九年级科学电现象2教案.docx
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九年级科学电现象2教案
教师备课记录表
电现象
（2）
*教学目标:
1、解释欧姆定律内容和数学表达式，能应用欧姆定律解决简单的电学问题。
2、理解伏安法测电阻的实验原理并能绘制电路图，能结合实际情况用电流表和电压表测导体电阻。
3、理解并掌握串、并联电路电流、电压和电阻的特点，能根据相应的特点解决电学问题。
4、分析常用电器的工作电路，知道家庭电路的组成，掌握安全用电的相关知识。
*教学重点
1、正确理解欧姆定律及欧姆定律的实际应用。
2、伏安法测电阻的实验原理。
3、能正确分析含有电流表、电压表的电路。
*教学难点
1、能结合欧姆定律及串并联电路的特点对电路进行正确的动态分析。
2、能根据电路中用电器、电流表和电压表等的实际情况做出正确的电路故障分析。
教学模式设置:
*学科活动：
*导入呈现：
【知识点1】：
电流、电压、电阻的关系
1、探究电流与电压、电阻的关系。
①提出问题：
电流与电压电阻有什么定量关系？
②制定计划，设计实验：
要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：
控制变量法。
即：
保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验，收集数据信息：
（会进行表格设计）
④分析论证：
（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。
）
⑤得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；
在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容：
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。
注意：
导体两端的电压跟这段导体中的电流成正比（错误）。
正确的应是导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
因为电压是形成电流的原因，因果关系不能搞错。
3、数学表达式I=U/R。
4、说明：
①适用条件：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）
②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。
三者单位依次是A、V、Ω
③同一导体（即R不变），则I与U成正比，同一电源（即U不变），则I与R成反比。
④是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
R＝U/I是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R与U、I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。
*有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比。
”你认为这种说法对吗？
为什么？
答：
不对。
因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
5、解电学题的基本思路
①认真审题，根据题意画出电路图；
②在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角码）；
③选择合适的公式或规律进行求解。
*例题讲解：
【例1】：
（2010•恩施州）某电器的内部电路如右图所示，其中R1=12Ω．当在A、B两个接线端口接入电压为10V的电源时，电流表的示数为0.5A；而把此电源（电压恒定）接在C、D两个接线端口时，电流表的示数为1A，则下列判断中正确的一项是（ A ）
A．可求出R2和R3的阻值，分别为R2=8Ω，R3=2Ω
B．可求出R2和R3的阻值，分别为R2=8Ω，R3=12Ω
C．只能求出R2和R3阻值的比值，R2：
R3=1：
2
D．电路发生了变化，不符合控制变量法，无法计算
【例2】：
（2008•烟台）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中（ D ）
A．电压表V1示数变大，V2示数变大，电流表A的示数变大
B．电压表V1示数不变，V2示数变大，电流表A的示数变小
C．电压表V1示数不变，V2示数变小，电流表A的示数变大
D．电压表V1示数变小，V2示数变大，电流表A的示数变小
【例3】：
（2013•漳州）在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示．下列说法正确的是（ D ）
A．电阻R1的阻值为20Ω
B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6v
C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A
*课堂巩固：
练1、（2013•遵义）如图所示的电路，将AB两端接入10V电源，电压表示数为3V，拆去AB两端电源，再将CD两端接入10V电源，电压表示数为7V，则R1：
R3的值为（ C ）
A．1：
1B．7：
3C．49：
9D．100：
21
练2、（2013•泉州）如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示，则电源电压为33V，R2的最大阻值为1010Ω．
【知识点2】：
伏安法测电阻
（1）、定义：
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
（2）、原理：
I=U/R
（3）、电路图：
（右图）
（4）、步骤：
①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意开关应断开
②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
（5）、讨论：
⑴本实验中，滑动变阻器的作用：
改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。
