初中物理电阻教学设计
电阻内容是初中物理的重点内容,是学生必要要掌握的内容,下面我为你整理了初中物理电阻教学设计,希望对你有帮助。
物理电阻教学设计(教学目标)
一、知识目标
1.通过观察和实验,初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
2.知道电阻的大小跟导体的种类等因素有关.
3.知道滑动变阻器的构造,会把滑动变阻器正确地连入电路来改变电路中的电流.
二、能力目标
1.通过观察和实验,探究电阻及影响电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力.
2.通过学生探究活动,研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系,渗透研究问题的一种方法——控制变量法.
三、德育目标
1.通过了解半导体及超导在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生求知欲.
2.通过多种活动形式,联系学生生活实际,培养学生对科学探索的热爱.
物理电阻教学设计(教学重点)
电阻概念的建立.
变阻器的原理及使用.
物理电阻教学设计(教学难点)
根据要求正确连接与使用变阻器.
物理电阻教学设计(教学方法)
实验法、观察法、比较法.
物理电阻教学设计(教具准备)
接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的铁丝及铜丝各一段、滑动变阻器、电阻箱、调光台灯、半导体收音机一台、电位器、投影仪.
物理电阻教学设计(教学过程)
一、引入新课
[师]出示预先准备的各式各样的电线.问这是什么东西?
[生]电线、导线、电缆线、电话线、闭路线…
[师]肯定同学们的回答.请大家从导线的截面观察.
[生]电线芯是用容易导电的金属来做的,是导体.电线芯的外面包了一层橡胶或塑料,是不容易导电的物体,叫绝缘体.
[师]现在请同学们剥开导线的绝缘外皮,看一下导线的芯到底是用什么材料做成的.
[生]是用铜做的.
是用铝做的.
[师]大家见过用钢、铁做芯的导线吗?
[生]好像没有.
[师]常用的导线通常是用铜或铝做的,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做.我们已经知道,钢、铁也是导体,又多又便宜,那么为什么不用钢铁来做导线呢?同学们大胆地猜想.
[生]是不是因为铁容易生锈,所以不用铁.
[生]是因为用铁做导线没有铜好.
二、进行新课
1.电阻是导体本身的一种性质
[师]我们可以把铁丝和铜丝分别接入电路,观察一下有什么现象发生.
[想想做做]
请同学按图6.3-1连接电路.
先将铁丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度.
将铁丝换成长短、粗细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度.
[生]接入铜丝比接入铁丝时灯泡亮.
将电流表串入电路,重复上述的实验,观察电流表的示数.
[生]接铁丝时的电流比接铜丝时的电流小.
[师]比较两次电流的示数,实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?
原来,导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用.相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.
[板书]导体对电流的阻碍作用叫电阻(resistance).
[师]比较实验现象——相同电压下,接入铜丝的电流大,说明了什么问题?
[生]铜对电流的阻碍作用小即电阻小.
[师]相同电压下,接入等长、等粗的铁丝电流小,又说明了什么?
[生]等长、等粗的铁丝比铜丝的电阻大.
[师]请同学们看书P13“几种长1 m,横截面积1 mm2的金属导线在20 ℃时的电阻值”比较几种材料导线的电阻值,能得出什么样的结论?并说明为什么不用铁做导线.
[生]导线的电阻值和导线的材料有关.不同材料的导线其电阻值不同.
[生]电阻是导体本身的一种性质.
[生]几种材料中银的电阻最小,除镍铬合金外,铁的电阻最大,铜的电阻和银差不多,但铜比银便宜.所以不用铁做导线,而常用铝或铜.
(有学生会注意到镍铬合金的电阻值最大,它有什么用?此问题可留在变阻器中再来说明)
2.电阻的单位和换算.
请同学们阅读材料P13,知道下述内容.
[板书]电阻的符号:R
电阻的单位:欧姆(O hm)简称欧 符号 Ω
常用单位:千欧(kΩ) 兆欧(MΩ) 1 kΩ=103 Ω 1 MΩ=106 Ω
[师]同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解.在电子技术中经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器.
(出示书图6.3-2所示各种电阻器实物)
注意:这些电阻器,无论它们是否被连入电路,通过它们电流是多少,其阻值一般是不变的,即电阻是导体本身的一种性质.
电阻器也叫定值电阻,它在电路图中的符号是“ ”.
[师]请同学们阅读小数据栏中“常见的电阻”,看看你能有什么发现.
[生]实验用的导线电阻很小,它们是用容易导电的铜来做的.
[生]实验用小灯泡的电阻是每根导线电阻的500倍.导线的电阻是不是可以忽略不考虑呢?
[生]人双手间电阻在手干燥时很大,潮湿时会变小,甚至比照明灯泡工作用的电阻还小.相同电压下,电阻小的电流大,电阻大的电流小.所以电器工作时,用湿手去触摸用电器开关会很不安全.
[师]积极肯定学生仔细观察认真思考问题的学习态度,并对他们能根据学到知识联系生活中实际的做法及同学的安全意识进行表扬.
[师]人的双手间干燥和潮湿时的电阻不同.谁知道还有什么东西在干燥和潮湿时的导电能力不同?
