是課本或練習冊中的幾道練習題;題目通常也側重于理論研究,通過演繹、推理來完成。本節課試圖在作業的布置上做一些改革的嘗試。努力使作業聯系社會,聯系生活、聯系環境,甚至跳出物理學科本位。作業的主要功能不僅僅是鞏固知識、查漏補缺,而且具有承上啟下、新舊聯系、引導學生進行自主學習等功能。如作業中要求學生對實驗數據進行再處理,不僅將課堂的研究引向深入,還為以后“內電阻與電動勢的測定”的實驗教學打下了伏筆;再如通過作業有目的地引導學生進行自主學習,從而保證了學生用1課時的時間就完成了“電源及閉合電路歐姆定律”第二個循環的學習。另外,自主學習有時是需要引導的,由于我們在課堂上讓學生觀看了有關電源內部電荷運動的FLASH動畫,所以學生課后的自學就變得有趣、輕松和高效,對“電源內部電荷運動原因是由于電荷受到了非靜電力的作用”的理解也較為深刻。
歐姆定律教案7
教學目的
1.理解歐姆定律的內容和公式。
2.會利用歐姆定律計算簡單的電路問題。
3.通過介紹歐姆定律的發現問題,了解科學家為追求真理所做的不懈的努力,學習科學家的優秀品質。
教學重點和難點
歐姆定律及利用歐姆定律對電路問題進行計算。
教具
小黑板。
教學過程
(一)復習提問
1.(出示小黑板)請你分析表1、表2中的數據,看看可以分別得出什么結論。
2.將上一問中所得出的兩個結論概括在一起,如何用簡煉而又準確的語言表達?
學生可以各抒己見,相互間糾正概括中出現的錯誤,補充概括中的漏洞,得到較完整的結論。
教師復述結論,指出這一結論就是著名的歐姆定律。
(二)講授新課
(板書)二、歐姆定律
1.歐姆定律的內容和公式
內容:導體中的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。
如果用U表示導體兩端的電壓,單位用伏;
用R表示導體的電阻,單位用歐;
用I表示導體中的電流,單位用安。
那么,歐姆定律的公式寫為:
對歐姆定律作幾點說明:
(l)此定律精辟地說出了電流、電壓和電阻之間的關系。
電流、電壓和電阻,它們是三個不同的電學量,但它們間卻有著內在的聯系。定律中兩個“跟”字,反映了電流的大小由電壓和電阻共同決定,“正比”“反比”則準確的說出了電流隨電壓、電阻變化所遵循的規律(教師在“跟”“正比”“反比”的字樣下方用彩筆畫上“ ”)。
(2)定律中所說的電流、電壓、電阻是對同一段導體而言的(教師用彩筆在“導體中的”“這段導體兩端的”、“這段導體的”字樣下方畫上)。
需要在字母旁加腳標時,I、U、R的腳標應一致。
(3)歐姆定律的發現過程,滲透著科學家的辛勤勞動。
向學生介紹歐姆的優秀品質,并對學生進行思想教育,要抓住以下三個要點:
其一:歐姆的研究工作遇到了很大的困難,如當時沒有電流計、又沒有電壓穩定的電源。
其二:歐姆不是知難而退,而是勇于正視困難并解決困難。他先后制成了相當精密的測量電流的扭秤,找到了電壓穩定的電源,又經過長期的細致研究,終于取得了成果,他的這項研究工作,花費了十年的心血。
其三:我們應學習歐姆的哪種優秀品質。
(4)歐姆定律為我們提供了解決電學問題的方法,如過去要知道電路中電流的大小,只有采用安培計測量的方法,而如今,除上述方法外,還可以在已知電壓、電阻的情況下,利用歐姆定律進行計算。
下面我們就利用歐姆定律來計算一些電路問題。
(板書)2.應用歐姆定律計算電路問題。
介紹解題的一般步驟:
(1)讀題、審題。
(2)根據題意畫出完整的電路圖或某一段電路的示意圖。
(3)在圖上標明已知量的'符號、數值和未知量的符號。
(4)選用物理公式進行計算(書寫格式要完整,規范)。
【例1】一盞白熾電燈,電阻為807歐,接在220伏的電源上,如圖1所示,求通過這盞電燈的電流。
教師結合此題具體講解解題步驟,并板演解題格式。
已知:R=807歐U=220伏
求:I=?
答:通過白熾電燈的電流約為0.27安。
【例2】如圖2所示,有一種指示燈,電阻為6.3歐,通過的電流為0.45安時才能正常發光。要使這種指示燈正常發光,應加多大的電壓?
由學生讀題,并分析題目中的已知量、未知量及如何求解未知量,學生口述解題過程,教師板書。
已知:R=6.3歐I=0.45安
求:U=?
答:要使這種指示燈正常發光,應加大約2.8伏的電壓。
【例3】用電壓表測出一段導體兩端的電壓是7.2伏,用安培計測出通過這段導體的電流為0.4安,求這段導體的電阻。
學生個人作練習,由一位同學在黑板上解題,然后教師進行講評。
在解例3的基礎上,教師介紹伏安法測電阻的原理,并說明下節課我們將學習用電壓表和電流表測定電阻的方法。
(三)課堂小結
明確歐姆定律這一電學中極其重要的規律是怎樣得到的,它精確地闡述了什么問題?歐姆定律的重要意義以及怎樣利用歐姆定律解決電路的計算問題。
(四)鞏固知識
討論課本46頁“想想議議”中的問題。
(五)布置作業
課本習題
補充計算題:
1.某電流表的電阻為0.02歐,允許通過它的最大電流為3安,通過計算回答,能否把這個電流表直接接到電壓為2伏的電源的兩極上?
2.有一個電烙鐵,工作時電阻絲里的電流是0.5安,如果電阻是72歐,電烙鐵兩端的電壓是多少伏?
3.家庭電路中的某燈泡正常發光時通過燈絲的電流是0.2安,這時燈絲的電阻是多少歐?
閱讀課本三、實驗:用電壓表和電流表測電阻。
歐姆定律教案8
歐姆定律及其應用
●教學目標
一、知識目標
1.能根據實驗探究得到的電流、電壓、電阻的關系得出歐姆定律.
2.理解歐姆定律,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進行簡單的計算.
3.能根據串聯電路中電壓及電流的規律,利用歐姆定律得到串聯電路中電阻的規律.
二、能力目標
1.通過根據實驗探究得到歐姆定律,培養學生的分析和概括能力.
2.通過利用歐姆定律的計算,學會解電學計算題的一般方法,培養學生邏輯思維能力.
3.通過歐姆定律的應用,使學生學會由舊知識向新問題的轉化,培養學生應用知識解決問題的能力.
三、德育目標
通過了解科學家發明和發現的過程,學習科學家堅韌不拔,探求真理的偉大精神和科學態度,激發學生努力學習的積極性和勇于為科學獻身的熱情.
