第十七章欧姆定律.docx
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第十七章欧姆定律
第十七章欧姆定律
夜幕下,彩灯勾画出古镇建筑的轮廓。
电灯发光时,电流在电路中静静地“流淌”。
你是否想过,电流的流动遵循怎样的规律?
电流、电压、电阻各自扮演着什么角色?
它们之间的关系又如何呢?
现在就让我们来探究其中的奥秘。
课题15电流与电压和电阻的关系
教学目标
1、通过实验探究电压、电流和电阻的关系;
2、使学生同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;
3、 会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
教学重点
能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系
教学难点
如何用实验的方法研究导体中电流跟电压电阻的关系
教法
三疑三探
学法
自学、合作、交流、探究
教学用具
小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器
教学过程
教学设计与师生互动
备注
一、设疑自探
(一)创设情境、导入新课
电压是产生电流的原因,由此可以想到:
电压越高,电流可能越大;电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流会越小。
那么,流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢?
(二)根据课题、提出问题
1.在电阻一定时,电流与电压之间有怎样的关系呢?
2.在电压一定时,电流与电阻之间有怎样的关系呢?
(三)出示自探提示、组织学生自探
1.电流与电压之间的关系;2.电流与电阻之间的关系。
组织学生独立探究,解决探究问题。
二、解疑合探
(一)小组合探
根据自探提示,小组内讨论自探中未解决的问题,或交流自探心得。
(二)全班合探
1、各小组按分工进行展示和评价。
2、根据学生展示与评价情况,进行必要的点拨或精讲。
三、质疑再探
鼓励学生根据本节内容,提出新的更高层次的疑难问题,由其他学生共同解决。
对学生难以解决的问题进行点拨或亲自解答。
四、拓展应用
1.关于公式R=
的物理意义,下面说法中正确的是 ( )
A.导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比
B.导体中通过的电流越大,则电阻越小
C.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
D.导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比
2、通过5欧电阻的电流是0.7安,用有两个量程的电压表(0~3伏和0~15伏)来测量它的电压,要用________的量程去测量才合适。
(写出计算过程)
3、一个定值电阻,加在它两端的电压是4v,通过它的电流是0.8A,求:
它的阻值是多少Ω?
若加在它两端的电压是12v,则它的电阻是多少?
4、一段导体两端电压是4V,导体中的电流是1A,若导体两端电压是2V,则导体中的电流是多少?
5、某电路两端电压一定,电路两端接入10Ω的电阻时,通过这导体的电流是1.2A,若改接24Ω电阻时,则通过电路的电流是多少?
6、已知R1=2Ω和R2=6Ω两个电阻串联在电路中,若R1两端的电压是4V,则:
1)R2的电流是多少?
2)R1、R2两端的电压分别是多少?
3)电源电压是多少?
7、通过研究电流与电压、电阻的关系的实验,可以得到:
在电阻一定时,电流与电压成比;在电压一定时,电流与电阻成比。
8、在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,改变导体两端的电压或保持导体两端的电压是靠改变()实现的
A、串联电池的个数B、并联电池的个数
C、串联滑动变阻器D、三者都可以
9、在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,小明根据实验数据画出了如图所示的一个图像,下列结论正确的是()
A、电阻一定时,电流随电压的增大而增大
B、电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C、电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D、电压一定时,电阻随电流的增大而减小
10、小明用控制变量法探究电流与电阻的关系时,电路如图所示,在实验中,当A,B两点间的电阻由5Ω换成10Ω时,他下一步应采取的正确操作是()
A、只需将电池数增加一倍
B、只需将电池数减半
C、将滑动变阻器滑片适当向左移动
D、将滑动变阻器滑片适当向右移动
课后总结
本课小结
作业设计
板书设计
课后反思
知识点细解
1、大胆猜想,活化思维,主动探究,形成假设
①电压是形成电流的必要条件,学生猜想:
电压越高,电流可能越大。
②电阻表示导体对电流有阻碍作用,学生猜想:
电阻越大,电流可能越小。
学生通过对有关概念的理解,说出了猜想的理由,教师给予肯定。
教师:
牛顿曾说过“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。
”你们有这样的表现很好,但猜想是否正确,必须经过实验的检验。
2、实验演示,巧设情景,定量分析,发展猜想
①演示一:
不同电压使同一灯泡发光。
将额定电压为3.8伏的小灯泡与滑动变阻器串联在6伏的电路中,电压表与小灯泡并联,移动滑片,观察电压表示数变化及小灯泡亮度变化。
现象:
电压升高,灯泡变亮,即通过灯丝的电流变大。
通过实验,进一步猜想:
电流与电压成正比吗?