⑵测量结果偏小是因为：
有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx
电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2
*例题讲解：
【例4】：
（2005•连云港模拟）小胡同学用如图所示的电路做实验，其中电源电压恒定不变．实验前滑动变阻器的滑片应置于bb端．实验过程中，他记录各电表的示数如表．
实验序号
1
2
3
4
V1示数（V）
1.6
1.8
2.2
2.6
V2示数（V）
2.9
2.7
2.3
1.9
A示数（A）
0.32
0.36
0.44
0.52
（1）其中第4次测量时，电压表V2和电流表A的示数如图所示，请将表格中数据补完整
．
（2）由表中数据可知：
电压表V1与电流表示数的比值=55Ω，它等于电路中R1R1的阻值（填R1或R2）；第3次实验，该电阻的功率是0.9680.968W．
（3）实验时，滑动变阻器滑片移动方向为b→ab→a（选填“a→b”或“b→a”）．
【例5】：
（2013•遵义）小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有3V的电源，最大阻值为10Ω的滑动变阻器R，待测电阻Rx及如图甲所示的其它器材．
（1）如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大．
（2）连接电路时，开关应处于断开状态．
（3）调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时，电流表对应的示数如图乙所示，则本次测得的待测电阻Rx=9.6Ω．（保留两位有效数字）
4）做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流，但发现无论调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V，原因可能是滑动变阻器R的阻值太小．
*课堂巩固：
练3、（2013•苏州）要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx，实验室提供的器材有：
电源（电压为3V），学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω 5A）各一个，开关、导线若干．
（1）小明用伏安法测量该电阻，图1是小明连接的电路．连接电路时，小明注意到了开关应断开断开；接通电路前，小明还应将滑动变阻器滑至最右右（左/右）端．
接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：
①电路中哪一个元件有故障？
答：
电流表电流表；
②该元件发生了什么故障？
答：
短路短路．
（2）在排出故障更换新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是被测电阻阻值太大被测电阻阻值太大．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
（a）在图2所示虚线方框中画出实验电路图；
（b）简述实验步骤：
将电压表与Rx并联，扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧，读出示数为R2；
闭合开关读出电压表示数为U；计算出Rx的阻值将电压表与Rx并联，扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧，读出示数为R2；
闭合开关读出电压表示数为U；
计算出Rx的阻值（用相应的字母表示各个测出的物理量）
（c）写出待测电阻Rx的表达式：
Rx=（UR2）/（3V-U）．
【知识点3】：
串、并联电路“电流、电压、电阻“的特点
1、串并联电路的特点：
（1）串联电路：
电流I=I1=I2=I3=……In，电压U=U1+U2+U3+……Un，电阻R=R1+R2+R3+……Rn。
类比法理解串联电阻：
水管接上去越长，对水流的阻碍作用越大。
（2）并联电路：
电流I=I1+I2+I3+……In，电压U=U1=U2=U3=……Un，电阻1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
。
类比法理解并联电阻：
水管分支越多（越粗），对水流的阻碍作用越小。
2、串联分压
串联电路中由于各处电流相等，I=I1=I2=I3=……In，由欧姆定律I=U/R可得：
（1）、电压和电阻成正比，电阻大的得的电压大，即U1/U2=R1/R2U1:
U2:
U3:
…=R1:
R2:
R3:
…
（2）、电阻变大，分压增大；电阻变小，分压减小。
（3）、电阻为零，分压为零。
3、并联分流
并联电路中由于各支路两端的电压相等，U=U1=U2=U3=……Un，由欧姆定律的变形形式U=IR可得，并联电路电流和电阻成反比，电阻大的分得的电流小，即I1/I2=R2/R1
*例题讲解：
【例6】：
（2007•重庆）如图所示，小灯泡L标有“6V1.5W”字样，R2为阻值未知的定值电阻器，电源电压为12V保持不变．
（1）若开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R1的滑片在它的中点时，小灯泡恰能正常发光．求：
滑动变阻器R1的最大阻值．48Ω
（2）若开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R1的滑片P移到最左端时，求：
小灯泡这时的实际功率．（小灯泡灯丝的电阻视为不变）0.76W
（3）若保持滑动变阻器R1的滑片P在左端不动，将开关S1、S2均闭合，此时电流表的示数为1.25A，求：
R2的阻值．12Ω
【例7】：
（2008•苏州二模）如图所示，已知电源电压为6V，R1阻值为8Ω，变阻器R3上标有“1A20Ω”字样，电流表A选取的量程为0～0.6A，电压表V选取的量程是0～3V．
（1）当S1和S2均闭合时，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流是0.4A，则R2的电阻值是多大？
32Ω
（2）当S1闭合S2断开时，请通过分析计算说明，变阻器R3允许的取值范围．2-8Ω
*课堂巩固：
