欧姆定律教案
欧姆定律教案1
一、教学目标
1.知识与技能:
(1)了解伏安法测电阻的原理,会用伏安法测电阻,加深对电阻概念的理解。
(2)能正确画出伏安法测电阻的电路图,并按电路图连接实物电路。
(3)学会正确选择电压表量程,并用试触法确定电流表的量程。
(4)理解小电灯的电阻随温度的升高而增大。
2.过程与方法:
设计实验电路图,并且比较各个电路图的优缺点,从而确定本实验用哪个电路图。
3.情感、态度与价值观:
激发学生积极参与实验的热情,产生探测未知电阻阻值的欲望,积极动手操作,培养学生严肃认真、实事求是做好实验的科学态度,感受用物理知识成功解决问题的喜悦。
二、设计思路
用伏安法测电阻属于欧姆定律变换式的具体应用,对于加深学生欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用,同时又给学生提供了综合使用初中常用电学器材的机会,有利于提高学生的实验操作能力。本节课分为四个部分:第一部分提出“如何测量一个定值电阻的阻值”问题后,由学生设计实验,通过交流和讨论发现,应该用有滑动变阻器的电路图进行实验,好处是可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差,在此基础上进一步思考并设计出实验表格;第二部分准备需要哪些器材,了解实连接图如何连接,并根据实物图说出实验中的注意点,为下面的实验做好准备;第三部分开展实验,先进行定值电阻阻值的测量,对实验数据进行分析,讨论为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?第四部分,仿一仿,开展实验测量小电灯的电阻的测量,讨论为什么小灯泡阻值变化比较大?从而分析出小电灯不需要求平均值。两个实验进行对比,加深学生对电阻概念的理解。
三、教学重点、难点
1、教学重点:能够设计电路和表格。
2、难点:分析出灯丝电阻受温度的影响。
四、实验器材:
每组配备干电池两节,电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件,待测电阻一只(5欧或10欧,其电阻值用不透明白胶布粘封,并标以Rx字样。要求学生暂不揭开。),导线若干条,小灯泡(2、5V)。
五、教学过程
(一)引入新课
(“忆一忆”)
师:前面我们学习了电学中的一条什么重要规律?欧姆定律的表达式如何写?(学生回答略)
(“想一想”)
师:怎样利用欧姆定律测量导体的电阻?引出本节。 板书:(第四节 欧姆定律的应用 测电阻)
(二)进行新课
(“动一动”)
1、设计实验
(1)测量电阻的方法
师:同学们说说看,你准备如何测量电阻的阻值?板书:(一)测未知电阻Rx
答:用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过它的电流。
(2)问:实验的原理是什么? 板书:实验原理
答:根据欧姆定律的变形公式计算出它的电阻。 板书:R=u/I
(3)问:根据同学所说的方法,你们能否设计出实验电路图? 板书:实验电路
学生设计,教师巡视,选择具有代表性的几张电路图实物投影,师生共同评价。
师:这是同学们设计的电路图,我们一起来分析一下,哪幅电路图更好一些,好在哪里。(提醒:实验中总是有误差的,为了减小误差,我们应该怎么办?联系前面学的一个重要的器材,如何改进?) 投影正确的实验电路图
(“考一考”)
师:滑动变阻器起到什么作用?
学生回答,投影:①改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量取平均植,减小误差。②保护电路
(“探一探”)
2、实验准备
(1)需要哪些实验器材?板书:实验器材
电源(干电池2节)、电流表、待测电阻R 、滑动变阻器、开关、电压表、导线若干 (投影)
检查和认识自己小组的实验器材。注意认清哪个元件是待测定值电阻Rx。
(2)设计表格 板书:设计表格
提醒:要测哪些物理量?计算什么?表格需要几列几行?
学生设计,教师巡视,实物投影并作出评价,强调表格的规范,并让学生完善自己设计的表格。
问:三次测量的平均值放哪里?
引导学生在表格后加一列平均值,为了计算方便,可以调节电路中的.电流为整
数值(投影完整的实验表格)
实验次数 电压
U/ V 电流
I/ A 电阻
R/ Ω 电阻平均值
R/ Ω
(3)连接实物图(根据所设计的电路图连接)
师:请一位同学到屏幕上将电路图连成实物图,其他同学在下面观察是否正确,若有错误的地方,请同学们纠正。
(4)实验注意点 板书:实验注意点
师:请同学们说一说,实验中要注意哪些方面?
学生要进行讨论,师生共同总结实验的注意事项:(1)连接电路时开关应该断开(2)滑动变阻器应该一上一下接,实验前将阻值调到最大处(3)电流表,电压表的量程选择 (投影)
(5)这个实验需要哪些步骤? 板书:实验步骤
学生回答,教师小结: ①按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。
滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连
接正确。电压表使用0~3伏量程,电流表用试触法确定量程。
②检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察电流的示数为0、1A,0、2A,0、25A时电压表的示数记录在表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
④实验要求:积极动手,按要求操作,记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整理好仪器。
以上内容,边讲边投影
(“做一做”)
3、实验探究(伏安法测电阻)
教师巡视,指出学生在操作中有问题的地方
(“比一比”)
哪个小组的实验规范 准确 迅速
4、分析与讨论
实物投影学生的测量结果。揭开定值电阻Rx上的封条,核对自己测试结果的正确性。
思考:你测量的电阻值为什么和定值电阻上标出的数值不完全相同?
答:由于实验电路和仪表造成的误差。
(“议一议”)
分析:1、为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化。
(“仿一仿”)
小电灯也有电阻,将待测电阻R换成小电灯,仿照刚才的实验测小电灯的电阻。
注意:加在小电灯两端的电压不要超过小电灯上所标注的电压
实验时,观察小电灯的亮度并用手摸一摸它的温度
板书:(二)测小电灯的电阻
汇报测小电灯的实验数据和实验结果,然后带领学生进行分析:
2、为什么小灯泡阻值变化比较大?
这似乎与刚才的实验结论优点矛盾,谁来分析一下这是什么原因呢?
小电灯的灯丝是利用电流的热效应进行工作的,电灯越亮,灯丝的温度就越高,电阻随温度的升高而增大。
(有的材料受温度影响较大,有的几乎部首影响)
问:对于小电灯的灯丝,他的电阻随温度的升高而增大,那么求出小电灯阻值的平均值是否有意义?表格中还有必要写平均值吗?
师生共同得出结论
检查仪器是否收拾好,按要求摆放。
(三)课堂小结
(“谈一谈”)
师:这节课有哪些收获?
师:通过这节课,我们懂得了如何去测量一个未知电阻的阻值和小电灯的电阻,并且根据所测出的实验数据机进行分析比较,得出了电阻是导体本身的一种性质,它会随温度的升高而增大。
(四)布置作业 :完成本节实验报告。
(五)说明:本节实验要引导学生按实验的目的,完成电路设计、器材选用、实验步骤、设计表格等项要求,以培养学生的实验能力。
(六)板书设计
四、欧姆定律的应用
(一)测未知电阻Rx
1、原理:欧姆定律的变形式:R=u/I
2、电路图
3、实验器材
4、设计表格
5、实验注意点
6、实验步骤
(二)测小电灯的电阻
方法:伏安法测电阻
欧姆定律教案2
教学目标
(一)知识目标
1、知道电流的产生原因和条件.
2、理解电流的概念和定义式,并能进行有关的计算
3、理解电阻的定义式,掌握并能熟练地用来解决有关的电路问题.知道导体的伏安特性.
(二)能力目标
1、通过电流与水流的类比,培养学生知识自我更新的能力.
2、掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法,培养学生依据实验,分析、归纳物理规律的能力.
(三)情感目标
通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质.
教学建议
1、关于电流的知识,与初中比较有所充实和提高:
从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.
知道正电荷在电场力作用下从电势高处向电势低处运动,所以电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的`方向是从电源的正极流向负极.
2、处理实验数据时可以让学生分析变量,通过计算法和图象法来出来处理数据,加强学生对图象的认识,进一步学会如何运用图象来解题.有条件的学校可以采用“分组实验—数据分析—得出结论”的思路以加强感性认识,有利于对本节重点——的理解
3、的讲法与初中不同,是用比值定义电阻的,这种讲法更科学,适合高中学生的特点.电阻的定义式变形后有些学生会产生歧义,认为电阻是由电压和电流决定的,要注意引导解释.
4、要求学生知道公式,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考与讨论”中,希望学生能够按照其中的设问自己推导出公式,以加深对电流的理解.如果学生自己推导有困难,希望教师加以引导.
5、对于导体的伏安特性是本节的难点,应该结合数学知识进行,并尽可能的多举实例以加强对知识的深化.