②演示二:
相同电压使不同电阻的灯泡发光。
把25瓦和100瓦两只照明灯(可说明25瓦灯泡的电阻比100瓦的灯泡的电阻大)并联在照明电路中,观察发光情况。
现象:
一明一暗,100瓦的灯亮,即电阻小的电流大。
通过实验,进一步猜想:
电流与电阻成反比吗?
3、学生主体,实验研究,定量探究
⑴小组讨论,设计实验
①研究方法。
引导学生回忆研究“电阻大小与导体材料、长度和横截面积有关”的实验方法,启发学生思考:
要研究电流与电压、电阻两个因素的关系时,应该怎么办?
教师强调指出:
这种研究方法叫“控制变量法”,是科学研究中被广泛采用的一种方法。
教师启发:
针对以上两个方案,如何设计实验,需要哪些实验器材,需要测哪些物理量?
②电路设计。
教师首先画出一个电阻R,启发学生思考:
要组成一个简单电路,需哪些电路器件;要知道电阻R两端的电压和通过电阻R的电流,需用什么仪器测量,怎么连接?
如何改变加在电阻R两端的电压呢?
引导学生逐步完善电路,并让学生画出完整的电路图(如图所示)。
教师用实物投影展示学生设计的实验电路图。
让学生讨论:
对于第一步,调节U(用电压表测)观察I(用电流表测),并且电压的调节可通过改变电池的节数来实现(电阻R直接接在电源两端),或者通过电阻R与滑动变阻器串联(上图),移动滑片来实现。
继续让学生讨论:
对于第二步,要研究I与R的关系,首先要改变上图中R的值(提供5欧、10欧、20欧的定值电阻),要保持R两端的电压不变,同样可调节滑片的位置,这样就保证了当改变电阻R的大小时,通过调节R′的滑片位置,使电压表示数不变,观察电流表示数的变化。
教师强调:
要得到一个规律,至少需要几组数据?
学生:
3组。
教师:
好,我们在实验中必须收集3组数据才能进行总结分析。
③表格设计。
R=___ΩU=___V
实验
次序
电压U/V
电流I/A
①
②
③
实验
次序
电阻R/Ω
电流I/A
①
②
③
表一表二
⑵团结协作,进行实验,收集数据
⑶小组汇报,分析归纳,系统总结,得出结论
分析比较以上实验数据,组织讨论,系统总结,归纳实验结论。
让学生分析表一,并得出:
电流随电压的增大而增大,且电压增大几倍,电流也增大几倍。
结论1:
当电阻一定时,电流与电压成正比。
教师强调:
电阻不变是前提,电压变化是“因”,电流变化是“果”。
让学生分析表二,并得出:
电流随电阻增大而减小,且电阻增大到几倍,电流就减小到几分之一。
结论2:
当电压一定时,电流与电阻成反比。
教师强调:
电压不变是前提,电阻不变是“因”,电流变化是“果”。
教师:
同样探究这个问题的小组,是否也发现了这样的规律?
如果有的小组有不同结论,与其他同学交流一下,找找原因。
(学生间短暂交流)
教师:
当然,实验误差也会造成实验数据有差异,不一定能得到严格相等的比例关系。
在实验中,我们要尊重事实、实事求是地记录和分析数据。
课题16欧姆定律
教学目标
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。
教学重点
理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义
教学难点
培养学生运用欧姆定律解决简单的实际问题的能力
教法
三疑三探
学法
自学、合作、交流、探究
教学用具
教学过程
教学设计与师生互动
备注
一、设疑自探
(一)创设情境、导入新课
通过上节课的探究可以发现,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
这是不是普遍规律呢?
(二)根据课题、提出问题
1.研究电流与电压的关系时,你得到了什么结论?
