第七章欧姆定律.docx

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第七章欧姆定律

第七章欧姆定律

第1节探究电阻上的电流跟两端电压的关系

一、学习目标

1.通过实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。

2.会使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和电流之间的关系。

3.体会用“控制变量”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图象研究物理问题的方法。

二、重点：

通过实验探究电流跟电压、电阻的关系。

难点：

运用图象法分析得出电流跟电压、电阻的关系。

三、学习过程:

（一）引入：

实验：

各小组同学将电源、开关、定值电阻、电流表连接成串联电路。

思考：

怎样改变电路中的电流？

（二）科学探究

猜想与假设：

1.既然电压是电流产生的原因，那么可以通过方法来改变导体中的电流。

2.电阻是指导体对电流的阻碍作用，那么可以通过方法来改变导体中的电流。

设计实验：

设计思路：

要测通过电阻的电流和电阻两端的电压，就需要电流表和电压表；要改变通过电阻的电流和电阻两端的电压，可以通过调节滑动变阻器来实现，明确了这些，从而得出本实验所需要的实验器材和实验电路图。

实验器材：

电池组一个，开关一个，不同阻值的定值电阻三个，电流表、电压表、滑动变阻器各一个，导线若干。

实验电路图：

进行实验：

1.保持电阻不变，研究电流与电压的关系。

（1）按照电路图连接电路。

（2）检查电路无误后，合上开关，保持R=10Ω不变，调节滑动变阻器的滑片，分别读出相应的电流值和电压值，填入表1中。

表1R=10Ω

实验次数

电压U／V

电流I／A

1

2

3

2.保持电压不变，研究电流与电阻的关系。

分别换用不同阻值（5Ω、10Ω、15Ω）的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压（U=3V）不变，观察并记录每次定值电阻的阻值和电流表的示数，填入表2中。

表2U=3V

实验次数

电阻R／Ω

电流I／A

1

2

3

分析与论证：

分析表1实验数据可以得出：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

分析表2实验数据可以得出：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

评估与交流：

（1）比较本小组得出的实验结论与其他小组的实验结论有什么差别？

（2）反思实验结论与开始的假设有何差异?

（3）分析产生实验误差的原因有哪些？

（4）研究改进实验的措施有哪些？

得出结论：

由分析与论证可以得出电流、电压、电阻三者的关系：

（1）在电阻一定时，导体中的电流与＿＿＿＿＿＿＿＿＿成正比；

（2）在电压一定时，导体中的电流与＿＿＿＿＿＿＿＿＿成反比。

四、课堂小结:

我的收获：

；

我的疑惑：

。

五、达标检测:

1.在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，我们可以这样思考：

通过导体的电流可能跟导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关，现在要单独探究电流跟电压的关系，就必须保持＿＿＿＿＿不变，改变导体两端的＿＿＿＿＿，测出对应的＿＿＿＿＿，通过对几次测量数据的分析，得出结论。

2.一段导体接在电路中，电压表和电流表的示数如下表，但有缺漏，请将缺漏的空格补上。

3.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，应保持＿＿＿＿＿不变,某同学根据得到的数据画出了如图7.1-1所示的图像，你对这个图像进行分析后，得出的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4.某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图7.1-2所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是O～15Ω。

（1）他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法实验分两步进行：

①保持电阻不变，探究电流与的关系；

②保持电压不变，探究电流与的关系

（2）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：

调节滑动变阻器的滑片，保持不变.

5.小明同学按图7.1-3所示的电路图连接电路进行实验，在实验过程中，若保持R1不变，并通过改变滑动变阻器滑片P的位置，使电压表V1的示数分别为2V、4V、6V时，电压表V2、V和电流表A相应的示数如下表所示：

（1）对表格中三只电压表的数据进行分析，可归纳出结论：

（2）对表格中电压表V1和电流表A的数据进行分析，可归纳出结论：

六、课下作业

第2节欧姆定律及其应用

一、学习目标：

1.理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算。

2.能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系。

3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。

4.根据实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法。

二、重点：

掌握欧姆定律，会用欧姆定律分析电路问题，进行电路计算。

难点：

推导串联和并联电路中总电阻与各分电阻的关系。

三、学习过程：

（一）引入

回顾：

导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻之间有什么关系？

（二）科学探究

自主探究：

阅读教材第26页，思考下列问题：

1.欧姆定律的内容是什么？

2.欧姆定律的表达式怎样？

各个物理量的单位是什么？

接着，请阅读例题并尝试做一下。

利用欧姆定律解决问题要注意以下几点：

（1）欧姆定律中的I、U、R都是指同一导体或同一段电路上对应的物理量。

同时欧姆定律中三个物理量具有同时性。

（2）由欧姆定律的变形公式为U=IR、R=

。

（3）欧姆定律中各物理量的单位必须统一。

合作探究：

1.串联电路中的电阻关系

实验1：

按教材图7.2-2进行实验，观察实验现象，思考这说明什么问题？

实验现象说明：

串联的两个电阻，总电阻比一个电阻。

如果串联3个或更多的电阻，重复实验，实验现象相同。

由此总结出串联电路中的电阻关系：

。

拓展延伸：

从理论上进一步探究串联电阻的总电阻和各分电阻之间的关系。

如图7.2-1中，两个串联导体的电阻值分别为Rl和R2,设串联电路的总电阻为R，Rl和R2两端的电压分别为U1和U2，串联部分两端的电压为U,通过Rl和R2的电流分别为I1和I2，根据欧姆定律推导R和R1、R2之间的关系。

