第一篇:第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用教學(xué)案
第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用
一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能
1、理解歐姆定律、能利用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算。
2、能根據(jù)歐姆定律及電路的特點,導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
過程方法:通過計算,學(xué)會解答計算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法
二、教學(xué)重難點
1、重點:電流與電壓的關(guān)系(在導(dǎo)體的電阻不變的情況下,導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比)
2、難點:電流表、電壓表、滑動變阻器在電路中的綜合作用。
三、教學(xué)過程
1、歐姆定律
復(fù)習(xí)“探究電阻上電流兩端電壓的關(guān)系”。
老師指出:歷史上,歐姆經(jīng)過長達(dá)十年的探索才發(fā)現(xiàn)電流、電阻和電壓之間數(shù)量上的關(guān)系,這就是歐姆定律。
歐姆定律規(guī)定:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,U跟導(dǎo)體的電阻成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式是I?。
R也即是說:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,電壓越大,電流就越大;當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,電阻越大,電流就越小。
注意:
I是電流的符號,電流的單位是安培,簡稱安,符號是A。
U是電壓的符號,電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V。
R是電阻的符號,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。
2、歐姆定律的應(yīng)用
利用歐姆的計算公式,變形可得到和,可知只要知道電流、電壓和電阻中的任意兩個值,就可以求出另外一個未知值。
在公式變形之后,根據(jù)實際情況,出示相關(guān)計算電阻或電壓的練習(xí)題,針對學(xué)生在解題過程中出現(xiàn)的問題,及時進(jìn)行引導(dǎo)和糾正。
例題:P26例題
我們已經(jīng)知道,試電筆內(nèi)必須有一支很大的電阻,用來限制通過人體的電流,現(xiàn)有一支試電筆,用來限制通過人體的電流?,F(xiàn)有一支試電筆,其中的電阻為880,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數(shù)值小得多,可以不計。使用時通過人體的電流是多少?
過程(略)
3、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)
通過實驗得出結(jié)論:
串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
計算公式:R=R1+R2
(串聯(lián)時可理解成大橫截面積不變的情況下,電阻的長度增長了,從而電阻變大)
同樣通過實驗得出結(jié)論:
并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
計算公式:11
1??RR1R2(并聯(lián)時可理解成長度不變的情況下,電阻的橫載面積增大了,從而電阻變?。?/p>
四、隨堂練習(xí)
1.在電阻一定的情況下,導(dǎo)體的電流強度跟這段導(dǎo)體________成________。
2.一段導(dǎo)體兩端電壓是4伏特,導(dǎo)體中的電流強度是1安培,若導(dǎo)體兩端電壓是2伏特,則導(dǎo)體中的電流強度是________安培。
3.某電路兩端電壓一定,電路兩端接入10歐姆的電阻時,通過這導(dǎo)體的電流強度是1.2安培,若改接24歐姆電阻時,則通過電路的電流強度是________安培。
4.歐姆定律的內(nèi)容是:導(dǎo)體中的電流強度跟________跟_______。數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。公式中的三個物理量的符號:________表示________,表示________,________表示________。
5..裝有4節(jié)干電池的手電筒,小燈泡燈絲電阻是10歐姆,求:手電筒工作時通過燈絲的電流強度是多少安培?
第二篇:第七章第二節(jié)《歐姆定律及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
《歐姆定律及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
1、理解歐 姆定律,能運用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算。
2、能跟據(jù)歐姆定律以及電路的特點,得出 串、關(guān)聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。過程與方法
1、通過計算,學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)摜。
2、根據(jù)實驗現(xiàn)象體會等效電阻的含義,了解等效的研究方法。情感態(tài)度與價值觀
通過對 歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué),勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
新 課教學(xué)
一、課前預(yù)習(xí)
1、德國物理學(xué)家歐姆通過大量實驗歸納得出了歐姆定律:導(dǎo)體中的電流,跟 成正比,跟 成反比。用公式表示就是
2、我們己經(jīng)知道,試電筆內(nèi)必須有一支很大的電阻,用來限制通過人體的電流。現(xiàn)有一支試電筆,其中 的電阻為880k只,氖管的電阻和人體的電阻都比這個數(shù)浪小得多,可以不計。使用時流過人體的電流是多少?