●教學重點
歐姆定律及其應用.
●教學難點
正確理解歐姆定律.
●教學方法
觀察法、討論法、講練法.
●教具準備
演示電路板、干電池三節、開關、導線、10歐電阻器兩個、小燈泡
●課時安排
1課時
●教學過程
一、引入新課
在上節課中的探究實驗,各組的探究結論:
當導體一定時,電壓越大,電流越大;
當電壓一定時,電阻越大,電流越小.
二、進行新課
(一).歐姆定律
綜合同學們的探究實驗,我們得到了什么結論?
電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比.這個結論就是電流跟電壓、電阻三者之間的定量關系,因此我們可以得出.
[板書]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.
這是德國物理學家歐姆在19世紀初經過大量的實驗而歸納得出的為了紀念他,把這個定律叫做歐姆定律.
用公式表示I=
式中:I——電流——安培(A)U——電壓——伏特(V)
R——電阻——歐姆(Ω)
要求同學閱讀教材,明白歐姆定律公式中的單位要求。
(二).歐姆定律的應用
接著我們看歐姆定律能解決什么問題.
例題1.以教材例題作為簡單電路的解題指導.
●根據題意畫出電路圖.
●在電路圖上標明已知量的'符號、數值、未知量的符號.
●利用歐姆定律求解.
要求學生在筆記本上畫出圖,標出量、寫出數,訓練學生基本的技能.
教師板演利用歐姆定律求解,講明解題的規范性,然后要求學生在筆記本上做此題.
例1:
解:I= =0.25×10-3 A
0.25×10-3 A=0.25 mA
以教材例題2作為公式變形應用的解題指導.
讓學生畫出圖、標出量、寫出數,把公式變形,由I=得到R= .然后將電流的單位變成安培,進行計算,同時一名學生板演,師生講評.
例2:
解:由I=得到
R= =15 Ω
這個未知電阻是15 Ω.
例題3:有一種指示燈,電阻為6.3 Ω,通過的電流為0.45 A時才正常發光.要使其正常發光,應加多大的電壓?
以例題3作為另一種變形練習.
要求學生按解簡單電學題目的一般規則解題.解題過程中注意物理量的單位不能丟掉,且單位必須是要求的國際單位,注意將公式變形后再代入數值.
解:由I=得到
U=IR=0.45 A×6.3 Ω=2.8 V
要使燈正常發光,應加2.8 V電壓.
(三)、探究電阻的串聯與并聯
1、實驗:
(1)在電路中只接入燈泡,閉合開關觀察燈泡亮度;
(2)在電路中接入一個10歐電阻觀察燈泡亮度;
(3)在電路中傳入另一個10歐電阻觀察燈泡亮度;
結論:串聯電路中總電阻比任何一個電阻都大。
引導同學們畫出兩個電阻的串聯電路,寫出串聯電路中電流、電壓的規律和歐姆定律.
電壓規律:U=U1+U2
電流規律:I=I1=I2
歐姆定律:I=
對R1:I1=;對R2:I2=
對R1與R2組成的串聯電路有:I= .
將I1、I2、I變形后得U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,代入電壓規律得:IR=I1R1+I2R2.
由于I=I1=I2,所以R=R1+R2.
即串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和.
2、實驗:
(1)在電路中接入一個10歐電阻與燈泡串聯,觀察燈泡亮度;
(2)在電路中將兩個10歐電阻并聯,再與燈泡串聯,觀察燈泡亮度;
結論:電阻并聯時總電阻比任何一個電阻都小
引導同學們畫出兩個電阻的并聯電路,寫出并聯電路中電流、電壓的規律和歐姆定律.
電壓規律:U=U1=U2
電流規律:I=I1+I2
歐姆定律:I=
對R1:I1=;對R2:I2=
對R1與R2組成的并聯電路有:I= .
將I=I1+I2變形后得=+,由于U=U1=U2,所以1/R=1/R1+1/R2
即:并聯電路的總電阻的倒數等于每個電阻的倒數的和。
四、小結
通過這節課,我們學習了以下內容:
1.歐姆定律的內容、公式及物理意義.
2.歐姆定律的應用.
(1)應用歐姆定律進行簡單電路的計算.
(2)利用歐姆定律推導串聯電路中電阻的規律.
四、動手動腦學物理
1.解析:據題意知:R=97 Ω,U=220 V,所以I= =2.27 A
答案:電流是2.27 A
2.解析:由題知電熨斗的電阻是0.1 kΩ,不能將數值直接代入公式計算,要先將單位統一成國際單位制,再代入公式計算.
R=0.1 kΩ=100 Ω I=2.1 A
根據I=可將公式變形為U=IR,所以U=IR=2.1 A×100 Ω=210 V
答案:210 V
3.解析:題中給出電流的單位是毫安,要先將單位變換,再進行計算.
U=2.2 V,I=250 mA=0.25 A
根據公式I=可得:R= = =8.8 Ω
答案:8.8 Ω
6、解析:這種說法不對。導體的電阻是由導體的材料、長度、橫截面積共同決定的,與導體兩端的電壓、導體中的電流沒有關系。
五、板書設計
1.歐姆定律
導體中的電流跟導體兩端電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
公式:I=
變形公式
2、電阻的串、并聯
串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和
并聯電路的總電阻的倒數等于每個電阻的倒數的和。
課后小結:
成功之處:
不足之處:
改進:
歐姆定律教案9
【教材分析】
本節內容是在學生學習了電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用基礎上的綜合應用,是本章的重點,也為后面電功、電功率內容做鋪墊。歐姆定律是通過實驗探究,歸納總結出來的定律,它的邏輯性、理論性都很強,實驗難度也比較大,特別是在實驗設計、數據分析方面對學生來說有難度,所以教師要做好適時引導、恰當點撥,要學生加強交流解決遇到的問題,不過教材在這方面已降低難度,只要求探究“同一個電阻,電流與電壓的關系”實驗,不再要求探究“固定電壓,電流與電阻的關系”實驗。
通過學習歐姆定律,讓學生經歷實驗探究過程,領悟“控制變量法”這種科學探究的方法,理解這種方法在實驗探究中的普遍性和重要性,體驗科學探究的樂趣,形成尊重事實、探究真理的科學態度。
【教學目標】
1知識與技能
會用實驗探究的方法探究電流與電壓、電阻的關系;
理解歐姆定律,并能進行簡單計算;
使學生同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流;
會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓;
培養學生的觀察、實驗能力和分析概括能力;
2 過程與方法
通過實驗探究學習研究物理問題常用的方法──控制變量法;
經歷歐姆定律的發現過程并掌握實驗思路和方法
學會對自己的實驗數據進行分析評估,找出成功和失敗的原因;
3 情感態度與價值觀
重視學生對物理規律的客觀性、普遍性、科學性的認識;
培養學生大膽猜想,小心求證,形成嚴謹的科學態度;
【學習者的分析】
學習了電路基礎知識,多數學生能正確連接電路元件,正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器,對于控制變量的研究方法也有一定的了解。學生有較強的好奇心和求知欲,他們渴望自己動手進行科學探究,體驗成功的樂趣,但對于U、I、R三者關系知之甚少,規律性知識的概括往往以偏概全。
【重點與難點】
利用實驗探究出歐姆定律;
歐姆定律的內容和公式;
能利用歐姆定律進行計算和解釋有關現象;
【教具與學具】
小燈泡、開關、電源、導線若干、定值電阻(5Ω、10Ω)、,電流表、電壓表、滑動變阻器,多媒體展示平臺,自制課件。
【板書設計】
第四節歐姆定律
1、探究:電阻上的電流和電壓的關系
2、歐姆定律:導體的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。即 I=U/R
單位:U-電壓-伏特(V),
I- 電流-安培(A)
R-電阻-歐姆(Ω)
公式變換:U=IR 或 R=U/I
3、額定電壓:用電器正常工作時的電壓。
額定電流:用電器正常工作時的電流。
短路:R=0,I很大;斷路:R很大,I=0
【教學設計】
教師活動
學生活動
說明
一、引入新課
●.展示演唱會舞臺燈光和聲音變化的視頻片段,問:舞臺燈光強弱和聲音強弱變化是如何實現的?