[生]木柴.木柴干燥时是绝缘体,不容易导电而湿木柴就是导体,就比较容易导电.
[生]这说明干木柴电阻大、湿木柴的电阻小.绝缘体的电阻大,导体的电阻较小.
[师]肯定同学的分析,进一步引导学生利用电阻的知识明白绝缘体的本质.绝缘体之所以能起到绝缘的作用,就是由于其电阻很大的缘故.
[师]在电工材料中,除了同学们已了解的导体和绝缘体外,还有一种很重要的材料就是半导体.
[投影]半导体及超导的相关内容(或让学生自己阅读课文内容).通过介绍这方面内容,进一步提高学生的学习兴趣.
[师]前面实验中,铁丝和铜丝电阻不同,接入电路中,使电路中电流的大小不同.由此,同学们考虑电阻的作用是什么呢?
[生]电阻可以改变电路中的电流.
[师]不同材料的铜丝、铁丝接入电路可以改变电路中的电流,那么同一种材料的一根导线能否改变电路中的电流呢?
滑动变阻器是用电阻率较大的合金线制成的,这种合金线又叫电阻线.
变阻器是通过改变接入电路中导体的长度来改变其电阻的.要想增大变阻范围,电阻线必须做得很长.因此要将电阻线绕在绝缘管上,并使各线圈间互不接触.
[生]变阻器滑片上还有一个铭牌,上面写有“50 Ω,1.5 A”是什么意思呢?
[师]同学们讨论一下,你认为是什么意思?
[生]“50 Ω”可能是说这个变阻器的变化范围是0~50 Ω,它的最大电阻值就是50 Ω.
[生]“1.5 A”应该是说它能通过1.5 A的电流.
[师]同学们分析的很正确.变阻器铭牌上标出的是滑动变阻器的“最大阻值”和允许通过的“最大电流”.因此在使用滑动变阻器的时候要注意以下规则.
[投影]滑动变阻器使用规则
●为了防止烧坏变阻器,通过变阻器的电流,不能超过允许的最大值.
●为了避免电路中电流过大,使用变阻器前应将其阻值调到最大.
[师]同学们对变阻器有了一定了解.请大家观察下面现象.
[演示]
1.用调光台灯的控光旋钮,改变灯的亮度.
2.用收音机控制音量的旋钮改变收音机的音量.
[师]光亮的控制、改变,收音机音量的控制、改变就是利用变阻器来实现的.收音机控制音量的变阻器是我们教材P16的电位器.
[师]谁能给大家说说电位器的电阻是如何改变的?
[生]从图上可以看到,电位器的滑片是可以在电阻丝上滑动的.滑片在不同的位置上时电阻丝接入电路的长度也会不同,这样就可以改变接入电路的电阻的大小.
[师]同学们想不想试试怎样用滑动变阻器来改变灯泡的亮度呢?
[探究]怎样用变阻器改变灯泡的亮度?
[师]同学们先移动滑动变阻器的滑片,看一下滑片滑过的地方有什么特别吗?
[生]滑片滑过的地方绝缘漆被刮去了.
[师]为什么呢?是因为变阻器使用太多,不小心刮掉了吗?
[生](学生讨论)不是不小心刮掉了.必须刮掉这些地方的绝缘漆,滑片到达时,变阻器才能接入电路.
三、小结
引导学生归纳、总结本课内容:
(1)物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻是导体本身的一种性质.
(2)电阻的符号是R,单位是欧姆(Ω),电阻在电路图中的符号是 .
(3)滑动变阻器
原理:通过改变导体在电路中的长度来改变电阻.
构造:电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片.
a.首先观察变阻器的铭牌,弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流.
b.连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中.
c.闭合电路前,应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上.
四、动手动脑学物理
1.要使滑动变阻器能控制灯泡的亮度,滑动变阻器应和灯泡串联.(图略)
滑动变阻器滑片的移动方向应根据滑动变阻器接线柱的连接情况来定.
2.此电路不能满足题目要求.
因为接线柱接错,使电阻器成了一个不变的电阻.应用“一上、一下”两个接线柱.
电阻的测量实验一直是中考命题的热点。做一个好的物理电阻的测量教案很关键,下面我为你整理了初三物理电阻的测量教案,希望对你有帮助。
物理电阻的测量教案【教学目标】
知识与技能
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. 了解减小误差的方法。
过程与方法
1. 通过电阻的测量,了解欧姆定律的应用。
2. 体验“伏安法”测量电阻的过程能进行初步的相关电路分析、电路故障分析。
情感、态度与价值观
1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,使学生养成学生实事求是的科学态度、周密严谨的科学思维方法和良好的学习习惯。
2.在共同完成的操作及实验过程中,养成同学之间相互协作的团队精神。
物理电阻的测量教案【教学重点】
1.会用“伏安法”测量导体的电阻。
2.基本电学实验常规与实验相关的动态电路分析、电路故障分析、实验数据处理。
物理电阻的测量教案【教学难点】
如何引导学生分析实验数据,发现规律。
物理电阻的测量教案【教学准备】
教师用:多媒体教学设备、多媒体课件。
学生用:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、定值电阻、小灯泡、导线若干(共24组)等。
物理电阻的测量教案【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容 教师活动 学生活动
一、创设生活情境,引入新课
物理电阻的测量教案【问题提出】
1.教师出示一个坏的收音机,告诉学生经过检查,发现一只模糊不清的电阻线断了,需要更换。怎样才能知道它的阻值呢?