练4、（2006•南京）如图所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”，不计温度对灯丝电阻的影响．求：
（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电压表和电流表的读数是多少？
0V0.5A
（2）若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率？
0.9W/0.6W
【知识点4】家庭用电
（一）、家庭电路：
1、家庭电路的组成部分：
低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2、家庭电路的连接：
各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3、家庭电路的各部分的作用：
⑴低压供电线：
①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。
火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V
用途：
用来辨别火线和零线
②测电笔：
种类：
钢笔式，螺丝刀式。
使用方法：
手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。
⑵电能表：
①用途：
测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
②安装：
安装在家庭电路的干路上，原因：
这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌：
所标的电压U是：
额定电压所标的电流I是：
允许通过的最大电流UI是：
电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏
⑶闸刀（空气开关）：
①作用：
控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：
家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线
⑷保险盒：
材料：
保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成
②保险原理：
当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用
③电路符号：
④连接：
与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤选择：
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格：
越粗额定电流越大。
注意：
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。
因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
应用举例：
☆某家庭需要使用10A保险丝，可只有5A和15A保险丝。
如何分别来代替使用：
①可用两根5A保险丝并起来代用；②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相同。
⑸插座：
①作用：
连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类：
固定插座、可移动插座
二孔插座、三孔插座
③安装：
并联在家庭电路中，具体接线情况：
1接火线2接零线3接地线4接用电器的金属外壳5接用电部分的线路
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹用电器（电灯）、开关：
①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。
大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。
灯泡长期使用会变暗，原因是：
灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
②灯泡的种类：
螺丝口卡口。
螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：
原因：
防止维修触电
③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯
（二）、家庭电路电流过大的原因：
1、原因：
发生短路、用电器总功率过大。
2、家庭电路保险丝烧断的原因：
发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝
（三）、安全用电：
1、触电事故：
①定义：
一定强度的电流通过人体所引起的伤害
②危险性：
与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③安全电压：
不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。
2、触电形式：
（1）家庭电路（低压触电）a.单线触电b.双线触电
家庭电路触电的事故：
都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。
（2）高压触电：
a.高压电弧触电b.跨步电压触电
3、安全用电原则：
不接触低压带电体不靠近高压带电体
4、生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏
②不接触火线、金属外壳的用电电器要将金属外壳接地
③高大建筑要安装避雷针，防止雷击
④不靠近高压线路，防止发生高压电弧触电和跨步电压触电
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源，绝对不能用水来扑灭电器火灾。
注意：
1．家庭电路由：
进户线→电能表→总开关→保险盒→用电器。
2．两根进户线是火线和零线，它们之间的电压是220伏，可用测电笔来判别。
如果测电笔中氖管发光，则所测的是火线，不发光的是零线。
3．所有家用电器和插座都是并联的。
而开关则要与它所控制的用电器串联。