引導回答:電壓越大,電流越大;電阻越大,電流越小。
●.問:電流與電壓、電阻可能有什么關系?
教師鼓勵學生積極猜想并歸納總結學生的各種猜想:I=UR,I=U、R,I=U R,I=U-R等
●.學生積極思考,討論,提出各種猜想
●.學生積極思考,討論,提出各種猜想。
●.通過生活中熟悉的現象提起學生的好奇心,引入到抽象的知識點。
●.培養學生大膽提出自己猜想,提出學習的主動性。
二、進行新課
1.引導討論
●.問:既然電流與電壓、電阻都有關系,那電流的變化究竟是電壓還是電阻變化引起的呢?
引導學生回答:物理實驗探究中經常用的一種方法,當一個物理量與另兩個變量有關時,可以先探制其中一個變量不變,再探究另一個變量與物理量的關系,即控制變量法。
●.學生積極思考,討論:在電壓不變時,電流變化是由電阻引起的;在電阻不變時,電流變化是由電壓引起的。
●.啟發學生思維,引導學生思考問題的方法,讓學生學會使用控制變量法來研究問題。
2、設計實驗
●.實驗課題:在電阻一定時,改變電阻兩端的電壓,研究通過電阻的電流與電壓的關系。
●.問:如何保證電阻一定?怎樣改變電阻兩端的電壓?
引導回答:定值電阻可保證電阻一定,調節滑動變阻器可以改變定值電阻兩端電壓。
●.問:根據你們的猜想,想想需要的`什么實驗器材?設計出實驗電路圖和記錄實驗數據的表格?
教材巡視并給予必要的指導,要多給予鼓勵,鼓勵學生積極討論并作簡單分析和評價。最后把較好的作品投影給全班同學,簡要分析優點。
●.閱讀教材18-19頁實驗探究內容,
●.學生討論,積極回答。
●.學生積極思考,討論,交流,評估
●.培養學生自學能力。
●.幫助學生理清思路,找到解決問題的正確方法。
●.設計實驗對學生是有較大難度的,所以通過學生間積極討論交流,教師適時給予必要的指導,找到解決問題的最好方法。
3、進行實驗(課件)
●.問:請同學們根據自己設計的實驗電路圖完成實驗,并把實驗數據記錄到表格中。
教師提醒實驗時的注意事項,如電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用。
教師巡視學生實驗過程,對于存在的問題給予及時的指導。
●.明確實驗任務,實驗方法,進行分組實驗,并記錄實驗數據。
●.通過實驗過程復習實物的正確連接方法,電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用,培養學生動手能力和合作交流能力。
4、分析評估
●.展示幾組學生的實驗數據,并要求學生簡要分析自己的實驗數據,得出什么結論。對于實驗數據出入較大的組別,鼓勵其思考出錯的原因,找出解決的方法。
引導回答實驗結論:導體的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。即 I=U/R
●.共同分析展示的學生的實驗數據,比較自己實驗數據的優缺點,歸納出實驗的初步結論,并用圖象法表示。
●.提出學生分析表格數據能力,學會用圖象分析數據。
5、歐姆定律
●.內容:導體的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。即 I=U/R
單位:U-電壓-伏特(V),
I- 電流-安培(A)
R-電阻-歐姆(Ω)
●.簡述歐姆個人生平和他的一些趣事。
●.公式變換:U=IR 或 R=U/I,展示教材相應例題,提醒注意解題格式以及計算過程要統一國際單位。
●.認真聽講,做好筆記
●.閱讀教材19頁歐姆生平內容。
●.閱讀教材,留意解題思路和格式,積極回答。
●.幫助理解歐姆定律的內容,為其應用做好準備。
●.提高學生學習的興趣,激發奮發向上的斗志。
●.學以致用,鞏固反饋。
三、額定電壓
指導學生閱讀教材相關內容,回答什么是額定電壓?
引導回答:額定電壓就是用電器正常工作時的電壓。
閱讀教材,積極思考作答。
額定電壓不是本章重點,只作常識性了解即可。
四、短路
問:電路的三種工作狀態是什么?什么是短路?演示短路實驗。
從歐姆定律出發,讓學生理解什么是短路。
引導回答:短路就是電路中電阻很小,電流很大。
積極思考并回答,認真觀察實驗現象,
復習相關知識,讓學生知道短路是故障的一種,它的危害,為下來安全用電知識的學習做準備。
五、評價小結
1.學生小結學到的知識。
2. 什么是控制變量法?
3.設計實驗探究“電壓一定,電流與電阻的關系”。
3. 課堂鞏固練習。(課件展示)
積極回答,思考并完成相關練習。
檢測學習效果,加深對歐姆定律的理解。
六、布置作業
歐姆定律教案10
教學目標
(一)知識目標
1、知道電動勢的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意義,并能熟練地用來解決有關的電路問題.
3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題.
5、理解閉合電路的功率表達式.
6、理解閉合電路中能量轉化的情況.
(二)能力目標
1、培養學生分析解決問題能力,會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題.
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律,培養學生用多種方式分析問題能力.
(三)情感目標
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹立學生普遍聯系觀點
2、通過分析外電壓變化原因,了解內因與外因關系
3、通過對閉合電路的分析計算,培養學生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義
教學建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點,是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎,在處理電動勢的概念時,可以根據教材,采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極,克服電場力做功,非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小,反映了電源做功的本領,由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法,給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯),幫助學生接受這個結論.
需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力,它與外電路無關,是由電源本生的特性決定的.