2.研究电流与电阻的关系时,你得到了什么结论?
3.对于同一段导体来说电流与电压和电阻之间有怎样的关系呢?
(三)出示自探提示、组织学生自探
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,培养逻辑思维能力,培养解答电学问题的良好习惯。
组织学生独立探究,解决探究问题。
二、解疑合探
(一)小组合探
根据自探提示,小组内讨论自探中未解决的问题,或交流自探心得。
(二)全班合探
1、各小组按分工进行展示和评价。
2、根据学生展示与评价情况,进行必要的点拨或精讲。
三、质疑再探
鼓励学生根据本节内容,提出新的更高层次的疑难问题,由其他学生共同解决。
对学生难以解决的问题进行点拨或亲自解答。
四、拓展应用
1、两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围()
A.大于10ΩB.在1Ω与10Ω之间C.小于1ΩD.无法确定。
2、如图所示电路,电源电压不变,当电键S由闭合到断开时,两电流表的读数将()
A.A1不变,A2变大B.A1变大,A2变小
C.A1不变,A2变小D.A1变小,A2不变
3、学校照明电路的总电阻,当()
A.全校电灯开关都闭合时最大
B.全校电灯开关都闭合时最小
C.全校电灯开关都断开时最小D.全校电灯少用时最小
4、电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,以下说法中正确的是()
A.R1两端的电压大于R2两端的电压B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流D.R1中的电流小于R2中的电流
5、电阻值分别为R1=40Ω、R2=20Ω的两个电阻。
串联后接到电源上,通过R1的电流强度为0.2A,则通过R2的电流强度为______A。
若不改变电源的电压,把R1和R2并联后再接到原来的电源上,则通过R1的电流强度为______A,通过R2的电流强度为______A。
6、如图所示,开关闭合后小灯泡L1两端的电压是3V,L2的电阻是12Ω,电源电压是9V特,则L1的电阻是多少?
7、小灯泡电阻为20欧姆,在正常工作时它两端的电压是12伏特,现有的电源电压是16伏特,要把这盏灯接在这个电源上,需怎样接入一个阻值多大的电阻?
将电路设计出来,并画出电路图。
8、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,则下列说法正确的是()
A.电流为原来的2倍B.电阻为原来的2倍
C.电流为原来的1/2D.电阻为原来的1/2
9、将2Ω和4Ω的电阻串联后接人电路,已知2Ω电阻通过的电流是0.5A,则4Ω电阻上的电压和电流分别为:
()
A.1V、0.5A;B.2V、0.5A;C.2V、1A;D.0.5V、1A。
10、一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表,电压表选的量程应为()
A.0~0.6A,0~3VB.0~0.6A,0~15V
C.0~3A,0~3VD.0~3A,0~15V
11、如图所示电路,当图中的开关S闭合时,电流表的示数为1.2A,电阻R的阻值是2.6欧,电压表有“+”、“3V”、“15V”三个接线柱,问电压表应使用的是哪两个接线柱?
12、如图所示的电路中,A、B两端的电压是6V,灯L1的电阻是8Ω,通过的电流是0.2A,求:
(1)通过灯L2的电流;
(2)灯L1两端的电压;(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
课后总结
本课小结
作业设计
板书设计
课后反思
知识点细解
1、欧姆定律:
导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
即I=U/R
单位:
U-电压-伏特(V)
I-电流-安培(A)
R-电阻-欧姆(Ω)
公式变换:
U=IR或R=U/I
额定电压:
额定电流:
短路:
R=0,I很大
断路:
R很大,I=0
2、例题
例1:
现有一支试电笔,其中的电阻为880kΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时流过人体的电流是多少?
例2:
实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8V,流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少?
课题18电阻的测量
教学目标
1、能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.
2、进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.
3、通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.
教学重点
电路的设计、连接,作出电路图
教学难点
掌握电阻的特性
教法
三疑三探
学法
自学、合作、交流、探究
教学用具
小灯泡、开关、电源、导线、电压表、电流表
教学过程
教学设计与师生互动
备注
一、设疑自探
(一)创设情境、导入新课
电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。
那么,用什么方法测量电阻呢?
能否利用所学知识测出小灯泡的电阻?