4．熔丝：
是用电阻率大，熔点低的铅锑合金制成。
它的作用是当电路中有过大的电流时，保险产生较多的热量，使它的温度达到熔点，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用。
5．引起电路中电流过大的原因有两个：
一是电路发生短路；二是用电器总功率过大（过载）。
6．安全用电的原则是：
①不接触低压带电体；②不靠近高压带电体。
7.在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上（一根已足够）；控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套也要接在火线上。
8.家庭电路出现的故障多表现为用电器不工作和保险丝熔断。
检修时要先看保险丝是否熔断，再用测电笔测导线、用电器等是否带电。
因此，我们可用下面的思路解题：
干路熔断：
各条线路都有可能短路
判保险丝熔断（由短路引起）支路：
短路在此支路
断所有用电器都不工作：
干路开路
保险丝未熔断（开路）部分用电器不工作：
部分接口处开路测电笔亮：
零线开
方某个用电器不工作：
支路开路
法测电笔不亮：
火线开路
*例题讲解：
【例8】:
“庆六•一文艺会演”时，中学物理组的老师给大家表演了一个“不怕电”的节目。
首先王老师将一标有“PZ220-100”的灯泡接到两导线头M、N之间，灯泡正常发光。
随后将灯泡取下，王老师站到干燥的木凳上后，左右手分别抓住M、N两导线头（如图）。
李老师用测电笔分别测试M、N及王老师的皮肤，发现测电笔的氖管都发光，而王老师却谈笑自如。
对以上现象的解释，你认为正确的是（C）
A．王老师有特异功能，确实不怕电
B．王老师的双手戴着绝缘手套
C．在人、灯替换之时，有人将零线断开了
D．在人、灯替换之时，有人将火线断开了
【例9】:
（2012•怀化）下图所示的四个家庭电路，正确的是（ C ）
A．
B．
C．
D．
【例10】:
（2005•西城区一模）在下列说法中，错误的是（ D ）
A．安全用电的原则是：
不接触低压带电体，不靠近高压带电体
B．电热器中电热丝的熔点高，家庭电路中保险丝的熔点低
C．在家庭中同时使用的大功率电器越多，越容易引发电路“跳闸”现象
D．在进行道路改造时，路旁的警示照明灯的工作电压都是220V
【例11】:
（2013•齐齐哈尔）图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光．造成这一现象的原因是（ C ）
A．插座发生短路了B．进户的火线断了
C．进户的零线断了D．某盏电灯的灯丝断了
【例12】:
下列关于家庭电路中的一些做法，符合安全用电的是（ C ）
A．电灯与电视、电冰箱并联，与插座应串联
B．控制电灯的开关应该与电灯并联
C．电灯的开关应该接在火线与灯泡之间
D．螺丝口灯头的螺旋套应该接在火线上
【例13】:
在下列现象中：
（1）插座中的两个线头相碰；
（2）开关中的两个线头相碰；
（3）电路中增加了大功率的用电器；
（4）户外输电线绝缘皮损坏，其中可能引起家中保险丝熔断的是（D）
A、
（1）
（2）B、
（2）（3）C、
（2）（4）D、
（1）（3）
*课堂巩固：
练5、（2011•沈阳）某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是（ AD ）
A．图中的四个插座是并联的
B．控制灯泡的开关要接在零线上
C．彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路
D．有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座，以确保安全
练6、（2010•孝感）如图是某家庭电路的一部分，其中甲、乙两处分别装有电灯或开关．对此电路，下列说法不正确的是（ A ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装开关，乙处应装电灯
C．电路中使用的用电器增多时，通过保险丝的电流就增大
D．电路中使用的用电器增多时，保险丝熔断的可能性就变大
练7、（2011•丰台区二模）关于安全用电，下列说法正确的是（ C ）
A．空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路
B．家庭电路的电压为36V
C．家庭电路中出现了空气开关“跳闸”，可能是用电器总功率过大
D．可以接触低压带电体，不可以靠近高压带电体
练8、（2014•西华县一模）小李家中的电灯不亮，电冰箱等用电器也不工作，但检查保险丝没有熔断，用测电笔测试所有的导线接头及用电器时，测电笔氖管均发光，则他家的电路故障可能是（ C ）
A．入户电源线的某处火线和零线短路
B．入户电源线的火线某处断路
C．入户电源线的零线某处断路
D．供电局停电
练9、（2011•遂宁）小明同学学习了家庭电路后，为家里新安装了一盏电灯．当闭合开关时，发现电灯不亮，配电箱内空气开关立即跳闸断开，其原因可能是（ A ）
A．灯头内部短路B．开关内部短路
C．灯泡的灯丝断了D．开关接触不良
*小组讨论：
1、总结伏安法测电阻的实验原理和注意事项。
2、总结串并联电路的特点以及串并联电路中电流、电压和电阻的特点。
3、总结家庭电路的相关知识。
*总结回顾（归纳整理）：
1、电流、电压、电阻的关系
*研究电流和电压的关系
实验：
保持电阻不变，研究电流和电压的关系
结论：
导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比。
*研究电流和电阻的关系
实验：
保持电压不变，研究电流和电阻的关系
结论：
导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成正比。
2、欧姆定律：
一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
3、欧姆定律的应用-------测量一个定值电阻的阻值-------伏安法测电阻
*原理：
根据欧姆定律I=U/R，导出R=U/I，用
测滑动变阻器R/的作用：
可以读出多组数据，然后算出平均值。
4、串、并联电路的特点
5、家庭用电
*备注：
无
*所教课程与小升初/中考/会考/高考的衔接点（知识点例题）：
详见各例题与练习题
*教师对课程的评价：
无
*作业安排：
升级会员 