沪粤版物理第十二章测试题.docx
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沪粤版物理第十二章测试题
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=1000kΩ1kΩ=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:
备课思考:
本节是一堂重要的科学规律探究课,在备课和课堂教学中,教师要更多地站在学生的角度分析教材、调控课堂,让学生在亲身体验的基础上,手脑并用地参与科学探究活动,认识和生成知识,体验科学探究过程的曲折和乐趣,真正去感悟科学。
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=IRR=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“2.5V0.3A”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:
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(3.8V0.3A)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4V时,通过的电流为0.5A;若它两端
的电压增加到8V时,则通过它的电流为()
A.0.25AB.1AC.1.5AD.0.5A
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