对于多个电阻（R1、R2、R3……Rn）串联，同样可以得到:

R=

即串联电阻的总电阻等于。

2.并联电路中的电阻关系

实验2：

把两个同样阻值的电阻并联起来，接到教材图7.2-3实验中，我们再观察实验现象，又能得到什么结论？

实验现象说明：

并联电路的总电阻的阻值比＿＿＿＿＿＿＿都小。

拓展延伸：

从理论上进一步探究并联电阻的总电阻和各分电阻之间的关系。

设各支路的电阻分别为R1和R2，并联电路的总电阻为R.通过R1和R2的电流分别为I1和I2，并联电路的总电流为I（如图7.2-2）。

根据欧姆定律推导R和R1、R2之间的关系。

对于多个电阻（R1、R2、R3……Rn）并联，同理可以得到：

=

即并联电阻的总电阻的倒数等于之和。

四、课堂小结：

我的收获：

；

我的疑惑：

。

五、达标检测：

1.欧姆定律是＿＿＿＿＿国物理学家＿＿＿＿＿在19世纪初期经过大量实验得出的，它的内容是导体中的电流，跟导体＿＿＿＿＿＿＿＿＿成正比，跟导体的＿＿＿＿＿成反比。

该定律用公式表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2.人体安全电压不高于36V，当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险。

据此可以推断，人体是（填“导体”或“绝缘体”），人体电阻约Ω。

3.电阻R1的阻值为10Ω，将它与R2并联后，总电阻为5Ω，若将R1与R2串联，则总阻值为（）

A.20ΩB.15ΩC.10ΩD.5Ω

4.有两个电阻，阻值分别为30和10Ω，把它们串联起来，其总电阻是（）

A.40ΩB.30ΩC.20ΩD.7.5Ω

5.根据欧姆定律I=

，下列说法正确的是（）

A.通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小

B.导体两端的电压越高，这段导体的电阻就越大

C.导体的电阻与电压成正比，与电流成反比

D.导体两端的电压越高，通过这段导体中的电流就越大

6.某段导体两端的电压是4V时，通过导体的电流是1A，如果将该导体两端的电压减少到2V时，通过导体的电流是（）

A.0.25AB.0.5AC.2AD.3A

7.把一个3Ω的电阻和一个6Ω的电阻并联在电路中（图7.2-3），它们的总电阻是多大？

如果电源电压为3V，则电路中的电流为多大？

8.在图7.2-4电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A。

（1）电阻R1两端的电压是多少？

（2）通过R2的电流是多少？

六、课下作业：

第3节测量小灯泡的电阻

一、学习目标：

1.知道用电流表和电压表测电阻的原理。

2.会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。

3.了解灯丝电阻的特性。

二、重点：

学会用电流表和电压表测量导体的电阻。

难点：

分析实验数据，发现规律，加深对于电阻概念的认识。

三、学习过程：

（一）引入

观察白炽灯，思考：

如何测出灯泡内灯丝的阻值？

提示：

只要测出___________和______________，然后再运用公式_______________，即可求出它的电阻。

（二）科学探究

实验设计

结合教材第29页“想想议议”，请设计一个能够测量小灯泡的阻值的电路图。

有部分同学设计的电路图可能没有滑动变阻器，对此大家讨论：

电路中需不需要加滑动变阻器？

为什么？

进行实验

请同学们阅读教材第30页以及“想想议议”，然后自行设计实验步骤和实验数据记录表格，可以将灯泡的亮度也记录下来。

实验前，请各实验小组交流他们设计的实验步骤，讨论实验过程中的注意事项。

然后各小组同学相互协作，共同完成实验。

分析与论证

让各小组同学展示的实验记录，对实验数据进行分析，根据R=

计算出每次灯泡的电阻。

请同学们思考：

每次灯泡的电阻是不是定值？

是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢？

讨论、回答：

。

交流与评估

在交流评估的过程中，除了反思自己的实验过程，还可以思考交流下面的问题：

（1）实验中你的电表是否出现了指针反向偏转的现象？

原因是什么？

（2）实验中你的电表是否出现超量程的现象？

原因是什么？

（3）实验中你的滑动变阻器是否出现无法调节电路的现象？

原因是什么？

（4）测小灯泡的电阻的实验中，你每次测量的电阻值是否相差不大？

为什么？

四、课堂小结：

我的收获：

；

我的疑惑：

。

五、达标检测：

1.在一次用伏安法测电阻的实验中，测得电流表示数为0.16A.电压表示数如图7.3-1，则电阻两端的电压为＿＿＿＿＿V，电阻的阻值是＿＿＿＿＿Ω。

2.用伏安法测电阻的实验中，下列操作中有问题的是（）

A.连接线路的过程中，开关应处于断开状态

B.连接线路的过程中，滑动变阻器的滑片要放在最大阻值的位置

C.电流表串联在被测电路中，电压表并联在被测电阻两端

D.试触时发现电流表指针反向偏转，电压表正常，只须断开电路将电源的正负极对调

3.根据用电流表和电压表测电阻的实验回答：

（1）这个实验的原理是根据＿＿＿＿＿定律的推导公式＿＿＿＿＿计算出R的阻值；

（2）这个实验应测的物理量有＿＿＿＿＿；

（3）实验时,滑动变阻器的作用是＿＿＿＿＿，接通电路前应将