欧姆定律教案3
[教学要求]
1、了解日心说和地心说的内容和历史之争。
2、能再现开普勒天文三定律的内容,并能写出第三定律的代数式。
[重点难点]
掌握天体运动的演变过程
熟记开普勒三定律
[正文]
1.地心说:认为地球是宇宙中心,任何星球都围绕地球旋转。该学说最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀。
存在条件:第一符合人们的日常经验,第二人们多信奉宗教神学,认为地球是宇宙中心。
2.日心说:认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳转动。日心说最早于十六世纪,由波兰天文学家哥白尼提出。哥白尼认为,地球不是宇宙的中心,而是一颗普通行星,太阳才是宇宙的中心,一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。哥白尼的日心说也有缺点和错误,这就是:(1)太阳是宇宙的中心,实际上,太阳只是太阳系中的一个中心天体,不是宇宙的中心;(2)沿用了行星在圆形轨道作匀速圆周运动的旧观念,实际上行星轨道是椭圆的,速度的大小也不是恒定的。
存在条件:地心说解释天体运动不仅复杂,而且许多问题都不能解释。而用日心说,许多天体运动的问题不但能解决,而且还变得特别简单。
地心说和日心说的共同点:天体的运动都是匀速圆周运动。
3.冲破圆周运动天体运动:最早由开普勒证实了天体不是在做匀速圆周运动。他是在研究丹麦天文学家第谷的资料时产生的研究动机。
4.开普勒天文三定律:
(1)所有的'行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
(2)任何一个行星与太阳的联线在相等的时间内扫过的面积相等。
(3)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即R3/T2=k
[练习]
1.关于日心说被人们所接受的原因是
A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星的运动的描述也变得简单了
C.地球是围绕太阳转的D.太阳总是从东面升起从西面落下
2.哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑?()
A.布鲁诺B.伽利略C.开普勒D.第谷
3.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比是多少?
4.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为
A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18
5.一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行,轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍,则探空火箭绕太阳公转周期为_________
[练习解答]
1.B2.C
3.RA3/TA2=RB3/TB2RA:RB=1:4
4.R月3/T月2=r卫3/T卫2T卫2/T月2=r卫3/R月3r卫/R月=1/9
5.与4近似27年
欧姆定律教案4
教材分析
在学习了欧姆定律之后,利用欧姆定律解决问题就成了顺理成章的事,本节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手,让学生学会运用已学的电学知识,解决有关的问题,既增强自我保护意识,又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识,欧姆定律与安全用电 教案。
教学目标:
知识与技能 会用欧姆定律理解安全用电的道理。 情感、态度与价值观 使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。 通过了解避雷针的发明过程,培养学生热爱科学的精神。
重点与难点:理解影响电流的因素,电压和电阻对安全用电的影响;防雷的重要性。
板书设计 :第六节欧姆定律与安全用电
一、欧姆定律 1.当R一定时,U越大,I越大 2.当U一定时,R越小,I越大
二、安全用电 1.高压危险 2.不能用湿手触摸电器
三、雷电与防雷 教学过程
师:前面我们已经学习了有关电流、电压、电阻等物理知识,现在同学们想想,为什么高压线要架在高大的'钢架上?为什么电吹风不允许在浴室使用?下雨天为什么不可以站在大树下呢?可能有同学有答案,我们先不研究答案是什么,带着这些问题去学习这节课,之后大家便能解答了。 首先回答我的问题,欧姆定律的内容是什么?
生: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。
师:很好,那么公式怎样表达呢? 生:I=U/R。
师:没错(欧姆定律I=U/R),我们已经知道,电流的大小跟电压、电阻有关,具体是怎样决定呢?我们现在分析一下:既然电流由电压、电阻决定,我们可以采用控制变量法,电阻不变,当电压变小的时候,电流会怎样变化?
生:变小。 师:那电压增大呢? 生:跟着变大。
师:也就是说,当电阻不变时,电压越大,电流就越大,二者成正比关系。平常见到的变压器上标有“高压危险,禁止攀登”的字样,就是因为变压器的电压很高,教案《欧姆定律与安全用电 教案》。如果人体不慎接触到高压,通过人体的电流就很大,超过人体能承受的限度,会造成生命危险,所以不要去攀爬变压器、高压线支架等,以免造成危险,因为对人体安全的电压是不高于36V的电压,凡高于36V的电压对人都有生命危险,因此必须小心用电。 刚才是用固定电阻来研究电压对电流的决定关系,再看看当电压固定时,电阻对电流又有什么决定关系,电阻变大时,电流会怎样?
生:会变小。
师:那么电阻变小呢?
生:电流会变大。
师:那应该怎样总结它们之间的关系呢?
生:当电压不变时,电阻越小,电流反而越大。
师:原来干燥的木棒,不容易导电,可是当用水把它淋湿后,木棒就容易导电了,是因为湿了的木棒电阻变小了,使得通过的电流变大。同样道理,对于人体来说,潮湿的皮肤比干燥的时候电阻要小,此时若有电压存在电流会很大,很危险。如果用湿手插拔插销、开关电灯等,极易使水流入插销和开关内,使人体和电源相连,造成危险,所以不要用湿手触摸电器。那同学们现在能回答:为什么在浴室不能使用电吹风了吗?
生甲:因为在浴室中人体是湿的不安全。
生乙:浴室中水分多,电吹风易进水漏电。
师:方向对了。通常在浴室中使用电吹风是为了使浴后的头发快干,洗完澡后皮肤的电阻变小,若发生触电事故,极其危险,另外,由于室内水气较大,易被电吹风吸入筒内使机件短路而发生危险。故此,不应在浴室内使用电吹风。人双手间干燥时电阻是1000~5000 Ω,潮湿时是200~800 Ω。如果两端加上36 V的电压,电流是多少?请同学们计算一下。分别计算手干燥和潮湿时的电流,干燥时:Imin= =7.2×10-3 A=7.2 mAImax= =36×10-3 A=36 mA潮湿时:Imin= =0.045 A=45 mAImax= =0.18 A=180 mA根据欧姆定律的计算,即使人体电阻在最大的时候,如果碰到220 V的电压,电流也在40mA以上,对人是有危险的。用湿手去触摸开关,拔插头时,容易使水流入开关或插头内,通过水这种导体使人和电源相通,造成危险。 通过用控制变量法:我们清楚地认识到电压、电阻对电流的决定作用,那么平时就要注意用电安全了,那为什么下雨天不可以站在大树下呢?跟洗澡有关系吗?
生:没有。
师:那跟什么有关呢?
生:雷电。
师:哦,原来是跟雷电有关系,那雷电是怎样产生的呢?可能不是每个同学都知道,现在跟大家介绍一下,有关雷电的知识。云层能积聚大量正电荷(云层本身带负电荷),而地球是导体,本身积聚负电荷(地层自身带正电荷),从而使得云层与云层之间,云层与地面之间形成很高的电势差,几百万伏到几亿伏,因而产生的电流就十分强大,达到几万安至十几万安,形成高热和强光,会造成巨大破坏,能使人立即死亡。如果通过树木、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。所以,为了避免这种破坏,科学家们努力寻求方法,发明了避雷针。在一些高大的建筑物的顶端,装上针状的金属物,用导线把它与大地连接,就形成避雷针了,当发生雷电的时候,避雷针把雷电引到大地,使建筑物避免雷击。每一年我国都会因为雷电而遭受损失,雷电的危害很大,大家阅读有关的资料就知道了。另外,避雷针的发明过程大家可以通过资料来了解一下。雷雨的天气尽量不要外出走动,不要在大树下躲雨,不站在高处,而应蹲在低凹处并且两脚尽量并拢。
本课总结:
1.安全电压:不高于36 V的电压。
2.家庭电路中的触电事故:都是人体直接或间接跟火线连通造成的。
3.预防家庭电路中的触电事故:
(1)绝对不要接触没有绝缘皮的火线以及跟火线连通的导体。
(2)绝缘部分破损,导电部分裸露处要及时更换。
(3)不要在电线上搭晾衣物,不要用湿手触摸电器。
4.安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
5.雷电的产生、危害及预防产生:危害:(略)预防:避雷针:
欧姆定律教案5
一、教学目标
1、知识与技能
(1)能说出欧姆定律的内容、公式及其涉及的单位;
(2)理解欧姆定律,能进行欧姆定律公式的变形,理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”,会在新的问题情境中,应用欧姆定律进行解释、推断和计算。
2、过程与方法
(1)经历探究通过导体的电流与电压、电阻的关系的实验研究过程,从而能较熟练地运用图像处理实验数据,了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
(2)初步学会在实验探究的基础上交流讨论,互相合作。
(3)学习用数学公式来表达物理规律的方法,体会这样做的优势。
3、情感态度与价值观:结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,同时让学生在自我实现中增强成功体会。
二、教学重点
欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;
三、教学难点
欧姆定律的.实验设计及学生对实验数据的分析、归纳以及结论的得出。
四、教学器材
调光灯、小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个、导线数根等。
五、教学过程
(一)设置物理情境进行讨论,提出问题。
如图的电路,你有哪些方法可以改变小灯泡的亮度?小组内讨论,然后进行交流。
学生的方法:
①改变电源的电压
②改变定值电阻的阻值
③串联一个滑动变阻器等。
实验验证,学生观察灯的亮度的变化
师:灯时亮时暗说明什么?