2.通过多媒体课件模拟上面这一过程。
问题:利用我们学习过的知识能不能进行测量一下呢?
(设计意图:通过利用收音机这一实物,进行展示,点明需要更换标注模糊的电阻,并让学生利用学习过的知识进行测量电阻。这样将物理知识与实际生活联系在一起,增强了学生对物理应用于生活的认识。) 学生思考并分组讨论设计自己的解决方案。
二、新课教学
一、测量定值电阻的阻值
(1)实验原理:
(2)实验电路图:
2.滑动变阻器的作用:
①保护电路
②改变用电器两端的电压和通过的电流。
物理电阻的测量教案【设计实验】
1.教师鼓励学生大胆发言,说明自己小组的解决方案。
2.教师引导学生利用所学知识归纳实验原理和实验方法。
(设计意图:从学生熟悉的“电压表”、“电流表”的作用入手,分析测电阻的方法而不是直接的提问同时也解决了学生心中“欧姆表”的疑问,从而得出间接测量电阻的方法——“伏安法”。)
实验方法:伏安法测电阻
3.教师参与小组讨论,展示部分学生的设计,并提出问题:实验中我们需要多测几组电流和电压值,要如何操作?有更简便易行的办法吗?
(设计意图:利用前面的实验经验,学生很容易画出电路图,但是较难考虑到滑动变阻器的使用。因此以下设计按照学生没有使用滑动变阻器的情况进行处理,要根据实际情况做出最佳处理。)
教师活动:展示学生画出的电路图,通过下面几个问题,引导学生讨论分析电路图的合理性。
(1)电路能测出几组数据,只测出一组数据计算的电阻准确可靠吗?
(2)如何才能进行多次测量,得到多组数据呢?
(设计意图:通过讨论,学生练习本章第一节课的探究实验,容易想到可以通过改变电池的个数或调节利用滑动变阻器的方法,改变电路中的电流,实现多次测量。通过学生对两种方法方便性的讨论,选取滑动变阻器,要求学生画出正确的电路图。) 学生介绍本组解决问题的方案:
电流I 电流表
电压U 电压表
电阻R 欧姆表??
学生分小组根据实验原理R=U/I
进行实验电路的设计,部分学生设计了如下电路:
学生通过小组讨论改进实验用电路图,明确此实验中滑动变阻器的作用。
滑动变阻器的作用:
①保护电路
②改变用电器两端的电压和通过的电流。
(3)实验器材:
1、学生明确实验需要的器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、导线若干。
2、教师在学生自主选齐实验器材后,对主要实验器材的使用方法进行提问。
学生根据实验电路图,选择实验器材,并回顾电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
(4)实验步骤:
物理电阻的测量教案【实验步骤】
1.引导学生分组设计实验步骤。
2.实验时,有哪些注意事项?以填空的形式多媒体课件展示:
(1)连接电路时,开关应处于 状态
(2)滑动变阻器的滑片处于阻值 位置
(3)注意认清电压表、电流表的 接线柱
(4)选用两节电池,电压表量程选 V,电流表量程选 A。
学生根据实验电路,分组讨论设计实验步骤。
实验步骤:
①连接实验电路
②调节滑动变阻器,用电压表、电流表分别测出三组电阻的电压和电流值。
③将数据记入表格,利用公式计算出电阻值,并对数据进行分析。
(5)实验数据记录表格
物理电阻的测量教案【设计表格】
如何设计实验表格呢?
在学生设计的过程中如果遇到困难,教师要给予必要的提醒和帮助。引导学生类比探究导体上电流与电压的关系的实验数据记录表格进行设计。
次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
(设计意图:对于实验注意事项,教师不管通过什么方式,主要是让学生养成实验前先考虑注意事项的好习惯,减少实验时出现问题。对于设计表格,学生可以参考教材表格,表格的设计不是唯一的,主要是训练学生独立设计表格的能力。) 学生思考,分组讨论,在教师的帮助下逐步完善数据记录表格的设计。
(6)进行实验
物理电阻的测量教案【进行实验】
1.教师巡视学生实验情况,及时给予帮助和指导。
2.利用投影展示学生一组实验数据
测量定值电阻
实验次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
1 2.0 2.5 3.0
2 0.34 0.42 0.5
3 5.9 6.1 6.0
(设计意图:以小组成员的身份参与到各个小组的实验中,纠正学生实验过程中的错误与不足,三次实验数据尽量在允许的范围内拉开差距,便于分析结论要求学生实事求是的记录实验数据。)
物理电阻的测量教案【分析论证】
请各小组的代表展示实验数据,然后提出问
题:分析实验数据,计算出电阻,如何处理这些数 学生按照实验方案进行分组实验。
(7)评估交流
据使测量结果更精确呢?
小结:
定值电阻的阻值是不变的,求平均值可以减小误差。
物理电阻的测量教案【评估交流】
在你的实验过程中,出现了哪些故障,你是怎么解决的?