電動勢是標量,沒有方向,這要給學生說明,如果學生程度較好,可以向學生說明,做為電源,由正負極之分,在電源內部,電流從負極流向正極,為了說明問題方便,也給電動勢一個方向,人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向,即從負極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關系,是一個難點.希望作好演示實驗,使學生有明確的感性認識,然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關系圖線,可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系,務必使學生熟悉這個圖線.
學生應該知道,斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此,用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內阻時,希望通過第五節的“思考與討論”,讓學生自己解決這個問題.
3、最后講述閉合電路中的功率,得出公式 , .要從能量轉化的觀點說明,公式左方的 表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點,就容易理解上式的意義:電源提供的電能,一部分消耗在內阻上,其余部分輸出到外電路中.
教學設計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學目標
1、在物理知識方面的要求:
(1)鞏固產生恒定電流的條件;
(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量,它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通過電動勢等于電路上內、外電壓之和的教學,使學生學會運用實驗探索物理規律的方法.
(2)從能量和能量轉化的角度理解電動勢的物理意義.
(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的'規律的討論培養學生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律,培養學生用多種方式分析
二、重點、難點分析
1、重點:
(1)電動勢是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內容;
(3)應用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、難點:
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系
三、教學過程設計
引入新課:
教師:同學們都知道,電荷的定向移動形成電流.那么,導體中形成電流的條件是什么呢?(學生答:導體兩端有電勢差.)
演示:將小燈泡接在充滿電的電容器兩端,會看到什么現象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現這種現象呢?
分析:當電容器充完電后,其上下兩極板分別帶上正負電荷,如圖1所示,兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后,電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流,但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少,兩極板間電勢差也逐漸減少為零,所以電流減小為零,因此只有電場力的作用是不能形成持續電流的.
教師:為了形成持續的電源,必須有一種本質上完全不同于靜電性的力,能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差,從而在導線中維持恒定的電流,能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時,電源中的非靜電力將不斷做功,從而把已經流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.
板書:1、電源:電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置.它并不創造能量,也不創造電荷.例如:干電池是把化學能轉化為電能,發電機是把機械能、核能等轉化為電能的裝置.
教師:電源能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能,并且能夠提供恒定的電壓,那么不同的電源,兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號),請幾個同學觀察電池上面寫的規格,發現盡管電池的型號不同,但是都標有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量,發現結果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發電機、蓄電池、紐扣電池,它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學生回答:不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學生:用電壓表直接測量)
結論:電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(如材料、工作方式等)決定,同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的,不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性,物理學中引入了電動勢的概念.
板書:2、電源電動勢
教師:從上面的演示和分析可知,電源的電動勢在數值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.[來源:高考資源網]
板書:電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.
例如,各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節1號電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示,電路如圖所示,結論:開關閉合前,電壓表示數是1.5V,開關閉合后,電壓表示數變為1.4V.實驗表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了.
教師:上面的實驗中,開關閉合后,電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路,介紹閉合電路可分為內、外電路兩部分,電源內部的叫內電路,電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓.我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系.
板書:3、內電壓和外電壓
教師:向學生介紹實驗裝置及電路連接方法,重點說明內電壓的測量.實驗中接通電鍵,移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小,由兩個電壓表讀出若干組內、外電壓
和的值.再斷開電鍵,由電壓表測出電動勢.分析實驗結果可以發現什么規律呢?
學生:在誤差許可的范圍內,內、外電壓之和等于電源電動勢.
板書:在閉合電路中,電源的電動勢等于內、外電壓之和,即.
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關系.
教師:我們來做一個實驗,電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.
結論:把開關撥到2后,發現小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現象呢?這就要用到我們將要學習的內容——閉合電路的歐姆定律.
板書:閉合電路的歐姆定律
教師:在圖1所示電路圖中,設電流為,根據歐姆定律, , ,那么 ,電流強度 ,這就是閉合電路的歐姆定律.
板書:4、閉合電路的歐姆定律的內容:閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比,和電路的內外電阻之和成反比.表達式為 .
同學們從這個表達式可以看出,在電源恒定時,電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化;當外電路中的電阻是定值電阻時,電路中的電流強度和電源有關.
教師:同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現象呢?
學生:9V的電源如果內電阻很大,由閉合電路的歐姆定律可知,用它做電源,電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內阻如果很小,電路中的電流可能比 大,用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電,燈泡的亮度取決于 ,那么就出現了剛才的實驗現象了.
教師:很好.一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的.那么外電阻 的變化,就會引起電路中電流的變化,繼而引起路端電壓 、輸出功率 、電源效率 等的變化.
幾個重要推論
(1)路端電壓 隨外電阻 變化的規律
板書:5幾個重要推論
(l)路端電壓 隨外電阻 變化的規律演示實驗,圖3所示電路,
[來源:]
4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源(因為通常電源內阻很小, 的變化也很小,現象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片,觀察電流表和電壓表的示數是如何隨 變化?
教師:從實驗出發,隨著電阻 的增大,電流 逐漸減小,路端電壓 逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現象嗎?
學生:因為 變大,閉合電路的總電阻增大,根據閉合電路的歐姆定律, ,電路中的總電流減小,又因為 ,則路端電壓增大.
教師:正確.我們得出結論,路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.一般認為電動勢和內電阻在短時間內是不變的,初中我們認為電路兩端電壓是不變的,應該是有條件的,當 →無窮大時, →0,外電路可視為斷路, →0,根據 ,則 ,即當外電路斷開時,用電壓表直接測量電源兩極電壓,數值等于電源的電動勢;當 減小為0時,電路可視為短路, 為短路電流,路端電壓 .
板書5:路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.斷路時, →∞, →0, ;短路時, , .
電路的路端電壓與電流的關系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率 隨外電阻 變化的規律.
教師:在純電阻電路中,當用一個固定的電源(設 、r是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率 ,
又因為 ,
所以 ,
當 時,電源有最大的輸出功率 .我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線,如圖所示.
板書6:在純電阻電路中,當用一個固定的電源(即 、是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率有最大值.
教師:當輸出功率最大時,電源的效率是否也最大呢?
板書7:電源的效率 隨外電阻 變化的規律
教師:在電路中電源的總功率為 ,輸出的功率為 ,內電路損耗的功率為 ,則電源的效率為 ,當 變大, 也變大.而當 時,即輸出功率最大時,電源的效率 =50%.
板書8:電源的效率 隨外電阻 的增大而增大.