生:电路中的电流有大有小。
师:电路中电流的大小由哪些因素决定?
(二)大胆猜想,激活思维。
鼓励学生大胆猜测:你猜电流的大小究竟由哪些因素决定呢?
学生分组讨论,教师适当提示。学生联系已学内容以及刚才的实验现象,猜想:电流与电压的大小有关,因为电压是形成电流的原因;电流与导体的电阻有关,因为电阻对电流有阻碍作用-教师针对学生的回答,给予肯定:最后,根据猜想师生共同得出结论:电路中的电流与电压、电阻两者有关:
过渡:到底有怎样的关系呢?
“创设情景——提出问题——猜想”这两步引起学生极大的兴趣,学生注意力高度集中,急切盼望问题的解决,产生主动探索的动机,
(三)设计实验
1、课件出示思考题
(1)根据研究电阻大小影响因素的方法,这个问题应采用什么方法研究?
(2)选择使用哪些器材?
(3)该实验应分几步,具体步骤怎样?
2、学生激烈讨论,明确本问题的研究方法:必须设法控制其中一个量不变,才能研究另外两个物理量之间的变化关系,即控制变量法。
学生讨论,提出本实验必须分两步来完成:第一步,保持R不变(确定应该用定值电阻而不用灯泡),研究I与U的关系;第二步,保持U不变,研究I与R的关系。对于第一步,改变U(用电压表测),观察I(用电流表测量),且电压的调节可通过:改变电池节数来实现(阻值为R的电阻直接接在电源两端),或者通过电阻与滑动变阻器串联,移动变阻器滑片来实现。
师生共同讨论:通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压比通过改变电池节数方案要好。
3、设计实验电路,画出电路图:学生个人设计,然后选取了有代表性的几个用实物投影进行展示,分析方案的好处和不足。
4、学生进一步讨论:对于第二步,要研究I与R的关系,首先要改变图中R的值,可用5Ω、10Ω、15Ω的电阻。要保持U不变,可调节滑片P的位置,使电压表示数不变。
5、师生共同讨论:要完成以上实验,还必须测量相关数据,需要设计实验数据记录表格。
(四)分组合作,深入探究
在此环节中,学生以小组为单位,像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验,边做边想边记。教师巡视,注意他们的设计是否合理,仪器使用是否得当,数据记录是否正确,作个别辅导。
欧姆定律教案6
一、教学任务分析
拓展型课程中的“电源”和“闭合电路欧姆定律”是基础型课程中部分电路的延伸,是“电路”一章中的核心知识。内容不仅涉及到电流、电阻、电压及电动势等物理量,还通过对电池供电原理以及非静电力做功等内容的详细介绍,突出闭合电路中能量转化和能量守恒的规律。
“电源”和“闭合电路欧姆定律”涉及到的新概念较多并且抽象,如电动势、外电压、内电压、外电阻、内电阻等等,学生掌握这些概念均有一定的难度。建立闭合电路欧姆定律的探究过程,不仅要有较强的动手实验获取数据的能力,还要学生具有较高的处理数据的理性分析能力。
让学生感受电池,制作水果电池,体会物理与生活的联系,打破对电池认识的神秘感,甚至给学生一个发明创造的欲望,从而感受成功的喜悦或失败的经历。
本节课通过对教材内容的合理整合,探究活动的科学设计,较好地达成了学习目标。
二、学习目标
1.知识与技能
(1)知道电源电动势及内阻概念,知道化学电池的工作原理。
(2)理解闭合电路欧姆定律。
(3)通过实验操作,培养动手实验能力。
2.过程与方法
(1)经历实验观察、猜想、验证等过程,感受科学探究的一般方法。
(2)通过对实验数据的分析、归纳,经历物理规律的发现过程。
3.情感、态度和价值观
(1)通过科学探究过程,培养严谨求真的科学态度。
(2)通过对化学电池结构的认识,增强环保意识。
(3)观看“神六”、“核电站”等图片,领略我国电能领域取得的巨大的成就,激发爱国主义的热情。
三、教学重点
电动势概念的建立,探究电源内阻和闭合电路欧姆定律。
四、教学难点
通过实验数据分析,得出电源有内阻以及闭合电路欧姆定律。
五、教学资源
1.实验器材:电压、电流传感器、DIS数据采集器等,水果及铜丝、锌丝等。
2.信息技术:自制FLASH课件。
3.使用教材:上海市现行高级中学课本《物理》拓展型课程I第二册(试用本)(华东师范大学出版社。
六、设计思路
在“电源电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节电学内容的教学中,通常我们的教学设计是根据高中物理教材中提供内容按次序而进行的。在教学内容上,从非静电力做功引入电动势的概念,强调电动势是将其他形式的能转化为电能的本领,在实验得到电源的内外电压之和为电源电动势的基础上,借助欧姆定律,推导出闭合电路欧姆定律。在教学次序上,先电源电动势,后闭合电路欧姆定律。
由于人们对事物的认识是一个渐进的过程,在不同的阶段有着不一样的认知水平,学生对电动势概念的理解也不会是一步到位的,需要一个螺旋上升的过程,所以,我们在对“电动势”和“闭合电路欧姆定律”两节内容研究后,将教材内容进行了有机的整合,设计出两个双循环的教学过程。
第一个双循环针对电动势而言。电动势的概念是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,考虑到电动势概念比较抽象,涉及的知识面较广,学生全面、深刻地理解它是有困难的。在电动势教学的第一循环中,仅仅指出电源电动势是由电源本身的特性决定的,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压,它可以用电压表直接测量出来。在第二循环中,指出它是表征电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量,电源电动势和电路断开时电源两极间的电压有相同的大小和单位,但他们的。物理含义不同。
第二个双循环针对闭合电路欧姆定律而言。在第一循环中,通过多组电流、电阻的实验数据,让学生通过探究得到电源有内阻,并进一步得到闭合电路欧姆定律,改变了传统教学中先将电源的表征量都研究好,待所有概念都解决后,再去研究电路中电流所遵循的规律,即闭合电路欧姆定律。第二循环中,先以作业形式给学生一系列问题,然后让学生通过自主学习、合作学习的形式完成从能量角度对电源的研究。
考虑到本节课的探究方法与课本中的不同,我们在作业中编排了题目“简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程”,引导学生通过阅读教材,学习到另一种经典的研究方法,即通过探究电动势与电源内、外电压的关系而得出闭合定律欧姆定律。
本节课的教学设计主要针对“电源”和“闭合电路欧姆定律”第一循环的`学习,课题名称定为“电源及闭合电路欧姆定律”,教学时间为1课时。
七、教学流程
八、教学过程
(一)情景──回顾历史、引入课题
视频:神舟6号遨游太空。让学生思考电池翼板的作用。
图片:科学家伽伐尼。介绍伽法尼发现电的过程。
图片:科学家伏打照片。介绍伏打及伏打电池,让学生利用所学的化学知识,解释伏打电池的工作原理。
实物:不同类型化学电池。解剖化学电池内部结构,指出废旧电池给人体和环境带来的危害。
制作:自制水果电池。在不同水果中插入锌丝和铜丝,并测量其两丝间的电压。
图片:核电站、三峡。简要介绍我国电力发展情况。
(二)探究──建构概念、建立规律
探究一:影响端电压的因素
师:下面我们以干电池为例来研究电源。如图1是由干电池、电阻箱组成一个电路。为了我们有共同的语言,先介绍两个概念。我们把电源两端的电压称为“端电压”;电源外部所接的电阻称为“外电阻”。图1电路中电源的端电压也就是外电阻上的电压。
师:请大家按图1连接电路,测量电源的端电压,完成下表,并讲一讲你的发现。
电阻箱电阻R
断路
电源端电压U
生:我们发现外电阻R越大,电源端电压U越大,说明端电压与外电阻有关。
生:不同的电源在外电阻相同的情况下U是不同的,说明端电压还与电源有关。
生:电路断开时的端电压仅由电源本身决定。
师:电路断开时,电源两极间的电压是由电源本身决定的,即:不同的电池,在电路断开时,维持两节间电压的本领是不同的。为了描述电源的这种特性,在物理学中,引入了电动势的概念。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势用符号是E表示,它的单位是伏特。
师:请大家测量课桌上干电池的电动势。
探究二:闭合电路的电流
师:在图1所示的电路中,如果电源的电动势和电阻是已知的,那么,电路中的电流是多少呢?凭你的知识、经验、智慧或灵感,猜测一下。
生:我的猜测是:I=E/R
师:这样的猜测对不对呢?电池的电动势刚才大家已经测量过,下面请大家再测量一下,不同外电阻时电路中的电流,完成下表,最后看看我们的猜测是否正确?