实验过程中出现的故障主要有:
1.实验中电流表与电压表的指针反向偏转
2.电流表和电压表的指针偏转角度很小
3.电流表指针超过最大值
4.滑动变阻器滑动时,电表示数无变化
5.闭合开关,电流表、电压表无示数
6.闭合开关,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转(或示数等于电源电压)
7.在调节滑动变阻器的滑片时,他发现电流表示数变大了,而电压表的示数却减小了
8.开关闭合,电流表有示数,电压表无示数。
(设计意图:电学实验操作常规,不是在实验前由教师授予而是在学生实验后由学生自己反思分析得出然后再测量小灯泡电阻中继续巩固无论是操作正确或是错误的同学都会留下深刻的印象培养学生自我批判、自我反思的能力。) 根据所学的测量知识,小组进行讨论,进一步得到处理数据的方法。
学生交流实验过程中出现的故障
正负接线柱接反了
量程选大了
量程选小了
滑动变阻器没有 “一上一下”连接
除电阻外,其余部分出现断路
电阻部分断路
将电压表错接在滑动变阻器两端
电阻部分短路。
二、测量小灯泡的电阻
小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均值。
物理电阻的测量教案【过渡】
在探究电流与电压的关系时,选用的是定值电阻,选用小灯泡可以吗?在不同的电压下小灯泡的电阻会发生变化吗?
物理电阻的测量教案【对比学习】
测量不同电压下小灯泡的电阻
1. 出示标有“2.5V,0.3A”字样的小灯泡,
并介绍“2.5V”的含义。
“2.5V”:是指小灯泡正常发光是的电压即“额定电压”,工作时的电压超过2.5V容易烧坏小灯泡。
2.结合测量定值电阻的实验过程,再次测量小灯泡的电阻,注意电路的连接,并把实验数据记录到表格中。
3.利用投影展示学生一组实验数据。
实验次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
1 1.5 2.0 2.5
2 0.34 0.38 0.43
3 4.4 5.2 5.8
4.交流评估
(1)分析测量的数据有没有发现什么新的发现?
(2)造成这种差别的原因是什么?
(3)小灯泡在不同电压下的电阻值能求平均值吗?为什么?
小结:
小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均值。
(设计意图:测量小灯泡的电阻属于新增加的内容应该在第一轮测量电阻丝电阻的基础上让学生分组测量教师不能代替,让学生自行讨论、分析得出并要和电阻丝的数据处理做类比。)
物理电阻的测量教案【小试身手】
一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象如图所示,则表示“小灯泡”的U-I图象的是 (填“a”或“b”),这样判断的依据是
。
知识延伸:除了用表格形式记录我们的测量结果外,我们还可以用图像的方式表示。
(设计意图:对于图像的描点可以由学生自己完成,但是对于从图像中去认识电阻的大小,是一个难点,也是一个重点要求学生会根据图像比较电阻的大小。)
知识回顾
了解灯泡的额定电压,注意使用灯泡时,不能超过其额定电压。
做完第一次实验后,电路不要拆除,只将“电阻”改换为“灯泡”,节省探究时间。
灯丝的电阻受温度的影响
不同电压小阻值不同,不能求平均值。
对比定值电阻和小灯泡的电阻图像
特殊法测电阻
1. 双伏法测电阻
2.双安法测电阻
3.伏关法测电阻
4.安关法电阻 【知识拓展】
实验中,若缺少电流表或电压表能否测出电阻的阻值呢?
(一) 双伏法测电阻
1. 原理:串联分压
2. 电路图:
3.表达式:
(二)双安法测电阻
1.原理:并联分压
2.电路图:
3.表达式:
(三)伏关法测电阻
1.原理:串联分压
2.电路图:
3. 表达式:
(四)安关法测电阻
1.原理:并联分流
2.电路图:
3.表达式:
(设计意图:在处理时,由于难度比较大,所以要适当进行引导,通过这四种特殊的测量方法,锻炼学生思维,进一步理解欧姆定律的应用,体会“替换”的方法。)
推导表达式
根据电路叙述实验步骤
推导表达式
推导表达式
三、课堂小结 让学生对知识进行梳理 学生谈本课收获
四、 课堂检测 教师巡视、讲评 完成检测题,见附件1
五、布置作业 布置课后作业,见附件2 完成附件2中的练习
物理电阻的测量教案【板书设计】
第3节 电阻的测量
一、实验目的:测量电阻电阻和小灯泡的电阻
二、实验原理: R=U/I
三、实验器材:
四、实验电路图:
五、实验表格
六、实验结论:
1.定值电阻的阻值是不变的,求平均值可以减小误差
2.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均值。
本节教材,是在学过电路、电流、电压、电阻的基础上,来研究电流与电压、电阻的关系。它是初中电学中的重要内容,是欧姆定律的实验基础,也是前面知识的综合和深化。本节教材,采用“控制变量”的研究方法,从实验入手,通过分析处理实验数据,探求物理规律。得出正确结论。
2. 教学目标
(1) 知道电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(2) 知道电阻一定时,导体中的电流与电压成正比。
(3) 使学生初步熟悉如何使用电流表和电压表同时测量一段电路的电流和电阻。
(4) 培养科学态度,提高实验探索及分析问题的能力。
(5) 会用“控制变量法”处理问题。
3. 重点、难点、关键
电流与电压、电阻的关系是本节教学的重点,设计实验是教学难点,而指导学生作好实验是教学的关键。
随研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。接下来是我为大家整理的高中物理欧姆定律教案大全,希望大家喜欢!