四、講解例題
五、總結
探究活動
1、調查各種不同電源的性能特點。
(包括電動勢、內阻、能量轉化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
(1)化學電池的工作原理;
(2)廢舊電池對環境的污染主要表現在哪些方面;
(3)當前社會對廢舊電池的重視程度;
(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;
(5)如何更好的變廢為寶或使廢舊電池對環境的污染減小到最小。
3、通過本章節的學習,根據全電路歐姆定律有關知識,可以得出結論:電源的輸出功率最大時,內外電阻應該相等,而此時電源的效率則只有50%;請你設計出一種方案,在實際應用中如何配置電源和負載之間的關系,使電源的輸出功率和效率盡可能的達到較大。
歐姆定律教案11
一、教法建議
【拋磚引玉】
歐姆定律是電學中重要定律之一,它在物理學中的地位是很重要的。這個定律是歐姆發現的,所以叫歐姆定律。歐姆1787年出生在德國埃爾蘭根。他的父親是個工人,但愛好哲學和數學。在他父親的教育下,歐姆從小喜愛數學。
歐姆中學畢業后,上了大學,但因為家庭困難中途休學。為籌集學費,歐姆離家到外地當了家庭教師,這年他才17歲。五年后,他重返大學學習,學習非常刻苦,取得了博士學位。之后歐姆一直在大學和中學里當教師,教數學和物理并出版了許多著作。
在歐姆那個時代,實驗設備非常簡陋,歐姆為發現這個定律,創制了電池、電流表、電壓 表等實驗儀器,經過艱苦的實驗研究才獲得成功。因此我們在學習歐姆定律的同時,還要學習歐姆刻苦學習和為科學獻身的精神。
【指點迷津】
(一)電流跟電壓、電阻的關系:
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關系。
按圖8-2連接電路,閉合開關S后,調節滑動變阻器R"的滑片,使定值電阻R兩端電壓成倍數的增加,如2伏、4伏、8伏等,并把與之對應的電流填進表中。現在表中所記錄的實驗數據是在R=5歐時得到的。
由上表的實驗數據可知,在電阻一定的情況下,電壓增大到幾倍,電流也增大到幾倍,即導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關系。
還用上面的電路。調節滑動變阻器,使R兩端電壓總保持2伏,并使R成倍的增大,如5歐、由上表可知,在電阻增大到5歐的2倍、4倍時,電流0.4安就減小到原來的1/2、1/4。即在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
(二)歐姆定律:
把前面的實驗結果綜合起來,可以得出結論,這個結論就是歐姆定律。
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。
公式是:
歐姆定律可以用來解決哪些問題?
第一:可以用來求導體中的電流強度。
第二:可以計算導體兩端應該加多大電壓。
第三:可以用伏安法測定導體的電阻。
二、學海導航
【思維基礎】
例題1:電路里串聯著一個3歐的定值電阻和一個電流表。電流表的示數是1.2安。能不能用量程是3伏的電壓表來測量這個定值電阻兩端的電壓?
分析:定值電阻里的電流強度和定值電阻的阻值為已知,那么根據歐姆定律就可求出定值電阻兩端的電壓。拿這個電壓與電壓表的量程進行比較,即能判斷出這電壓表是否可用了。 解:定值電阻兩端的電壓
答:量程是3伏的電壓表不能用。
例題2:一個定值電阻,兩端電壓是2伏,通過的電流是0.5安。如果兩端的電壓是6伏,要測量流過的電流,電流表的量程可選用( )
(A)0.5安 (B)1安 (c)2安 (D)10安
分析:電阻是導體本身的性質,導體兩端的電壓和通過導體的電流發生變化時,不會影響導體的電阻。根據歐姆定律
當兩端電壓為6伏時,電流
答:此題應選(c)。
【學法指要】 電流表的量程應選比1.5安略大的。
例:實驗:用電壓表和電流表測電阻
在這個實驗中,我們要學習用伏安法測一只電阻的阻值。如果這個電阻是阻值約20歐的小燈泡,所用實驗器材畫在圖8-3中。請你在左邊方框中畫出自己設計的實驗電路圖。然后在右邊用畫線的辦法代替導線連接電路。要注意電壓表、電流表的量程要選擇正確。
正確的實驗電路圖和實物連接圖如圖8-4所示。
根據電流表和電壓表的示數,哪么小燈泡的電阻是多大?
電壓表和電流表的量程是根據什么選定的?
答案:電流表的示數為0.20安,電壓表的示數為4.0伏,小燈泡L的電阻。
因新的干電池電壓比1.5伏略高,所以電壓表量程選0?/FonT>15伏為宜。又因小燈泡電阻大約是20歐,電路里可能出現的最大電流。
所以,電流表量程選了0—0.6安。
【思維體操】
歐姆定律是對實驗結果進行歸納分析得到的。歸納是指歸納推理。
人們在解決問題時的邏輯思維就是推理。推理又可分為歸納推理、演繹推理和類比推理。什么是歸納推理呢?例如在通常氣壓下討論熔化和凝固現象:
冰有一定的熔點和凝固點
萘有一定的熔點和凝固點
金有一定的`熔點和凝固點
銀有一定的熔點和凝固點
銅有一定的熔點和凝固點
鐵有一定的熔點和凝固點
冰、萘、金、銀……都是晶體
所以,一切晶體都有一定的熔點和凝固點。由此可知,歸納推理就是根據事物中某些事物具有的共同屬性,推出整體事物都具有這種共同屬性的推理。
物理學的研究上運用完全歸納推理是有困難的,因為有時不可能完全窮舉全部的研究對象,這樣也就不能保證在沒有考察的對象中出現意外。歐姆定律是依據實驗運用歸納推理得到的。這使它也就出現了這類問題。在隨后的研究中,人們發現歐姆定律只能在一定條件下才成立。
①金屬導電或電解液導電時歐姆定律適用,而在氣體導電時歐姆定律不適用。
②導體電阻會隨溫度而變化,所以金屬導電只有在它的電阻可以認為不隨電流、電壓變化時,歐姆定律才成立。
為了彌補歸納推理之不足,物理學研究上常采用科學歸納法。這種思維方法,以后再介紹。
三、智能顯示
【動腦動手】
(1)一個電阻所加電壓增大為原來的二倍時,通過它的電流強度是原來的 倍。
(2)在電阻是10歐的小燈泡兩端加上2.5伏的電壓,則通過小燈泡的電流為 安,在1分40秒內通過的電量為 庫。
(3)某金屬導體兩端電壓是6伏,通過它的電流是0.2安,該導體的電阻是 歐。若加在它兩端的電壓增加到12伏。這個導體的電阻是 歐。
(4)一條電阻線,允許通過的最大電流為2安。給它加36伏電壓,電流為0.5安。這條電阻線若把它直接接在220伏電路中,則電阻線中通過的電流為 安。所以, 使用。
(5)用電流表和電壓表測小燈炮電阻的實驗中,當小燈泡正常發光時,電壓表、電流表的示數如圖8-5所示,則小燈泡的額定電壓是 伏。通過燈絲的電流是 安。小燈泡正常發光時電阻是 歐。
(6)測小燈泡的電阻
①如圖8-6所示,是用電壓表測小燈泡電阻的實驗電路圖。閉合開關S時,變阻器滑片P應放在變阻器的 端。(填“a”或“b”)
②當電壓表示數為2.4伏時,電流表的示數如圖8-7所示,通過小燈泡的電流是 安,這時小燈泡的電阻是 歐。
參考答案:
(1)2. (2)0.25,25. (3)30,30。 (4)3.04,不能使用。
(5)2.5,0.5,5. (6)①b ②0.24,10.