电阻箱电阻R
电路中电流I
生:通过实验,我们发现电流I
师:那么,电流与电动势和外电阻之间关系存在怎样的关系呢?请大家再猜测一下。
生:分母再大一点就行了,我的猜测是,可能是电源内部有电阻。
师:假设你的猜测是正确的,我们不妨将电源内部的电阻叫内阻,用r表示。这时电路中的电流可写成:I=E/(R+r)。现在请大家利用实验数据,根据你们学到的数学知识,一起来找一找r的大小,然后看一看在误差范围内,上述关系是否成立。
生:我将每一组数据代入I=E/(R+r),通过计算的发现,每一次求出的r都在2.3欧姆左右,说明电源存在内阻的假设是成立的,并且电路中的电流应该满足I=E/(R+r)。
生:我是用图像法处理实验数据的。先画出I—R图像,发现图线是曲线,后来将I=E/(R+r)写成R=E/I—r形式,看出电阻R与电流倒数1/I成线性关系。如果I=E/(R+r)成立,那么,通过实验数据画出的R—1/I图像应该是直线,结果利用实验数据作出的图线如图2所示,这就说明了关系式I=E/(R+r)是正确的,而图线的截距为—2.344,说明电源的内阻为2.334欧姆。
师:通过上述分析,我们得出I=E/(R+r)是成立的结论,而且利用图像还得到了电源的内阻。
师:I=E/(R+r)这个规律最早是由欧姆发现的,为了区别在初中所学的欧姆定律,我们将它叫做闭合电路欧姆定律。之所以称为“闭合电路”,是因为I=E/(R+r)涉及到由电源、电阻等整个闭合的电路。而初中学习欧姆定律I=U/R只涉及到整个电路中的一个部分,所以,我们将I=U/R又叫做部分电路欧姆定律。
(三)应用──联系实际、解释实验
题目:探究实验表明,闭合电路中的外电阻越大,电路中的电流越小,电源的端电压越大。请解释之。
解答:根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)可知,当外电阻R变大时,电路中的电流I必将变小;将I=E/(R+r)代入到U=IR得,U=E/(1+r/R),所以,当外电阻R变大时,电源的端电压U变大。
九、作业设计
本节课在作业设计上,力求使作业能够联系社会,联系生活、联系环境,甚至跳出物理学科本位,同时通过问题设计引导学生有目的地进行自主学习。
自主学习:电子为什么能在电源的内部从正极运动到负极?
自主学习:电动势与电压的区别和联系有哪些?用能量的观点解释电动势的物理意义。
开阔视野:简述课本中闭合电路欧姆定律的建立过程。
拓展研究:课堂实验数据的再研究。
(1)画出U—R、I—R、U—I图像,并用相关理论对图像进行分析。
(2)假设E、r未知,利用实验数据如何计算电源的电动势和内电阻等。
关注生活:查看手机电池上的说明,指出个参数的意义及提出注意事项的理由。
联系实际:为什么日常生活中不用水果电池?并设计一个实验来验证你的想法。
十、教学反思
建构主义告诉我们,知识的获取过程是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构的过程,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。在教学过程中,我们在得到电源电动势、电流以及外电阻的实验数据后,让学生猜测它们之间的关系,有一位已自学过闭合电路欧姆定律的同学说,电流等于电动势与外电阻的比值。课后我和该同学交谈后发现,学生并不是为了配合我的教学设计而故意讲错的,而是他将以前自学过的知识忘了。通过这次交谈,我对意义建构的理解更深刻了,同时也更坚定了我们的理念,即物理课堂应该是学生通过探究学习而掌握知识的场所。
目前,大家对课程与课堂的教学改革较为重视,改革的力度也较大,但在作业方面改革步伐却是缓慢的。对作业功能的定位很少研究;在教学五环节中布置作业所用的时间是最短的;作业的来源单一,很多时候就是课本或练习册中的几道练习题;题目通常也侧重于理论研究,通过演绎、推理来完成。本节课试图在作业的布置上做一些改革的尝试。努力使作业联系社会,联系生活、联系环境,甚至跳出物理学科本位。作业的主要功能不仅仅是巩固知识、查漏补缺,而且具有承上启下、新旧联系、引导学生进行自主学习等功能。如作业中要求学生对实验数据进行再处理,不仅将课堂的研究引向深入,还为以后“内电阻与电动势的测定”的实验教学打下了伏笔;再如通过作业有目的地引导学生进行自主学习,从而保证了学生用1课时的时间就完成了“电源及闭合电路欧姆定律”第二个循环的学习。另外,自主学习有时是需要引导的,由于我们在课堂上让学生观看了有关电源内部电荷运动的FLASH动画,所以学生课后的自学就变得有趣、轻松和高效,对“电源内部电荷运动原因是由于电荷受到了非静电力的作用”的理解也较为深刻。
欧姆定律教案7
教学目的
1.理解欧姆定律的内容和公式。
2.会利用欧姆定律计算简单的电路问题。
3.通过介绍欧姆定律的发现问题,了解科学家为追求真理所做的不懈的努力,学习科学家的优秀品质。
教学重点和难点
欧姆定律及利用欧姆定律对电路问题进行计算。
教具
小黑板。
教学过程
(一)复习提问
1.(出示小黑板)请你分析表1、表2中的数据,看看可以分别得出什么结论。
2.将上一问中所得出的两个结论概括在一起,如何用简炼而又准确的语言表达?
学生可以各抒己见,相互间纠正概括中出现的错误,补充概括中的漏洞,得到较完整的结论。
教师复述结论,指出这一结论就是著名的欧姆定律。
(二)讲授新课
(板书)二、欧姆定律
1.欧姆定律的内容和公式
内容: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。
如果用U表示导体两端的电压,单位用伏;
用R表示导体的电阻,单位用欧;
用I表示导体中的电流,单位用安。
那么,欧姆定律的公式写为:
对欧姆定律作几点说明:
(l)此定律精辟地说出了电流、电压和电阻之间的关系。
电流、电压和电阻,它们是三个不同的电学量,但它们间却有着内在的联系。定律中两个“跟”字,反映了电流的大小由电压和电阻共同决定,“正比”“反比”则准确的说出了电流随电压、电阻变化所遵循的规律(教师在“跟”“正比”“反比”的字样下方用彩笔画上“ ”)。
(2)定律中所说的电流、电压、电阻是对同一段导体而言的(教师用彩笔在“导体中的”“这段导体两端的”、“这段导体的”字样下方画上)。
需要在字母旁加脚标时,I、U、R的脚标应一致。
(3)欧姆定律的发现过程,渗透着科学家的辛勤劳动。
向学生介绍欧姆的优秀品质,并对学生进行思想教育,要抓住以下三个要点:
其一:欧姆的研究工作遇到了很大的困难,如当时没有电流计、又没有电压稳定的电源。
其二:欧姆不是知难而退,而是勇于正视困难并解决困难。他先后制成了相当精密的测量电流的扭秤,找到了电压稳定的电源,又经过长期的细致研究,终于取得了成果,他的这项研究工作,花费了十年的心血。
其三:我们应学习欧姆的哪种优秀品质。
(4)欧姆定律为我们提供了解决电学问题的方法,如过去要知道电路中电流的大小,只有采用安培计测量的方法,而如今,除上述方法外,还可以在已知电压、电阻的情况下,利用欧姆定律进行计算。
下面我们就利用欧姆定律来计算一些电路问题。
(板书)2.应用欧姆定律计算电路问题。
介绍解题的一般步骤:
(1)读题、审题。
(2)根据题意画出完整的电路图或某一段电路的示意图。
(3)在图上标明已知量的'符号、数值和未知量的符号。
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。
【例1】一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在220伏的电源上,如图1所示,求通过这盏电灯的电流。
教师结合此题具体讲解解题步骤,并板演解题格式。
已知:R=807欧U=220伏
求:I=?
答:通过白炽电灯的电流约为0.27安。
【例2】如图2所示,有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45安时才能正常发光。要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?
由学生读题,并分析题目中的已知量、未知量及如何求解未知量,学生口述解题过程,教师板书。
已知:R=6.3欧I=0.45安
求:U=?
答:要使这种指示灯正常发光,应加大约2.8伏的电压。
【例3】用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏,用安培计测出通过这段导体的电流为0.4安,求这段导体的电阻。
学生个人作练习,由一位同学在黑板上解题,然后教师进行讲评。
在解例3的基础上,教师介绍伏安法测电阻的原理,并说明下节课我们将学习用电压表和电流表测定电阻的方法。
(三)课堂小结
明确欧姆定律这一电学中极其重要的规律是怎样得到的,它精确地阐述了什么问题?欧姆定律的重要意义以及怎样利用欧姆定律解决电路的计算问题。
(四)巩固知识
讨论课本46页“想想议议”中的问题。
(五)布置作业
课本习题
补充计算题:
1.某电流表的电阻为0.02欧,允许通过它的最大电流为3安,通过计算回答,能否把这个电流表直接接到电压为2伏的电源的两极上?