高中物理欧姆定律教案大全一
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与 方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、 总结 规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二、重点:正确理解欧姆定律及其适应条件
三、难点:对电阻的定义的理解,对I-U图象的理解
四、教具:电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等
五、教学过程:
(一)复习上课时内容
要点:电动势概念,电源的三个重要参数
(二)新课讲解-----第三节、欧姆定律
问题:电流强度与电压究竟有什么关系?这可利用实验来研究。
1、欧姆定律
演示:如图,方法按P46演示方案进行
闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流,记录在下面表格中。
U/V ? ? ? ? ? I/A ? ? ? ? ?
把所得数据描绘在U-I直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。
分析:这些点所在的图线包不包括原点?包括,因为当U=0时,I=0。这些点所在图线是一条什么图线?过原点的斜直线。即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。
把R换成与之不同的R,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。
结论:同一导体,不管电流、电压怎么样变化,电压跟电流的比值是一个常数。这个比值的物理意义就是导体的电阻。 引出-------
(1)、导体的电阻
①定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
②公式:R=U/I(定义式)
说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关
高中物理欧姆定律教案大全二
(一)内容及解析
1、内容:本节主要介绍欧姆定律的基本知识。
2、解析:这一节概念初中学过,要进行复习,讲述的重点内容是欧姆定律的应用。这一节内容关系到后面闭合电路的学习,要加强对这一节的练习。
(二)目标及其解析
1.知道电荷的定向运动形成电流,知道导体中产生电流的条件.
2.知道电流的概念和定义式,并能进行有关的计算.
3.知道什么是电阻及电阻的单位.
4.会用欧姆定律并能用来解决有关电路的问题.
思考题1.电流是如何形成的?
思考题2.为什么导体两端有电压,导体中就会产生电流呢?
思考题3.在I——U曲线中?,图线的斜率表示的物理意义是什么?
解析:导体内有自由移动的电荷,这些带电粒子做无规则移动时不会形成电流,电荷有正和负,因此规定正电荷定向运动的方向为电流方向。电阻对电流有阻碍作用。
(三)教学问题诊断分析
1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、在电子发生转移,使物体带正、负电荷结合到化学知识,学生对交叉学科的学习也存在着困难。
3、应用U—I图像分析具体问题时,不会把数学知识应用到物理问题上。
(四)、教学支持条件分析
为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对初中电路进行复习,对化学的有关知识也要复习。
(五)、教学过程设计
1、教学基本流程
概述本章内容→本节学习要点→欧姆定律→图像讨论→练习、小结
2、教学情景
问题1形成电流的条件分别是什么?
设计意图:知道导体中存在电流的条件是两端存在电压
问题2电流的方向是如何规定的?
设计意图:电荷分为正、负 电荷两种。
问题3电流的定义式是什么?单位有那些?它们之间有什么关系?
设计意图:知道电流的大小和单位
问题4 公式 I=U/R表示的物理意义是什么?
设计意图:知道欧姆定律的内容
问题5电阻的单位有那些?它们之间有什么关系?
设计意图:知道电阻的意义和单位
例题1. 现有四对电阻,其中总电阻最小的一对是( )
A.两个5Ω串联 B.一个10Ω和一个5Ω并联
C.一个100Ω和一个0.1Ω并联 D.一个2Ω和一个3Ω串联
点拨:根据两个电阻R1、R2并联总电阻的计算公式 :
由这公式可知,并联后的总电阻小于R1,同例可证并联电阻也小于R2,即并联总电阻小于组成并联电路中的任一个电阻,所以答案C的总电阻比0.1Ω还要小,是本题所选之答案.
【变式】欧姆定律的表达式为 ,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越 。两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流 (填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流.
例题2.如图所示的两导体AB、CD串联在某一电路中,若它们组成的材料和长度相同,粗细不同,则( )
A、.AB的电阻小,通过BC的电流大
B.、AB的电阻大,通过BC的电流小
C、.AB的电阻小,通过它们的电流一样大
D.、AB的电阻大,通过它们的电流一样大
点拨:导体的电阻跟导体的材料、长度、粗细、温度有关,现在AB、CD材料相同、长度相同就是AB细,BC粗,所以AB的电阻大另外AB和CD串联,串联电路里的电流处处相等,所以答案为:D
另外:根据欧姆定律可知AB两端的电压大于BC两端的电压
【变式】把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是 ( )
高中物理欧姆定律教案大全三
1.引入新课
前面学习过电场知识,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,电荷的定向移动就形成电流,这节课我们将在初中学习的基础上对电流作进一步的了解.
2.新课教学
(1)电流
①什么是电流?大量电荷的定向移动形成电流.
②电流形成的条件是什么?