歐姆定律教案12
在觀察實驗的基礎上引出歐姆定律;理解歐姆定律的內容、公式、單位及其應用。在教學中注意對學生進行研究方法(控制變量法)的傳授,使學生通過對德國物理學家歐姆的了解,受到其刻苦鉆研精神和嚴謹科學態度的感染和熏陶。
重點是歐姆定律所揭示的物理意義及其數學表達式;難點是歐姆定律的實驗及其設計;關鍵是做好本節的實驗。
演示用電源、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器及定值電阻(5歐、10歐、15歐各一個)、導線若干根。
以實驗引導、分析比較、講授為主
一、新課引入:通過前面的學習同學們知道了電流、電壓、電阻的概念。那么,電流、電壓、電阻三者之間有什么關系呢?這就是本節課我們所要學習和研究的問題。其實,這個關系早在十九世紀初時已被德國物理學家歐姆經過十年的艱辛探索總結出來了,成為電學中最重要的規律之一,即后來人們所稱的
歐姆定律(板書課題)
二、講授新課:為了學習、研究歐姆定律,同學們,今天我們就試著用堂上短短幾十分鐘,借助于比歐姆時代先進得多的現成儀器,踏著平坦的道路重復一次歐姆及前人的研究工作,又來學當一次科學家,行嗎?(話音剛落,學生們都高興地同聲叫:行!)好!今天我們研究電流、電壓、電阻三者間關系的方法與物理學中常用的方法一樣,即先使其中一個量(如電阻)保持不變,研究其余兩個量(電流和電壓)間的關系;再使另一量(如電壓)保持不變,研究剩下兩個量的關系;最后通過分析、綜合,就可總結出三個量之間的關系。
(一)實驗與分析(板書)
1、實驗目的:研究電流、電壓、電阻三者之間的變化關系。
2、實驗器材:電源一個、演示電流表一個,演示電壓表一個、開關一個、滑動變阻器一個、定值電阻5歐、10歐、15歐各一個,導線若干根。
3、實驗步驟:
①設計電路圖和實物連接圖。(出示小黑板,如圖1所示,但先用兩張紙分別橫向蓋住電路圖、實物圖和表格)
要求學生根據所給的器材和學過的(串、并聯)電路思考:應取哪種電路連接?并動手設計電路圖。與此同時,教師巡視并選出兩個代表性電路圖,再揭下小黑板電路圖蓋紙進行對照。可能出現跟小黑板上教師設計的電路不同,這時應因勢利導地說明,在串聯電路中電流只有一條通路,器材所接位置不同,不受影響。并向學生強調:無論哪種設計方法,都不能把儀表正、負極接反;在連接實物時應斷開開關,并將滑動變阻器滑片放到最大電阻位置。
待多數同學都完成設計后,請兩位同學上講臺(他們是以后分組實驗的小組長),按照電路圖連接實物圖,布置其他同學設計表格。然后揭下小黑板上表格的蓋紙,讓同學們自己訂正。
(師生共同檢查、分析、訂正上面兩位同學連接的實物圖。)
②保持電阻R不變,研究電流I隨電壓U的變化關系。(實驗并板書)
條件:在圖(b)中接入5歐的定值電阻。
操作:按照表一做三資助實驗,每次都使電阻R兩端電壓按1伏、2伏、3伏遞增。
記錄:觀察電流表示數并記在表一電流欄內。
分析:同學們對三次實驗數據作分析比較后,可得“電壓增大幾倍電流也增大幾倍”的感性認識。
結論:當電阻不變時,電流跟電壓成正比關系。(板書)
③保持電壓U不變,研究電流I隨電阻R的變化關系。(實驗并板書)
條件:在圖(b)中,保持定值電阻R兩端電壓為3伏不變。
操作:按照表二做三次實驗,依次分別接入5歐、10歐、15歐電阻。
記錄:觀察電流表的示數、記錄在表二電流欄內。
分析:同學們對三次實驗數據作分析比較后,可得到“電阻增大幾倍電流就減小幾倍”的感性認識。
結論:當電壓不變時,電流跟電阻成反比關系。(板書)
(二)、歐姆定律(板書)
①文字表述: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,這個規律叫歐姆定律。(板書并講解)
②公式:I=U/R(板書)
③單位:U—伏、R—歐、I—安(板書)
④說明:歐姆定律是從實驗中總結出來的規律,它適用于任何情況下的電流計算。
⑤強調:歐姆定律公式中各個物理量只能是同一導體在同一時刻所具有的量,也就是說不能用甲導體的電壓、電阻去求乙導體的電流。
(三)、歐姆定律公式的變形(板書)
講解:上述歐姆定律公式的變形反映了一段導體中電流、電壓和電阻三者之間的定量關系,知道了其中的兩個量就可以算出第三個量。應特別注意,I=U/R和R=U/I屬于形同實異。也就是說,R=U/I式中的R不能理解為:電流一定時,電阻R與電壓U成正比,或電壓一定時,電阻R與電流I成反比。因為導體電阻的大小是由導體的長度、橫截面積和材料決定的,所以R=U/I,只能用來計算電阻的大小,而不能用作電阻的定義式。
三、課堂小結:歐姆定律是今后學習電學中常用的定律,通過本節的學習我們應掌握以下幾點:①要學會物理學的研究方法;②要掌握歐姆定律的實驗與設計;③要了解電流、電壓、電阻三者之間的變化關系;④要掌握歐姆定律的公式、單位及公式的變形。
四、鞏固練習:
l、按照表一記錄的電壓值和電阻值計算電流值。
2、某一電阻接在60伏的電路中,其上通過的電流為2A,問:該電阻為大?若電壓增大到120伏時,其電阻為多大?為什么?