2.有一个电烙铁,工作时电阻丝里的电流是0.5安,如果电阻是72欧,电烙铁两端的电压是多少伏?
3.家庭电路中的某灯泡正常发光时通过灯丝的电流是0.2安,这时灯丝的电阻是多少欧?
阅读课本三、实验:用电压表和电流表测电阻。
欧姆定律教案8
欧姆定律及其应用
●教学目标
一、知识目标
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、能力目标
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、德育目标
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚韧不拔,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.
●教学方法
观察法、讨论法、讲练法.
●教具准备
演示电路板、干电池三节、开关、导线、10欧电阻器两个、小灯泡
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
在上节课中的探究实验,各组的探究结论:
当导体一定时,电压越大,电流越大;
当电压一定时,电阻越大,电流越小.
二、进行新课
(一).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)
要求同学阅读教材,明白欧姆定律公式中的单位要求。
(二).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.以教材例题作为简单电路的解题指导.
●根据题意画出电路图.
●在电路图上标明已知量的'符号、数值、未知量的符号.
●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=0.25 mA
以教材例题2作为公式变形应用的解题指导.
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= =15 Ω
这个未知电阻是15 Ω.
例题3:有一种指示灯,电阻为6.3 Ω,通过的电流为0.45 A时才正常发光.要使其正常发光,应加多大的电压?
以例题3作为另一种变形练习.
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=0.45 A×6.3 Ω=2.8 V
要使灯正常发光,应加2.8 V电压.
(三)、探究电阻的串联与并联
1、实验:
(1)在电路中只接入灯泡,闭合开关观察灯泡亮度;
(2)在电路中接入一个10欧电阻观察灯泡亮度;
(3)在电路中传入另一个10欧电阻观察灯泡亮度;
结论:串联电路中总电阻比任何一个电阻都大。
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=
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.
2、实验:
(1)在电路中接入一个10欧电阻与灯泡串联,观察灯泡亮度;
(2)在电路中将两个10欧电阻并联,再与灯泡串联,观察灯泡亮度;
结论:电阻并联时总电阻比任何一个电阻都小
引导同学们画出两个电阻的并联电路,写出并联电路中电流、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=
对R1:I1=;对R2:I2=
对R1与R2组成的并联电路有:I= .
将I=I1+I2变形后得=+,由于U=U1=U2,所以1/R=1/R1+1/R2
即:并联电路的总电阻的倒数等于每个电阻的倒数的和。
四、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)利用欧姆定律推导串联电路中电阻的规律.
四、动手动脑学物理
1.解析:据题意知:R=97 Ω,U=220 V,所以I= =2.27 A
答案:电流是2.27 A
2.解析:由题知电熨斗的电阻是0.1 kΩ,不能将数值直接代入公式计算,要先将单位统一成国际单位制,再代入公式计算.
R=0.1 kΩ=100 Ω I=2.1 A
根据I=可将公式变形为U=IR,所以U=IR=2.1 A×100 Ω=210 V
答案:210 V
3.解析:题中给出电流的单位是毫安,要先将单位变换,再进行计算.
U=2.2 V,I=250 mA=0.25 A
根据公式I=可得:R= = =8.8 Ω
答案:8.8 Ω
6、解析:这种说法不对。导体的电阻是由导体的材料、长度、横截面积共同决定的,与导体两端的电压、导体中的电流没有关系。
五、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.
公式:I=
变形公式
2、电阻的串、并联
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
并联电路的总电阻的倒数等于每个电阻的倒数的和。
课后小结:
成功之处:
不足之处:
改进:
欧姆定律教案9
【教材分析】
本节内容是在学生学习了电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用基础上的综合应用,是本章的重点,也为后面电功、电功率内容做铺垫。欧姆定律是通过实验探究,归纳总结出来的定律,它的逻辑性、理论性都很强,实验难度也比较大,特别是在实验设计、数据分析方面对学生来说有难度,所以教师要做好适时引导、恰当点拨,要学生加强交流解决遇到的问题,不过教材在这方面已降低难度,只要求探究“同一个电阻,电流与电压的关系”实验,不再要求探究“固定电压,电流与电阻的关系”实验。
通过学习欧姆定律,让学生经历实验探究过程,领悟“控制变量法”这种科学探究的方法,理解这种方法在实验探究中的普遍性和重要性,体验科学探究的乐趣,形成尊重事实、探究真理的科学态度。
【教学目标】
1知识与技能
会用实验探究的方法探究电流与电压、电阻的关系;
理解欧姆定律,并能进行简单计算;
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;
会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压;
培养学生的观察、实验能力和分析概括能力;
2 过程与方法
通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法;
经历欧姆定律的发现过程并掌握实验思路和方法
学会对自己的实验数据进行分析评估,找出成功和失败的原因;
3 情感态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识;
培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学态度;
【学习者的分析】
学习了电路基础知识,多数学生能正确连接电路元件,正确使用电流表、电压表和滑动变阻器,对于控制变量的研究方法也有一定的了解。学生有较强的好奇心和求知欲,他们渴望自己动手进行科学探究,体验成功的乐趣,但对于U、I、R三者关系知之甚少,规律性知识的概括往往以偏概全。
【重点与难点】
利用实验探究出欧姆定律;
欧姆定律的内容和公式;
能利用欧姆定律进行计算和解释有关现象;
【教具与学具】
小灯泡、开关、电源、导线若干、定值电阻(5Ω、10Ω)、,电流表、电压表、滑动变阻器,多媒体展示平台,自制课件。
【板书设计】
第四节欧姆定律
1、探究:电阻上的电流和电压的关系
2、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
3、额定电压:用电器正常工作时的电压。
额定电流:用电器正常工作时的电流。
短路:R=0,I很大;断路:R很大,I=0
【教学设计】
教师活动
学生活动
说明
一、引入新课
●.展示演唱会舞台灯光和声音变化的视频片段,问:舞台灯光强弱和声音强弱变化是如何实现的?
引导回答:电压越大,电流越大;电阻越大,电流越小。
●.问:电流与电压、电阻可能有什么关系?
教师鼓励学生积极猜想并归纳总结学生的各种猜想:I=UR,I=U、R,I=U R,I=U-R等
●.学生积极思考,讨论,提出各种猜想
●.学生积极思考,讨论,提出各种猜想。
●.通过生活中熟悉的现象提起学生的好奇心,引入到抽象的知识点。
●.培养学生大胆提出自己猜想,提出学习的主动性。
二、进行新课
1.引导讨论
●.问:既然电流与电压、电阻都有关系,那电流的变化究竟是电压还是电阻变化引起的呢?
引导学生回答:物理实验探究中经常用的一种方法,当一个物理量与另两个变量有关时,可以先探制其中一个变量不变,再探究另一个变量与物理量的关系,即控制变量法。
●.学生积极思考,讨论:在电压不变时,电流变化是由电阻引起的;在电阻不变时,电流变化是由电压引起的。
●.启发学生思维,引导学生思考问题的方法,让学生学会使用控制变量法来研究问题。
2、设计实验
●.实验课题:在电阻一定时,改变电阻两端的电压,研究通过电阻的电流与电压的关系。
●.问:如何保证电阻一定?怎样改变电阻两端的电压?
引导回答:定值电阻可保证电阻一定,调节滑动变阻器可以改变定值电阻两端电压。
●.问:根据你们的猜想,想想需要的`什么实验器材?设计出实验电路图和记录实验数据的表格?
教材巡视并给予必要的指导,要多给予鼓励,鼓励学生积极讨论并作简单分析和评价。最后把较好的作品投影给全班同学,简要分析优点。
●.阅读教材18-19页实验探究内容,
●.学生讨论,积极回答。
●.学生积极思考,讨论,交流,评估
●.培养学生自学能力。
●.帮助学生理清思路,找到解决问题的正确方法。
●.设计实验对学生是有较大难度的,所以通过学生间积极讨论交流,教师适时给予必要的指导,找到解决问题的最好方法。
3、进行实验(课件)
●.问:请同学们根据自己设计的实验电路图完成实验,并把实验数据记录到表格中。
教师提醒实验时的注意事项,如电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用。
教师巡视学生实验过程,对于存在的问题给予及时的指导。
●.明确实验任务,实验方法,进行分组实验,并记录实验数据。
●.通过实验过程复习实物的正确连接方法,电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用,培养学生动手能力和合作交流能力。
4、分析评估
●.展示几组学生的实验数据,并要求学生简要分析自己的实验数据,得出什么结论。对于实验数据出入较大的组别,鼓励其思考出错的原因,找出解决的方法。
引导回答实验结论: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
●.共同分析展示的学生的实验数据,比较自己实验数据的优缺点,归纳出实验的初步结论,并用图象法表示。
●.提出学生分析表格数据能力,学会用图象分析数据。
5、欧姆定律
●.内容: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)
●.简述欧姆个人生平和他的一些趣事。
●.公式变换:U=IR 或 R=U/I,展示教材相应例题,提醒注意解题格式以及计算过程要统一国际单位。
●.认真听讲,做好笔记
●.阅读教材19页欧姆生平内容。
●.阅读教材,留意解题思路和格式,积极回答。
●.帮助理解欧姆定律的内容,为其应用做好准备。
●.提高学生学习的兴趣,激发奋发向上的斗志。
●.学以致用,巩固反馈。
三、额定电压
指导学生阅读教材相关内容,回答什么是额定电压?