内因——有自由移动的电荷.金属中有自由移动的电子,电解液中有自由移动的离子.绝缘体中没有自由移动的电荷,其中不能形成电流.
那么,为什么用电流表直接连接金属导体两端却没有读数?
这是因为,导体中大量的自由电荷永不停息地做无规则的热运动,向各个方向运动的机会均等,不会出现大量自由电荷定向移动的现象,也就是说没有电流.
要使大量自由电荷做定向移动,必须要有一种力,这种力就是电场力.
[演示]按图1连接
小灯泡发光.有电流流过小灯泡.
外因--导体两端存在电压.
当导体与电源连接时,它的两端有了电压,导体中就有了电场,这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流.
干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流.
③电流的强弱--用电流(I)表示:
a.定义--通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流,用I表示.
b.表达式: c.单位:安培(A) d.电流的方向--规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
e.电流是标量.
④直流电:方向不随时间而改变的电流.
恒定电流:方向和强弱都不随时间而改变的电流.
(2)既然导体两端有电压,才有电流流过导体,那么导体中的电流与导体两端的电压有什么关系呢?
[演示]先让学生设计电路示意图,然后用多媒体显示如图2所示,学生在教师指导下用导线连接实物,并要求学生注意电表的正负接线柱接法.
对数据的处理除用列表法外,还可以用什么方法?
图像法:先画直角坐标I-U,然后标刻度,按上述数据描点,连点成直线I,连点时要使尽量多的点落在一条直线上,不落在直线上的点,要对称地分布在直线两侧.
取下R,换上R',重做上述实验,可得另一条直线Ⅱ
分析上述实验,得知:
a.导体中的电流与导体两端电压成正比,即I∝U,巳U2/I2>U1/I1.
b.在同样电压情况下,U/I值大的电流小,U/I值小的电流大,即U/I值反映了导体阻碍电流的性质.
①电阻
定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻.
定义式:R=U/I
对于同一个导体不论电压和电流大小怎样变化,比值R是恒定的.不能从数学角度认为R与U成正比,与I成反比.
单位:欧姆(Ω)1Ω=1V/A
②欧姆定律
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流与电压、电阻之间的关系,得出了用他的名字命名的定律.
定律内容:导体中的电流/跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比.
公式:I=U/R
单位:1A=1V/Ω
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体对电流阻碍作用的大小。在温度一定的情况下,导体电阻的大小是由导体本身的材料、长度、
横截面积决定的。与是否接入电路、外加电压及通过电流的大小等因素均无关。
1
电阻在电路中的作用
1.电阻在电路中的限流作用。为使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值,以
保证用电器的正常工作,通常可在电路中串联一个可变电阻。当改变这个电阻的大小时,电流的
大小也随之 改变。我们把这种可以限制电流大小的电阻叫做限流电阻。
2.电阻在电路中的分流作用。当在电路的干路上需同时接入几个额定电流不同的用电器时,可以
在额定电流较小的用电器两端并联接入一个电阻,这个电阻的作用是“分流”
3.电阻在电路中的分压作用。一般用电器上都标有额定电压值,若电源比用电器的额定电压高,
则不可把用电器直接接在电源上。在这种情况下,可给用电器串接一个合适阻值的电阻,让它分
担一部分电压,用电器便能在额定电压下工作。我们称这样的电阻为分压电阻。
2
影响电阻的因素
1.长度:当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
2.横截面积:当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
3.材料:当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。
4.温度:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等对少数导体来说,温度越高,电
阻越小,如碳。
1、知识与技能
(1)认识导体的电阻,知道电阻的概念、单位及换算关系、以及电阻器在电路中的符号;
(2)经历科学探究理解决定电阻大小的因素。
2、过程与方法
在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中学会用控制变量法研究物理问题。
欧姆定律是电学基本的物理规律之一,以下是我为您整理初三物理《欧姆定律》教学设计,供您参考,希望对你有所帮助,更多详细内容请点击查看。
【教学目标】
知识与技能
1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律
2.理解欧姆定律,并能利用欧姆定律进行简单的计算。
过程与方法
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,培养学生解答电学题的良好习惯。
情感态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚忍不拔探求真理的伟大精神,激发学生努力学习的积极性和为科学献身的热情。
【教学重难点】
重点:理解欧姆定律,并能进行简单计算
难点:理解欧姆定律,并能进行简单计算
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
欧姆是德国的著名的物理学家,他对科学的痴迷程度让人十分钦佩。一次,他走在大街上,但脑子里还是想着一道没有解决的数学题目,这时一辆马车从身边驶过,他却将遮挡车棚的黑色帘子当成黑板,他快步赶上,想在“黑板”上验算题目,遗憾的是“黑板”跑的太快了,欧姆还没有将题目写在上面,“黑板”就离他远去,欧姆这种执着的精神是不是感动你了呢?今天我们将学习欧姆带给我们的经典规律——欧姆定律。
【自主预习案】
如果用一句话将上节课所学的两条规律简要的概括为一句话,具体表达为
,这就是欧姆定律的内容。
(2)欧姆定律主要描述了 、 和 之间的关系,这三个物理量用符号分别表达为 、 和 这三个物理量的国际单位分别是 、 和
。
(3)欧姆定律用公式表到为 ,由公式可知电压的计算公式为 ,电阻的计算公式为 。
【课堂探究案】
1、关于公式,你认为导体电阻大小与哪些因素有关?与导体两端的电压和通过的电流有关吗?为什么?