(二)根据课题、提出问题
1.用什么方法测量电阻呢?
2.能否利用所学知识测出小灯泡的电阻?
(三)出示自探提示、组织学生自探
1.测量电阻的方法;
2.测量电阻的大小时应该注意那些事项。
组织学生独立探究,解决探究问题。
二、解疑合探
(一)小组合探
根据自探提示,小组内讨论自探中未解决的问题,或交流自探心得。
(二)全班合探
1、各小组按分工进行展示和评价。
2、根据学生展示与评价情况,进行必要的点拨或精讲。
三、质疑再探
鼓励学生根据本节内容,提出新的更高层次的疑难问题,由其他学生共同解决。
对学生难以解决的问题进行点拨或亲自解答。
四、拓展应用
1、伏安法测电阻实验的原理是,在连接电路的过程中,开关必须处于状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最的一端.这主要是为了避免电路中过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到.测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.
2、一个滑动变阻器上标有“10Ω,2A”当此变阻器和一个阻值为20Ω的电阻串联后接入一电源上,则电源电压的最大值应不超过V。
3、有两个阻值分别为3Ω和5Ω的电阻R1和R2将它们串联接在电压为U的电源上,R1和R2两端的电压之比U1:
U2=若将它们并联在同一电源两端则流过它们的电流之比I1:
I2=
4、已知两个定值电阻器,R1=4Ω,R2=8Ω将它们串联后总电阻为Ω,若将它们并联后接在电路中总电阻为Ω
5、现要测定标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值.给你提供的实验器材如下:
4.5V和12V的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“5Ω,2A”和“10Ω,1A”的滑动变阻器各一只,量程为0.6A和3A的电流表各一只.量程为3V和15V的电压表各一只.要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半.
(1)应选用V的电源;
(2)电流表的量程应选择A;(3)电压表的量程应选择V;(4)滑动变阻器的规格应选择.
6、通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图7-12所示,则导体a、b的电阻相比较()
A.Ra>RbB.Ra=RbC.Ra<Rb D.无法确定
7、在220V的照明电路中安装“13V,0.2A”的小彩灯,为使每盏灯都能在13V左右的电压下正常工作,正确的连接方法是()
A.将51个小彩灯串联B.将51个小彩灯并联
C.将10个小彩灯串联D.将17个小彩灯串联
8、修理电器需要一只150Ω的电阻,但只有电阻值分别为100Ω、200Ω、600Ω的电阻各一只,可代用的办法是()
A.把200Ω的电阻与600Ω的电阻串联起来
B.把100Ω的电阻与200Ω的电阻串联起来
C.把100Ω的电阻与200Ω的电阻并联起来
D.把200Ω的电阻与600Ω的电阻并联起来
9、某用电器的电阻是100Ω,允许通过的最大电流为0.2A,接入36V电路里,为了使用电器正常工作,必须:
()
A.串联一个80Ω的电阻B.并联一个80Ω的电阻C.串联一个160Ω的电阻D.并联一个160Ω的电阻
10、电路的电压不变,两个阻值相同的电阻并联后接入电路,通过某一电阻的电流为I并,把这两电阻串联后再接入同一电路,通过某一电阻电流为I串,则I并/I串为()
A.1:
2B.1:
1C.2:
1D.4:
1
11、有四组不同的电阻.已知R1<R2,那么电阻值最小的是()
A.R1、R2并联B.R1、R2串联C.只有R1D.只有R2
12、电阻R1和R2并联,已知通过干路的电流强度为I,那么通过R1的电流强度为()
A.
IB.
IC.
ID.