五、布置作業。
注:本教案依據的教材是華東版初中物理教材。
歐姆定律教案13
電阻一定時,電流與電壓成正比。
思考、交流、回答:
不能這樣說。
導體的電阻是由導體本身的性質決定的,它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小,導體中是否有電流或電流的大小無關。所以,我們不能認為電阻R跟電壓U成正比,跟電流I成反比。
電壓是電路中形成電流的原因,導體兩端不加電壓時,電流為零,但導體電阻依然存在。因此不能認為電壓U跟電流I成正比,跟電阻R也成正比。
閱讀科學世界,了解酒精檢測儀的原理;
觀察圖片,了解電子秤的原理。
思考、交流、回答:
可以由導體兩端的'電壓和通過這段導體的電流,利用歐姆定律的變形公式R=U/I來求解。而導體兩端的電壓和通過導體的電流可以測出來。即:用電流表測出通過導體中的電流,用電壓表測出導體兩端的電壓,就可以求出導體的電阻了。
三、課堂小結
回顧本節課的學習內容
本節課你有哪些收獲?還有哪些困惑?學生討論梳理知識,交流收獲和困惑。見板書設計。
四、課堂檢測教師巡視、講評完成檢測題。見附件。
五、布置作業1.完成《助學》上本節的題。
2.完成“周六自測”。課后完成
【板書設計】
歐姆定律教案14
學習目標:
1.能知道歐姆定律的內容,并會運用歐姆定律進行簡單的計算。
2.能說出串并聯電路的特點,會用串并聯電路的特點得出串并聯電路中電阻的`關系。
3.會應用歐姆定律解決簡單的電路問題
學習重點:理解歐姆定律內容和其表達式、變換式的意義
學習難點:利用歐姆定律解決簡單問題的能力
導學內容和步驟:
一、前置學習:
歐姆定律的內容
2. 歐姆定律的數學表達式及式中各物理量及單位:
I----電流----安培;U----電壓---伏特;R----電阻---歐姆
3.歐姆定律中的“導體”指的是 。
4.串聯電路中,電流關系:
電壓關系:
電阻關系:
比例關系:
5. 串聯電路中,電流關系:
電壓關系:
電阻關系:
比例關系:
二、展示交流:
學習小組完成課本29頁1—3題,上黑板展示。
教師強調解題格式,“三要”和“三不”。
三要:要寫解、答;要有公式;要帶單位。
三不:最后結果不準用分數;不準用約等號;不準用除號。
三、合作探究:
學習小組完成課本29頁4題,盡量用多種方法解題,上黑板展示。
教師歸納:解題步驟:1。根據題意畫電路圖; 2.在圖中標出已知量和未知量; 3.綜合運用電學規律列式求解。三種方法(單一法、整體法、比例法)。
四、達標拓展:略
五、教學評價:略
六、教學反思:略。
歐姆定律教案15
一 教材分析
歐姆定律是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強,重點是學生要通過自己的實驗得出歐姆定律,最關鍵的是兩個方面:一個是實驗方法,另一個就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學生在實驗的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點而不是難點。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助,所以這次課采用啟發式綜合教學法。
二教學目標
知識與技能
①使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。
②通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。
③會觀察、收集實驗中的數據并對數據進行分析。
過程與方法
①根據已有的知識猜測未知的知識。
②經歷歐姆定律的發現過程并掌握實驗的思路、方法。
③能對自己的實驗結果進行評估,找到成功和失敗的原因。
情感、態度與價值觀
①讓學生用聯系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。
②培養學生大膽猜想,小心求證,形成嚴謹的科學精神。
三教學重點與難點
重點:掌握實驗方法;理解歐姆定律。
難點:設計實驗過程;實驗數據的分析;實驗結果的評估。
四學情分析
在技能方面是練習用電壓表測電壓,在知識方面是研究串、并聯電路中的電壓關系。這是一節探索性實驗課,讓學生自主實驗、觀察記錄,自行分析,歸納總結得出結論。學生對探索性實驗有濃厚的興趣,這種方式能激發學生的創造性思維活動有利于提高認知能力和實驗能力,但由于學生的探究能力尚不夠成熟,引導培養學生探究能力是本節課的難點
五教學方法
啟發式綜合教學法。
六課前準備
教具:投影儀、投影片。
學具:電源、開關、導線、定值電阻(5、10)、滑動變阻器、電壓表和電流表。
七課時安排一課時
八教學過程
教師活動 學生活動 說明
(一)預習檢查、總結疑惑
①我們學過的電學部分的物理量有哪些?
②他們之間有聯系嗎?
③一段導體兩端的電壓越高,通過它的電流如何變化?當導體的電阻越大,通過它的'電流如何變化? 學生以舉手的形式回答問題,并將自己的想法寫在學案上。
這部分問題學生以前已經有了感性的認識,大部分學生回答得很正確,即使有少數同學回答錯誤也沒有關系,學生之間會進行糾正。
(二)情景引入、展示目標
提問:電壓增大,電流也隨著增大,但是你知道電流增大了多少嗎?
讓學生猜測電流I、電壓U、電阻R之間的關系式。 學生大膽猜想。
不論對錯,教師都應認真對待,但應該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應該引導學生在原有知識的基礎上有根據,符合邏輯進行猜想。同時可將所有學生的猜想寫在黑板上,這對其他的同學有啟發作用。
(三)合作探究、精講點播
一、設計實驗
讓學生闡述自己進行實驗的初步構想。
①器材。
②電路。
③操作。
對學生的實驗方法提出異議,促使學生思索實驗的改進。
鎖定實驗方案,板書合理的器材選擇、電路圖、數據記錄方法、操作過程。 學生按照學案的過程,補充實驗器材,畫電路圖,并且簡單陳述自己的實驗操作過程。
學生根據老師提出的異議,討論實驗的改進方案,并修正器材、電路圖、操作方法。 設計實驗部分是一個難點,教師要進行引導,不要輕易否定學生的想法,在設計過程中教師可以提出啟發性的問題,讓學生自我發現問題。
二、進行實驗
教師巡視指導,幫助困難學生。 學生以小組為單位進行實驗。
實驗數據之間的關系非常明顯,要讓學生從分析數據的過程中感受歐姆定律發現的邏輯過程,傳授學生控制變量法。
三、分析論證
傳授學生觀察數據的方法,投影問題,讓學生通過觀察數據找到問題的答案,最終得到結論。 學生根據教師投影出的問題觀察數據,在回答問題的過程中發現規律。
四、評估交流
讓學生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法,教師引領回答幾個大家普遍遇到的問題。 學生小組內討論。
使學生意識到共同討論可以發現自己的不足,借鑒別人的經驗。
(四)反思總結、當堂檢測
擴展記錄表格,讓學生補充。
投影一道與生活有關的題目。 學生補充表格。
學生在作業本上完成。 這個練習很簡單,但能使學生沿著前面的思維慣性走下去,強化學生對歐姆定律的認識。
這一道練習主要是讓學生了解歐姆定律在生活中的應用。
課堂小結
讓學生歸納這節課學到的知識,回顧實驗的設計和操作過程,既強化了知識又鍛煉了學生歸納整理知識的能力。 學生歸納。
讓學生意識到課堂回顧的重要性,并培養學生歸納整理的能力,對提高學生的自學能力有重要的作用。
________________________________________
九板書設計
已學的電學物理量:電流I、電壓U、電阻R。
猜測三者之間的關系:I=UR、I=U/R、I=U-R、
實驗所需器材:電源、開關、導線、電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。
實驗電路圖:見圖-10
記錄表格:
結論: (歐姆定律)
十教學反思
學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協助,所以這次課采用啟發式綜合的教學方法。
歐姆定律及其應用
【學習目標】
1.理解歐姆定律,能運用歐姆定律進行簡單的計算。
2.能根據歐姆定律以及電路的特點,得出串、并聯電路中電阻的關系。3.學會解答電學計算題的一般方法。
【重點難點】
重點:掌握歐姆定律,會用歐姆定律分析電路問題,進行電路計算。難點:推導串聯和并聯電路中總電阻與各分電阻的關系。
【導學指導】
一、知識鏈接
導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻之間有什么關系?