教师点拨
欧姆定律是电学基本的物理规律之一,我们在运用它进行计算和判断时要注意,该规律有实际的物理意义,不能把它当成纯粹的数学公式来理解。
欧姆定律的内容是: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。用公式表达为,该公式成立的条件是各个物理量都是相对于同一段电路而言的用此得到的推导公式有:和,对于公式理解时要注意,电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的长度、材料、横街面积、温度有关,与导体两端的电压和的通过导体的电流没有关系,公式反映的物理意义是同段导体两端的电压和通过的电流成正比。
2、应用一,已知电压、电阻,求电流
试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,其中电阻为880 kΩ,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?
练习1:车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。
3、应用2:已知电阻、电流,求电压
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
练习: 加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
4、应用3:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
【当堂训练案】
1、对式子R=U/I的理解,下面的说法中正确的是( )
A、导体的电阻跟它两端的电压成正比
B、导体的电阻跟通过它的电流强度成反比
C、导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关
D、加在导体两端的电压为零,则通过它的电流为零,此时导体的电阻为零
一段导体接在电源电压为8 V的电路中,通过导体的电流为0.4 A.若将这段导体接在电压为2 V的电源上,这段导体的电阻为
A.10 Ω B.20 Ω C.40 Ω D.80 Ω
用伏安法测电阻时,若电源电压为3 V,被测电阻为20 Ω,则电压表、电流表的量程应选( )
A.0~3 V、0~3 A B.0~15V、0~3 A
C.0~3V、0~0.6A D.0~15V、0~0.6A
在图8电路中,电源电压为6V,闭合开关S后,电表读数为2V,电流表谳数为0.5A,则电阻R2的阻值为 Ω。
一、知识与技能
1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。
2.理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算。
3.能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。
二、过程和方法
1.通过根据实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力。
2.通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。
3.通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力。
三、情感、态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。
教学重点:欧姆定律及其应用。
教学难点:正确理解欧姆定律。
教学过程
一、引入新课
同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?电压越大,电流越大;电阻越大,电流越小。电流和电阻的乘积等于电压,电压除以电阻等于电流。
二、进行新课
1.欧姆定律
综合同学们的探究实验,我们得到了什么结论?电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系,因此我们可以得出。
板书: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。
这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验而归纳得出的。为了纪念他,把这个定律叫做欧姆定律。
用公式表示I=
式中:I——电流——安培(A)
U——电压——伏特(V)
R——电阻——欧姆(Ω)
欧姆定律公式中的单位有什么要求呢?电阻的单位必须用“欧姆”,电压的单位必须用“伏特”,由公式得出的电流单位一定是“安培”。如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培,一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。
有同学可能会想,原来欧姆定律这么简单啊,我一节课的实验,就发现了欧姆定律。真的像你想得那样简单吗? 介绍欧姆和欧姆定律的建立,可以利用教参中参考资料的内容。
知道了欧姆和欧姆定律的故事,同学们有什么感想吗?
不畏困难地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求,人类一切文明进步的成果都是与科学家的发现和发明分不开的。我们要珍惜今天的良好环境和学习条件,努力学习,用同学们的努力去推动人类的进步。
2.欧姆定律的应用
接着我们看欧姆定律能解决什么问题。
例题1.根据题意,教师板书示范解电学题的一般规则:
(1)根据题意画出电路图。
(2)在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。
(3)利用欧姆定律求解。
要求学生在笔记本上画出图,标出量、写出数,训练学生基本的技能。教师板演利用欧姆定律求解,讲明解题的规范性,然后要求学生在笔记本上做此题。
例1:
解:I==0.25×10 -3 A
0.25×10 -3 A=0.25mA
例题2.
让学生画出图、标出量、写出数,把公式变形,由I=得到R=。然后将电流的单位变成安培,进行计算,同时一名学生板演,师生讲评。
例2:
解:由I=得到
R==15Ω
这个未知电阻是15Ω。
例题3. 以例题3作为另一种变形练习。
有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才正常发光。要使其正常发光,应加多大的电压?