引导回答:额定电压就是用电器正常工作时的电压。
阅读教材,积极思考作答。
额定电压不是本章重点,只作常识性了解即可。
四、短路
问:电路的三种工作状态是什么?什么是短路?演示短路实验。
从欧姆定律出发,让学生理解什么是短路。
引导回答:短路就是电路中电阻很小,电流很大。
积极思考并回答,认真观察实验现象,
复习相关知识,让学生知道短路是故障的一种,它的危害,为下来安全用电知识的学习做准备。
五、评价小结
1.学生小结学到的知识。
2. 什么是控制变量法?
3.设计实验探究“电压一定,电流与电阻的关系”。
3. 课堂巩固练习。(课件展示)
积极回答,思考并完成相关练习。
检测学习效果,加深对欧姆定律的理解。
六、布置作业
欧姆定律教案10
教学目标
(一)知识目标
1、知道电动势的定义.
2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题.
3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.
4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
5、理解闭合电路的功率表达式.
6、理解闭合电路中能量转化的情况.
(二)能力目标
1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律
2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题.
3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力.
(三)情感目标
1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点
2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系
3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想
4、知道用能量的观点说明电动势的意义
教学建议
1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的.
电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极.
2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线,可以直观地表示出路端电压与电流的关系,务必使学生熟悉这个图线.
学生应该知道,断路时的路端电压等于电源的电动势.因此,用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时,希望通过第五节的“思考与讨论”,让学生自己解决这个问题.
3、最后讲述闭合电路中的功率,得出公式 , .要从能量转化的观点说明,公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点,就容易理解上式的意义:电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出到外电路中.
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
一、教学目标
1、在物理知识方面的要求:
(1)巩固产生恒定电流的条件;
(2)知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.
(4)掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义
(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学,使学生学会运用实验探索物理规律的方法.
(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.
(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的'规律的讨论培养学生的推理能力.
(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析
二、重点、难点分析
1、重点:
(1)电动势是表示电源特性的物理量
(2)闭合电路欧姆定律的内容;
(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.
2、难点:
(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.
(2)短路、断路特征
(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系
三、教学过程设计
引入新课:
教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流.那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差.)
演示:将小灯泡接在充满电的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?
分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示,两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流,但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减少为零,所以电流减小为零,因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.
教师:为了形成持续的电源,必须有一种本质上完全不同于静电性的力,能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差,从而在导线中维持恒定的电流,能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时,电源中的非静电力将不断做功,从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.
板书:1、电源:电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量,也不创造电荷.例如:干电池是把化学能转化为电能,发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.
教师:电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能,并且能够提供恒定的电压,那么不同的电源,两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号),请几个同学观察电池上面写的规格,发现尽管电池的型号不同,但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量,发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池,它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答:不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生:用电压表直接测量)
结论:电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定,同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的,不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性,物理学中引入了电动势的概念.
板书:2、电源电动势
教师:从上面的演示和分析可知,电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.[来源:高考资源网]
板书:电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.
例如,各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图所示,结论:开关闭合前,电压表示数是1.5V,开关闭合后,电压表示数变为1.4V.实验表明,电路中有了电流后,电源两极间的电压减少了.
教师:上面的实验中,开关闭合后,电源两极间的电压降为1.4V,那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路,介绍闭合电路可分为内、外电路两部分,电源内部的叫内电路,电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.
板书:3、内电压和外电压
教师:向学生介绍实验装置及电路连接方法,重点说明内电压的测量.实验中接通电键,移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小,由两个电压表读出若干组内、外电压
和的值.再断开电键,由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?
学生:在误差许可的范围内,内、外电压之和等于电源电动势.
板书:在闭合电路中,电源的电动势等于内、外电压之和,即.
下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.
教师:我们来做一个实验,电路图如图所示
观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.
结论:把开关拨到2后,发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.
板书:闭合电路的欧姆定律
教师:在图1所示电路图中,设电流为,根据欧姆定律, , ,那么 ,电流强度 ,这就是闭合电路的欧姆定律.
板书:4、闭合电路的欧姆定律的内容:闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比,和电路的内外电阻之和成反比.表达式为 .
同学们从这个表达式可以看出,在电源恒定时,电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时,电路中的电流强度和电源有关.
教师:同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?
学生:9V的电源如果内电阻很大,由闭合电路的欧姆定律可知,用它做电源,电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小,电路中的电流可能比 大,用这两个电源分别给相同的小灯泡供电,灯泡的亮度取决于 ,那么就出现了刚才的实验现象了.
教师:很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻 的变化,就会引起电路中电流的变化,继而引起路端电压 、输出功率 、电源效率 等的变化.
几个重要推论
(1)路端电压 随外电阻 变化的规律
板书:5几个重要推论
(l)路端电压 随外电阻 变化的规律演示实验,图3所示电路,
[来源:]
4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小, 的变化也很小,现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片,观察电流表和电压表的示数是如何随 变化?
教师:从实验出发,随着电阻 的增大,电流 逐渐减小,路端电压 逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?
学生:因为 变大,闭合电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律, ,电路中的总电流减小,又因为 ,则路端电压增大.
教师:正确.我们得出结论,路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的,初中我们认为电路两端电压是不变的,应该是有条件的,当 →无穷大时, →0,外电路可视为断路, →0,根据 ,则 ,即当外电路断开时,用电压表直接测量电源两极电压,数值等于电源的电动势;当 减小为0时,电路可视为短路, 为短路电流,路端电压 .
板书5:路端电压随外电阻增大而增大,随外电阻减小而减小.断路时, →∞, →0, ;短路时, , .
电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下
(2)电源的输出功率 随外电阻 变化的规律.
教师:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设 、r是定值)向变化的外电阻供电时,输出的功率 ,
又因为 ,
所以 ,
当 时,电源有最大的输出功率 .我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线,如图所示.
板书6:在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(即 、是定值)向变化的外电阻供电时,输出的功率有最大值.
教师:当输出功率最大时,电源的效率是否也最大呢?
板书7:电源的效率 随外电阻 变化的规律
教师:在电路中电源的总功率为 ,输出的功率为 ,内电路损耗的功率为 ,则电源的效率为 ,当 变大, 也变大.而当 时,即输出功率最大时,电源的效率 =50%.
板书8:电源的效率 随外电阻 的增大而增大.
四、讲解例题
五、总结
探究活动
1、调查各种不同电源的性能特点。
(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)
2、考察目前对废旧电池的回收情况。
(1)化学电池的工作原理;
(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;
(3)当前社会对废旧电池的重视程度;
(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;
(5)如何更好的变废为宝或使废旧电池对环境的污染减小到最小。
3、通过本章节的学习,根据全电路欧姆定律有关知识,可以得出结论:电源的输出功率最大时,内外电阻应该相等,而此时电源的效率则只有50%;请你设计出一种方案,在实际应用中如何配置电源和负载之间的关系,使电源的输出功率和效率尽可能的达到较大。
欧姆定律教案11
一、教法建议
【抛砖引玉】
欧姆定律是电学中重要定律之一,它在物理学中的地位是很重要的。这个定律是欧姆发现的,所以叫欧姆定律。欧姆1787年出生在德国埃尔兰根。他的父亲是个工人,但爱好哲学和数学。在他父亲的教育下,欧姆从小喜爱数学。
欧姆中学毕业后,上了大学,但因为家庭困难中途休学。为筹集学费,欧姆离家到外地当了家庭教师,这年他才17岁。五年后,他重返大学学习,学习非常刻苦,取得了博士学位。之后欧姆一直在大学和中学里当教师,教数学和物理并出版了许多著作。
在欧姆那个时代,实验设备非常简陋,欧姆为发现这个定律,创制了电池、电流表、电压 表等实验仪器,经过艰苦的实验研究才获得成功。因此我们在学习欧姆定律的同时,还要学习欧姆刻苦学习和为科学献身的精神。
【指点迷津】
(一)电流跟电压、电阻的关系:
1.保持电阻不变,研究电流跟电压的关系。
按图8-2连接电路,闭合开关S后,调节滑动变阻器R"的滑片,使定值电阻R两端电压成倍数的增加,如2伏、4伏、8伏等,并把与之对应的电流填进表中。现在表中所记录的实验数据是在R=5欧时得到的。
由上表的实验数据可知,在电阻一定的情况下,电压增大到几倍,电流也增大到几倍,即导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
2.保持电压不变,研究电流跟电阻的关系。
还用上面的电路。调节滑动变阻器,使R两端电压总保持2伏,并使R成倍的增大,如5欧、由上表可知,在电阻增大到5欧的2倍、4倍时,电流0.4安就减小到原来的1/2、1/4。即在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(二)欧姆定律:
把前面的实验结果综合起来,可以得出结论,这个结论就是欧姆定律。
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。
公式是:
欧姆定律可以用来解决哪些问题?