I
13、图7-13所示的电路中小灯泡正常发光.若将小灯泡和电流表的位置对换,则()
A.小灯泡不会发光B.小灯泡会被烧坏
C.电流表示数不变D.电压表示数不变
14、一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它们的电流为200mA.若将这段电阻线等分成3段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为()
A.600mAB.0.18AC.1.8AD.1.2A
15、一段导体两端的电压为8V时,通过导体的电流为0.8A,当通过导体的电流增加0.2A时()
A.导体两端的电压增加0.2VB.导体两端的电压保持不变
C.导体的电阻减小2ΩD.导体的电阻仍为10Ω
16、小宇做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5V"字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组电压和电流的数据:
实验次序
1
2
3
4
5
6
灯泡两端的电压U(V)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯泡的电流I(A)
0.18
0.22
0.26
0.3
0.31
灯泡发光情况
微亮—逐渐变亮
(1)根据图7-14的实物电路,在方框内画出对应的电路图;
图7-13
(2)在连接电路时,开关应处于状态,这是为了;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至,这是为了;
(3)正确连好电路后,闭合开关S,发现灯L不发光,故障的原因不可能是();
A.电流表处有开路B.电压表与灯泡相连接的导线接触不良
C.导线接触不良D.小灯泡L的灯丝断了
(4)灯泡正常发光时,电流表的示数如图7-15所示,请将读数填入表格中的空格处.此时小灯泡的电阻为;(小数点后保留一位数字)
(5)分析比较表格中的数据可以看出,在灯丝中的电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻,进一步分析表明:
。
(3)写出表决器的使用方法
17、小明和小亮利用图7-17所示的电路测未知电阻的阻值.
(1)根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是表.
(2)实验中检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数(如图7-18).计算出被测电阻R=Ω.
(3)完成了上步计算后小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠.原因是。
(4)为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是。
课后总结
本课小结
作业设计
板书设计
课后反思
知识点细解
1、探究:
测量小灯泡的电阻
(1)、学生分析I=U/R可得R=U/I。
测出U、I,就可以求电阻,这种方法叫“伏安法”测电阻(注意电阻的特性)
(2)、设计实验:
讨论滑动变阻器的作用、使用电流表、电压表的使用方法
(3)、作出对应的电路图,对学生的电路要进行讨论。
(4)、进行实验:
把结果记录在下表
电压U
电流I
电阻R
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
平均值
(5)、实验结果:
利用多次测量求平均值的方法可以减少误差。
2、本试验你得到的启示:
课题19欧姆定律在串、并联电路中的应用
教学目标
1、理解动态串联电路中电流、电压、电阻的变化情况。
2、理解动态并联电路中电流、电压、电阻的变化情况。
3、会利用欧姆定律的公式和串、并联电路中电流、电压的特点进行计算。
教学重点
教学难点
教法
三疑三探
学法
自学、合作、交流、探究
教学用具
教学过程
教学设计与师生互动
备注
一、设疑自探
(一)创设情境、导入新课
欧姆定律是电学的基本定律之一,应用非常广泛。
实际电路虽然比较复杂,但是往往可以简化为串联电路或并联电路,再利用欧姆定律解决问题。
这节课就要学习如何运用欧姆定律来解决串联和并联电路中的问题。
(二)根据课题、提出问题
1.如何利用欧姆定律解决实际问题?
2.应用欧姆定律时应该注意哪些事项?
(三)出示自探提示、组织学生自探
1.欧姆定律的应用;
2.注意事项。
组织学生独立探究,解决探究问题。
二、解疑合探
(一)小组合探
根据自探提示,小组内讨论自探中未解决的问题,或交流自探心得。
(二)全班合探
1、各小组按分工进行展示和评价。
2、根据学生展示与评价情况,进行必要的点拨或精讲。
三、质疑再探
鼓励学生根据本节内容,提出新的更高层次的疑难问题,由其他学生共同解决。
对学生难以解决的问题进行点拨或亲自解答。
四、拓展应用
1、一段导体两端加4V电压,通过的电流是0.2A;若通过这导体的电流是0.1A,则这导体的电阻是多少?
此时导体两端的电压是多少?
2、有一条电阻线,在其两端加1V电压时,测得电阻值0.5Ω,如果在其两端加10V电压时,其电阻值应为多少?
电流应为多少?
3、如图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.1A和2V,则R2的电阻是是多少?
4、电阻R1与R2串联在电路中,用电压表测得R1、R2两端电压分别是8V和2V,已知R1的阻值是2000Ω,则R2的阻值是多少?
5、如图所示,电源电压为6V,R1=R2=30Ω,当电键S断开和闭合时,安培表的示数分别是多少?
6、如图所示,巳知电源电压为6V,电阻R1为10Ω。
闭合开关后,电流表