二、探究新知
(一)閱讀教材P26頁,思考下列問題: 1.歐姆定律的內容是什么?
2.歐姆定律的表達式怎樣?各個物理量的單位是什么?
點拔:利用歐姆定律解決問題要注意以下幾點:
(1)歐姆定律中的 I、U、R 都是指同一導體或同一段電路上對應的物理量。同時歐姆U定律中三個物理量具有同時性。(2)由歐姆定律的變形公式為U = IR、R =。(3)
I歐姆定律中各物理量的單位必須統一。
(二)串聯電路中的電阻關系
按教材圖7.2-2進行實驗,觀察實驗現象,思考這說明什么問題? 實驗現象說明:串聯的兩個電阻,總電阻比一個電阻
。拓展延伸:從理論上進一步探究串聯電阻的總電阻和各分電阻之間的關系。
如圖兩個串聯導體的電阻值分別為Rl和R2 , 設串聯電路的總電阻為R,Rl和R2兩端的電壓分別為U1和U2,串聯部分兩端的電壓為U ,通過Rl和R2的電流分別為I1和I2,根據歐姆定律推導R和R1、R2之間的關系。
對于多個電阻(R1、R2、R3 ? ? Rn)串聯,同樣可以得到:R=
即串聯電阻的總電阻等于。
(三)并聯電路中的電阻關系
把兩個同樣阻值的電阻并聯起來,接到教材圖7.2-3實驗中,我們再觀察實驗現象,又能得到什么結論?
實驗現象說明:并聯電路的總電阻的阻值比_______
都小。
拓展延伸:從理論上進一步探究并聯電阻的總電阻和各分電阻之間的關系。
設各支路的電阻分別為R1和R2,并聯電路的總電阻為R.通過R1和R2的電流分別為I1和I2,并聯電路的總電流為I。根據歐姆定律推導R和R1、R2之間的關系。對于多個電阻(R1、R2、R3 ? ?Rn)并聯,同理可以得到: =
即并聯電阻的總電阻的倒數等于
之和。R
【課堂練習】
1、完成課本P29頁的1、2、3、4、5、6題。2.歐姆定律是_____
國物理學家_____
在19世紀初期經過大量實驗得出的,它的內容是導體中的電流,跟導體_________
成正比,跟導體的_____ 成反比。該定律用公式表示為___________。人體安全電壓不高于36V,當通過人體的電流接近30 mA時就會有生命危險。據此可以推斷,人體是(填“導體”或“絕緣體”),人體電阻約 Ω。
3、對歐姆定律公式I=U/R的理解,下面哪一句話是錯誤的:()A.對某一段導體來說,導體中的電流跟它兩端的電壓成正比; B.在相同電壓的條件下,不同導體中的電流跟電阻成反比; C.導體中的電流既與導體兩端的電壓有關也與導體電阻有關;
D.因為電阻是導體本身的屬性,所以導體中的電流只與導體兩端電壓有關,與電阻無關。
4、如果某人的身體電阻約在3000Ω到4000Ω之間,為了安全,要求通過人體的電流不能大于 5mA,那么此人身體接觸的電壓不能大于:()
A.5V B.15V C.30V D.36V
5、甲、乙兩導體通過相同的電流,甲所需的電壓比乙所需的電壓大,則它們的阻值大小關系是:()A.R甲>R乙; B.R甲=R乙; C.R甲 6、有一電阻兩端加上 6 V電壓時,通過的電流為 0.5A,可知它的電阻為 Ω,若給它加上 18 V電壓,導線中電流為 A,此時導線電阻為 Ω,若導線兩端電壓為零,導線中電流為 A,導線電阻為 Ω。 7、要想使1000Ω的定值電阻通過8mA的電流,那么應給它加________V的電壓;如果該定值電阻所允許通過的最大電流是25 mA,那么它兩端所能加的最大電壓是_________V。 8、一個定值電阻接在某段電路中,當電壓為1.5V時,通過的電流為0.15A,當電壓增大為原來的2倍時,則下列說法正確的是() A.電流為原來的2倍 B.電阻為原來的2倍 C.電流為原來的1/2 D.電阻為原來的1/2 9、將2Ω和4Ω的電阻串聯后接人電路,已知2Ω電阻通過的電流是0.5A,則4Ω電阻上的電壓和電流分別為:()A.1 V、0.5 A; B.2 V、0.5 A; C.2 V、1 A; D.0.5 V、1 A。10.一個20Ω的電阻,接在由4節干電池串聯的電源上,要測這個電阻中的電流和兩端的電壓,電流表,電壓表選的量程應為()A.0~0.6A,0~3V B.0~0.6A,0~15V C.0~3A,0~3V D.0~3A,0~15V 11.如圖所示電路,當圖中的開關S閉合時,電流表的示數為1.2A,電阻R的阻值是2.6歐,電壓表有“+”、“3V”、“15V”三個接線柱,問電壓表應使用的是哪兩個接線柱? 12、如圖所示的電路中,A、B兩端的電壓是6V,燈L1的電阻是8Ω,通過的電流是0.2 A,求: (1)通過燈L2的電流;(2)燈L1兩端的電壓;(3)燈L2兩端的電壓和燈L2的電阻。 13.小燈泡電阻為20歐姆,在正常工作時它兩端的電壓是12伏特,現有的電源電壓是16伏特,要把這盞燈接在這個電源上,需怎樣接入一個阻值多大的電阻?將電路設計出來,并畫出電路圖。 【要點歸納】 歐姆定律中的 I、U、R的關系是I=U/R,串聯電阻的總電阻等于 。并聯電阻的總電阻的倒數等于 之和。 【擴展訓練】 1.電阻R1的阻值為10Ω,將它與R2并聯后,總電阻為5Ω,若將R1與R2串聯,則總阻值為() A.20Ω B.15Ω C.10Ω D.5Ω 2.有兩個電阻,阻值分別為30和10Ω,把它們串聯起來,其總電阻是()A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.7.5Ω 3.某段導體兩端的電壓是4V時,通過導體的電流是1A,如果將該導體兩端的電壓減少到2V時,通過導體的電流是()A.0.25A B.0.5A C.2A D.3A 4.把一個3Ω的電阻和一個6Ω的電阻并聯在電路中(圖7.2-3),它們的總電阻是多大?如果電源電壓為3V,則電路中的電流為多 大? 5.在圖電路中,R1=10Ω,R2=20Ω,閉合開關后,電流表的示數為0.3A。 (1)電阻R1兩端的電壓是多少?(2)通過R2的電流是多少?