第一:可以用来求导体中的电流强度。
第二:可以计算导体两端应该加多大电压。
第三:可以用伏安法测定导体的电阻。
二、学海导航
【思维基础】
例题1:电路里串联着一个3欧的定值电阻和一个电流表。电流表的示数是1.2安。能不能用量程是3伏的电压表来测量这个定值电阻两端的电压?
分析:定值电阻里的电流强度和定值电阻的阻值为已知,那么根据欧姆定律就可求出定值电阻两端的电压。拿这个电压与电压表的量程进行比较,即能判断出这电压表是否可用了。 解:定值电阻两端的电压
答:量程是3伏的电压表不能用。
例题2:一个定值电阻,两端电压是2伏,通过的电流是0.5安。如果两端的电压是6伏,要测量流过的电流,电流表的量程可选用( )
(A)0.5安 (B)1安 (c)2安 (D)10安
分析:电阻是导体本身的性质,导体两端的电压和通过导体的电流发生变化时,不会影响导体的电阻。根据欧姆定律
当两端电压为6伏时,电流
答:此题应选(c)。
【学法指要】 电流表的量程应选比1.5安略大的。
例:实验:用电压表和电流表测电阻
在这个实验中,我们要学习用伏安法测一只电阻的阻值。如果这个电阻是阻值约20欧的小灯泡,所用实验器材画在图8-3中。请你在左边方框中画出自己设计的实验电路图。然后在右边用画线的办法代替导线连接电路。要注意电压表、电流表的量程要选择正确。
正确的实验电路图和实物连接图如图8-4所示。
根据电流表和电压表的示数,哪么小灯泡的电阻是多大?
电压表和电流表的量程是根据什么选定的?
答案:电流表的示数为0.20安,电压表的示数为4.0伏,小灯泡L的电阻。
因新的干电池电压比1.5伏略高,所以电压表量程选0?/FonT>15伏为宜。又因小灯泡电阻大约是20欧,电路里可能出现的最大电流。
所以,电流表量程选了0—0.6安。
【思维体操】
欧姆定律是对实验结果进行归纳分析得到的。归纳是指归纳推理。
人们在解决问题时的逻辑思维就是推理。推理又可分为归纳推理、演绎推理和类比推理。什么是归纳推理呢?例如在通常气压下讨论熔化和凝固现象:
冰有一定的熔点和凝固点
萘有一定的熔点和凝固点
金有一定的`熔点和凝固点
银有一定的熔点和凝固点
铜有一定的熔点和凝固点
铁有一定的熔点和凝固点
冰、萘、金、银……都是晶体
所以,一切晶体都有一定的熔点和凝固点。由此可知,归纳推理就是根据事物中某些事物具有的共同属性,推出整体事物都具有这种共同属性的推理。
物理学的研究上运用完全归纳推理是有困难的,因为有时不可能完全穷举全部的研究对象,这样也就不能保证在没有考察的对象中出现意外。欧姆定律是依据实验运用归纳推理得到的。这使它也就出现了这类问题。在随后的研究中,人们发现欧姆定律只能在一定条件下才成立。
①金属导电或电解液导电时欧姆定律适用,而在气体导电时欧姆定律不适用。
②导体电阻会随温度而变化,所以金属导电只有在它的电阻可以认为不随电流、电压变化时,欧姆定律才成立。
为了弥补归纳推理之不足,物理学研究上常采用科学归纳法。这种思维方法,以后再介绍。
三、智能显示
【动脑动手】
(1)一个电阻所加电压增大为原来的二倍时,通过它的电流强度是原来的 倍。
(2)在电阻是10欧的小灯泡两端加上2.5伏的电压,则通过小灯泡的电流为 安,在1分40秒内通过的电量为 库。
(3)某金属导体两端电压是6伏,通过它的电流是0.2安,该导体的电阻是 欧。若加在它两端的电压增加到12伏。这个导体的电阻是 欧。
(4)一条电阻线,允许通过的最大电流为2安。给它加36伏电压,电流为0.5安。这条电阻线若把它直接接在220伏电路中,则电阻线中通过的电流为 安。所以, 使用。
(5)用电流表和电压表测小灯炮电阻的实验中,当小灯泡正常发光时,电压表、电流表的示数如图8-5所示,则小灯泡的额定电压是 伏。通过灯丝的电流是 安。小灯泡正常发光时电阻是 欧。
(6)测小灯泡的电阻
①如图8-6所示,是用电压表测小灯泡电阻的实验电路图。闭合开关S时,变阻器滑片P应放在变阻器的 端。(填“a”或“b”)
②当电压表示数为2.4伏时,电流表的示数如图8-7所示,通过小灯泡的电流是 安,这时小灯泡的电阻是 欧。
参考答案:
(1)2. (2)0.25,25. (3)30,30。 (4)3.04,不能使用。
(5)2.5,0.5,5. (6)①b ②0.24,10.
欧姆定律教案12
在观察实验的基础上引出欧姆定律;理解欧姆定律的内容、公式、单位及其应用。在教学中注意对学生进行研究方法(控制变量法)的传授,使学生通过对德国物理学家欧姆的了解,受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。
重点是欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;难点是欧姆定律的实验及其设计;关键是做好本节的实验。
演示用电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器及定值电阻(5欧、10欧、15欧各一个)、导线若干根。
以实验引导、分析比较、讲授为主
一、新课引入:通过前面的学习同学们知道了电流、电压、电阻的概念。那么,电流、电压、电阻三者之间有什么关系呢?这就是本节课我们所要学习和研究的问题。其实,这个关系早在十九世纪初时已被德国物理学家欧姆经过十年的艰辛探索总结出来了,成为电学中最重要的规律之一,即后来人们所称的
欧姆定律(板书课题)
二、讲授新课:为了学习、研究欧姆定律,同学们,今天我们就试着用堂上短短几十分钟,借助于比欧姆时代先进得多的现成仪器,踏着平坦的道路重复一次欧姆及前人的研究工作,又来学当一次科学家,行吗?(话音刚落,学生们都高兴地同声叫:行!)好!今天我们研究电流、电压、电阻三者间关系的方法与物理学中常用的方法一样,即先使其中一个量(如电阻)保持不变,研究其余两个量(电流和电压)间的关系;再使另一量(如电压)保持不变,研究剩下两个量的关系;最后通过分析、综合,就可总结出三个量之间的关系。
(一)实验与分析(板书)
1、实验目的:研究电流、电压、电阻三者之间的变化关系。
2、实验器材:电源一个、演示电流表一个,演示电压表一个、开关一个、滑动变阻器一个、定值电阻5欧、10欧、15欧各一个,导线若干根。
3、实验步骤:
①设计电路图和实物连接图。(出示小黑板,如图1所示,但先用两张纸分别横向盖住电路图、实物图和表格)
要求学生根据所给的器材和学过的(串、并联)电路思考:应取哪种电路连接?并动手设计电路图。与此同时,教师巡视并选出两个代表性电路图,再揭下小黑板电路图盖纸进行对照。可能出现跟小黑板上教师设计的电路不同,这时应因势利导地说明,在串联电路中电流只有一条通路,器材所接位置不同,不受影响。并向学生强调:无论哪种设计方法,都不能把仪表正、负极接反;在连接实物时应断开开关,并将滑动变阻器滑片放到最大电阻位置。
待多数同学都完成设计后,请两位同学上讲台(他们是以后分组实验的小组长),按照电路图连接实物图,布置其他同学设计表格。然后揭下小黑板上表格的盖纸,让同学们自己订正。
(师生共同检查、分析、订正上面两位同学连接的实物图。)
②保持电阻R不变,研究电流I随电压U的变化关系。(实验并板书)
条件:在图(b)中接入5欧的定值电阻。
操作:按照表一做三资助实验,每次都使电阻R两端电压按1伏、2伏、3伏递增。
记录:观察电流表示数并记在表一电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得“电压增大几倍电流也增大几倍”的感性认识。
结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比关系。(板书)
③保持电压U不变,研究电流I随电阻R的变化关系。(实验并板书)
条件:在图(b)中,保持定值电阻R两端电压为3伏不变。
操作:按照表二做三次实验,依次分别接入5欧、10欧、15欧电阻。
记录:观察电流表的示数、记录在表二电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得到“电阻增大几倍电流就减小几倍”的感性认识。
结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比关系。(板书)
(二)、欧姆定律(板书)
①文字表述: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,这个规律叫欧姆定律。(板书并讲解)
②公式:I=U/R(板书)
③单位:U—伏、R—欧、I—安(板书)
④说明:欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电流计算。
⑤强调:欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲导体的电压、电阻去求乙导体的电流。
(三)、欧姆定律公式的变形(板书)
讲解:上述欧姆定律公式的变形反映了一段导体中电流、电压和电阻三者之间的定量关系,知道了其中的两个量就可以算出第三个量。应特别注意,I=U/R和R=U/I属于形同实异。也就是说,R=U/I式中的R不能理解为:电流一定时,电阻R与电压U成正比,或电压一定时,电阻R与电流I成反比。因为导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式。
三、课堂小结:欧姆定律是今后学习电学中常用的定律,通过本节的学习我们应掌握以下几点:①要学会物理学的研究方法;②要掌握欧姆定律的实验与设计;③要了解电流、电压、电阻三者之间的变化关系;④要掌握欧姆定律的公式、单位及公式的变形。
四、巩固练习:
l、按照表一记录的电压值和电阻值计算电流值。
2、某一电阻接在60伏的电路中,其上通过的电流为2A,问:该电阻为大?若电压增大到120伏时,其电阻为多大?为什么?