要求学生按解简单电学题目的一般规则解题。解题过程中注意物理量的单位不能丢掉,且单位必须是要求的国际单位,注意将公式变形后再代入数值。
解:由I=得到
U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V
要使灯正常发光,应加2.8V电压。
同学们刚才的演算说明大家已能用欧姆定律解简单的电学应用题,通过解这些题你有什么收获吗?电流、电压、电阻的三个物理量中,只要知道其中的两个,就可以用欧姆定律求出第三个。欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。
欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体,也适用几个用电器组成的同一段电路。现在,大家总结一下三个题中分别是怎样应用欧姆定律的。
第一题是直接利用欧姆定律I=的。
第二题应用的是由欧姆定律I=得到的变形公式R=。
第三题应用的是欧姆定律I=的另一个变形公式U=IR。
对R=,能否说导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比?对U=IR,能否说导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比?大家讨论。
不能这样说。导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与电流、电压无关。电压是电路中形成电流的原因,和电流、电压也没有关系。教师进一步引导学生明确,对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。
公式R=,它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。这里要注意的是,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,它跟导体两端是否有电压或电压的大小,导体中是否有电流或电流的大小无关。所以,我们不能认为电阻R跟电压U成正比,跟电流I成反比。
公式U=IR,表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。但要注意,电压是电路中产生电流的原因。导体两端不加电压时,电流为零,但导体电阻依然存在。因此不能认为电压跟电流成正比,跟电阻也成正比。
同学们再来分析例题2,如果想知道某段导体的电阻,可以怎么做?你能从这个例子中得到什么启示吗?可以由导体两端的电压和通过这段导体的电流,利用欧姆定律的变形公式R=来求解。导体两端的电压和通过导体的电流是多少呢?可以测出来。用电流表测出通过导体中的电流,用电压表测出导体两端的电压,就可以求出导体的电阻了。这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫“伏安法”。
3.额定电压
请同学们观察一只新灯泡上的铭牌。如下图,同学们谁能说明它表示什么意思呢?
这个灯泡的牌子是光明牌。家庭电路的电压是220V,这样的灯是在家里常用的,上面也有220V,是不是说这个灯泡的电压是220V?灯泡上的220V,表示这个灯泡正常工作的时候,它两端所需的电压是220V。
同学们在什么地方还见过类似的标志呢?实验室用的小灯泡上也有比如2.5V、3.8V、1.2V。还有一些用电的小电器或电动玩具上也标多少伏特。它们表示的意思你知道了吗?意思是这些用电器在正常工作时所需的电压值。
板书:用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压。
为什么用电器上都要标明这些额定电压值呢?请同学们利用刚学过的欧姆定律分析其原因。
电阻一般情况是不变的。根据欧姆定律,如果电压低,则电路中电流小,电器便不能正常工作;如果电压太高,则电路中电流会很大,有时还会损坏电器。所以我们要求用电器必须是在额定电压下工作。一般电器都附带有说明书,说明书中都会给你介绍电器的额定电压值。同学家中买回新电器使用时要先看说明书,这样才能工作得安全、放心。
4.短路
在上面的分析中,同学们已了解如果用电器两端电压太高超过额定电压,电路中的电流就会很大,甚至烧坏电器。现在请同学们推测:如果一根导线的两端直接连接在电源的两极上,会出现什么后果?
根据欧姆定律,电源电压一定,导线的电阻很小,那电流一定会很大。不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍,甚至更高,这样是很危险的。所以,绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端。
板书:电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路。
同学们可以根据短路的危害,讨论为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许。电流表的电阻很小,直接连在电源两端组成闭路时,电路中的电流会很大,这样容易烧坏电流表,而电压表则不同。将电压表直接和电源相连时,不会烧坏电压表,电压表的电阻很大。
以上的讨论和分析都用到了欧姆定律,可见欧姆定律对我们分析、解决与电学有关的问题是多么重要。同学们一定还记得串联电路中,电流和电压的规律,能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢?
串联电路
引导同学们画出两个电阻的串联电路,写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律。
电压规律:U=U1+U2
电流规律:I=I1=I2
欧姆定律:I=
欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路,所以
对R1:I1=;对R2:I2=
对R1与R2组成的串联电路有:I=。
将I1、I2、I变形后得U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,代入电压规律得:IR=I1R1+I2R2。
由于I=I1=I2,所以R=R1+R2。
即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
同学们还可以应用类似的方法,推导并联电路中电阻的规律。
练习题:如图电路中,电路两端电压U=27V,两电阻R1=6Ω,R2=3Ω,求每个电阻两端的电压。
分析:只要能求出通过R1、R2的电流,就能应用欧姆定律的变形公式U=IR求出R1、R2两端的电压。题目给出了整个电路的总电压;根据串联电路电阻的规律,求出总电阻,就可根据欧姆定律求出电路中总电流进而求得电阻两端电压。
解:根据串联电阻规律:R=R1+R2=6Ω+3Ω=9Ω
根据欧姆定律:I== 3 A
因为串联电路电流处处相等,所以I=I1=I2= 3A
由I=可得:U1=I1R1= 3 A×6 Ω=18V
U2=I2R2= 3 A×3 Ω=9V
或者由串联电路的电压规律,求出U1后,由U=U1+U2可知U2=U-U1,计算R2上的电压同理可先求出U2,再求U1。
说明:此练习题可以不在课堂上要求完成,课后经同学们充分讨论后,作为拓展的内容训练。
三、小结
通过这节课,我们学习了以下内容:
1.欧姆定律的内容、公式及物理意义。
2.欧姆定律的应用。
(1)应用欧姆定律进行简单电路的计算。
(2)对额定电压的理解。
(3)短路是电流过大的原因。
(4)利用欧姆定律推导串联电路中电阻的规律。
四、板书设计
1.欧姆定律
导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.公式:I=
R一定时,I跟U成正比。
U不变时,I跟R成反比
2.变形公式
R=:R在数值上等于U和I的比值。
U=IR:U在数值上等于I和R的乘积。
2.额定电压
用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压。