五、布置作业。
注:本教案依据的教材是华东版初中物理教材。
欧姆定律教案13
电阻一定时,电流与电压成正比。
思考、交流、回答:
不能这样说。
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。
电压是电路中形成电流的原因,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U跟电流I成正比,跟电阻R也成正比。
阅读科学世界,了解酒精检测仪的原理;
观察图片,了解电子秤的原理。
思考、交流、回答:
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=U/I来求解。而导体两端的电压和通过导体的电流可以测出来。即: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。
三、课堂小结
回顾本节课的学习内容
本节课你有哪些收获?还有哪些困惑?学生讨论梳理知识,交流收获和困惑。见板书设计。
四、课堂检测教师巡视、讲评完成检测题。见附件。
五、布置作业1.完成《助学》上本节的题。
2.完成“周六自测”。课后完成
【板书设计】
欧姆定律教案14
学习目标:
1.能知道欧姆定律的内容,并会运用欧姆定律进行简单的计算。
2.能说出串并联电路的特点,会用串并联电路的特点得出串并联电路中电阻的`关系。
3.会应用欧姆定律解决简单的电路问题
学习重点:理解欧姆定律内容和其表达式、变换式的意义
学习难点:利用欧姆定律解决简单问题的能力
导学内容和步骤:
一、前置学习:
欧姆定律的内容
2. 欧姆定律的数学表达式及式中各物理量及单位:
I----电流----安培;U----电压---伏特;R----电阻---欧姆
3.欧姆定律中的“导体”指的是 。
4.串联电路中,电流关系:
电压关系:
电阻关系:
比例关系:
5. 串联电路中,电流关系:
电压关系:
电阻关系:
比例关系:
二、展示交流:
学习小组完成课本29页1—3题,上黑板展示。
教师强调解题格式,“三要”和“三不”。
三要:要写解、答;要有公式;要带单位。
三不:最后结果不准用分数;不准用约等号;不准用除号。
三、合作探究:
学习小组完成课本29页4题,尽量用多种方法解题,上黑板展示。
教师归纳:解题步骤:1。根据题意画电路图; 2.在图中标出已知量和未知量; 3.综合运用电学规律列式求解。三种方法(单一法、整体法、比例法)。
四、达标拓展:略
五、教学评价:略
六、教学反思:略。
欧姆定律教案15
一 教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标
知识与技能
①使学生会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。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法
①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观
①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四学情分析
在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点
五教学方法
启发式综合教学法。
六课前准备
教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七课时安排一课时
八教学过程
教师活动 学生活动 说明
(一)预习检查、总结疑惑
①我们学过的电学部分的物理量有哪些?
②他们之间有联系吗?
③一段导体两端的电压越高,通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大,通过它的'电流如何变化? 学生以举手的形式回答问题,并将自己的想法写在学案上。
这部分问题学生以前已经有了感性的认识,大部分学生回答得很正确,即使有少数同学回答错误也没有关系,学生之间会进行纠正。
(二)情景引入、展示目标
提问:电压增大,电流也随着增大,但是你知道电流增大了多少吗?
让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系式。 学生大胆猜想。
不论对错,教师都应认真对待,但应该注意:猜想不是瞎猜、乱猜,不是公式越多越好,应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上,这对其他的同学有启发作用。
(三)合作探究、精讲点播
一、设计实验
让学生阐述自己进行实验的初步构想。
①器材。
②电路。
③操作。
对学生的实验方法提出异议,促使学生思索实验的改进。
锁定实验方案,板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。 学生按照学案的过程,补充实验器材,画电路图,并且简单陈述自己的实验操作过程。
学生根据老师提出的异议,讨论实验的改进方案,并修正器材、电路图、操作方法。 设计实验部分是一个难点,教师要进行引导,不要轻易否定学生的想法,在设计过程中教师可以提出启发性的问题,让学生自我发现问题。
二、进行实验
教师巡视指导,帮助困难学生。 学生以小组为单位进行实验。
实验数据之间的关系非常明显,要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程,传授学生控制变量法。
三、分析论证
传授学生观察数据的方法,投影问题,让学生通过观察数据找到问题的答案,最终得到结论。 学生根据教师投影出的问题观察数据,在回答问题的过程中发现规律。
四、评估交流
让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法,教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。 学生小组内讨论。
使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足,借鉴别人的经验。
(四)反思总结、当堂检测
扩展记录表格,让学生补充。
投影一道与生活有关的题目。 学生补充表格。
学生在作业本上完成。 这个练习很简单,但能使学生沿着前面的思维惯性走下去,强化学生对欧姆定律的认识。
这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。
课堂小结
让学生归纳这节课学到的知识,回顾实验的设计和操作过程,既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。 学生归纳。
让学生意识到课堂回顾的重要性,并培养学生归纳整理的能力,对提高学生的自学能力有重要的作用。
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九板书设计
已学的电学物理量:电流I、电压U、电阻R。
猜测三者之间的关系:I=UR、I=U/R、I=U-R、
实验所需器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路图:见图-10
记录表格:
结论: (欧姆定律)
十教学反思
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。
欧姆定律及其应用
【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.学会解答电学计算题的一般方法。
【重点难点】
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。
【导学指导】
一、知识链接
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、探究新知
(一)阅读教材P26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?
点拔: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U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)
I欧姆定律中各物理量的单位必须统一。
(二)串联电路中的电阻关系
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
。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。
(三)并联电路中的电阻关系
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。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。R
【课堂练习】
1、完成课本P29页的1、2、3、4、5、6题。2.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___________。人体安全电压不高于36V,当通过人体的电流接近30 mA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、对欧姆定律公式I=U/R的理解,下面哪一句话是错误的:()A.对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比; B.在相同电压的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比; C.导体中的电流既与导体两端的电压有关也与导体电阻有关;
D.因为电阻是导体本身的属性,所以导体中的电流只与导体两端电压有关,与电阻无关。
4、如果某人的身体电阻约在3000Ω到4000Ω之间,为了安全,要求通过人体的电流不能大于 5mA,那么此人身体接触的电压不能大于:()
A.5V B.15V C.30V D.36V
5、甲、乙两导体通过相同的电流,甲所需的电压比乙所需的电压大,则它们的阻值大小关系是:()A.R甲>R乙; B.R甲=R乙; C.R甲 6、有一电阻两端加上 6 V电压时,通过的电流为 0.5A,可知它的电阻为 Ω,若给它加上 18 V电压,导线中电流为 A,此时导线电阻为 Ω,若导线两端电压为零,导线中电流为 A,导线电阻为 Ω。 7、要想使1000Ω的定值电阻通过8mA的电流,那么应给它加________V的电压;如果该定值电阻所允许通过的最大电流是25 mA,那么它两端所能加的最大电压是_________V。 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1/2 D.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.1 V、0.5 A; B.2 V、0.5 A; C.2 V、1 A; D.0.5 V、1 A。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,0~3V B.0~0.6A,0~15V C.0~3A,0~3V D.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0.2 A,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。 13.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。 【要点归纳】 欧姆定律中的 I、U、R的关系是I=U/R,串联电阻的总电阻等于 。并联电阻的总电阻的倒数等于 之和。 【扩展训练】 1.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.20Ω B.15Ω C.10Ω D.5Ω 2.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.40Ω B.30Ω C.20Ω D.7.5Ω 3.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.0.25A B.0.5A C.2A D.3A 4.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? 5.在图电路中,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?