3、決定導(dǎo)體電阻大小的因素有、、、。預(yù)習(xí)反思:
通過自主學(xué)習(xí),你認(rèn)為這部分知識的疑點、難點有哪些?未能解決的問題有哪些?請記錄下來上課時小組內(nèi)一起解決,比比看誰找出的問題最多。
二、課上探究
(一)1、與歐姆定律有關(guān)符號的意義及單位:
U——電壓——伏特(V)R——電阻——歐姆(Ω)I——電流——安培(A)
給你加點餐后零食,瀏覽后慢慢品味,不要急于吞掉吆。
(1)歐姆定律研究的是同一導(dǎo)體兩端的電壓、電 流、電阻的關(guān)系。(2)在電流、電壓、電阻這三者中,電流是結(jié)果,電壓是電流變化 的外部原因,電阻是電流變化的內(nèi)部原因。
(3)定律中所說的導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩 端的電壓成正比在電阻一定的條件下才成立。
(4)定律中所說的導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體 的電阻成反比在電壓一定的條件下才成立。
(5)歐姆定律公式 該式表明:導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體電流的比值,絕對不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電流成反比。
練習(xí):
(1)、一個電慰 斗的電阻是0.1kΩ,使用時流過的電流是2.1A,加在電慰斗上的電壓是多少?
解:
(2)、將一支鉛筆芯接在3V電源兩端,測出通過鉛筆芯的電流是0.15A,則該鉛筆芯 的電阻為____Ω;若將這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V,則通過它的電流是____A。
三、課上探究
(二)電阻的串聯(lián)與并聯(lián)
問題:將兩個電阻串聯(lián)起來或并聯(lián) 起來,總阻值將怎樣變化? 猜想:
(1)、既然導(dǎo)體的電阻與長度有關(guān),那么,將電阻串聯(lián)起來,就相當(dāng)于增加導(dǎo)體的長度,總阻值增大。
(2)、既然導(dǎo)體的電阻與橫截面積有關(guān),那么,將電阻并聯(lián)起來,就相當(dāng)于增加導(dǎo)體的橫截面 積,總阻值減小。
設(shè)計實驗:根據(jù)歐姆定律,要比較電阻的大小,可以保持電路兩端的 電壓不變,觀察電流的大小。若電路中電流變大了,則說明電路中的電阻變小了;反
之,則說明電路中的電阻變大了。大家的想法是否正確,我們可以用實驗的方法 來驗證。
做一做:
我們先來探究電阻串聯(lián)的問題
1將一個定值電阻R與一個燈泡、電源和開關(guān)連成電路,閉合開關(guān),觀察燈泡的亮度。
2再將兩個同樣阻值的電阻R串聯(lián)起來,接在剛才的電路中。重復(fù)前面的實驗。觀察燈泡的亮度是如何變化的?它說明了什么問題?如果用三個相同的定值電阻串聯(lián)接入剛才的電路,重復(fù)前面的實驗,小燈泡亮度會怎樣變化?你能總結(jié)出什么規(guī)律?
串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
四、試身手探究電阻并聯(lián)的問題
1將一個定值電阻R與一個燈泡、電源和開關(guān)連成電路,閉合開關(guān),觀察燈泡的亮度。
2再將兩個同樣阻值的電阻R并聯(lián)起來,接在剛才的電路中。重復(fù)前面的實驗。觀察燈泡的亮度是如何變化的?它說明了什么問題?如果用三個相同的定值電阻并聯(lián)接入剛才的電路,重復(fù)前面的實驗,小燈泡亮度會怎樣變化?你能總結(jié)出什么規(guī)律?
并聯(lián)電阻的總阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
五、綜合拓展
理論推導(dǎo): 根據(jù)已有知識推導(dǎo)串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的規(guī)律
1、電阻的串聯(lián)
串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)的電阻之和。
2、電阻的并聯(lián)
關(guān)聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)的和。練一練:
1、把 5Ω的電阻R1跟15Ω的電阻R2串聯(lián)起來,接在電壓是6V的電源上,這個串聯(lián)電路中的電流是多少?
2、電阻R1與R2并聯(lián)接入電路后,兩端所加電壓為24V,如果R1為80Ω,通過R2的電流為 0.2A,求R2?
3、如圖1所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P向右移動過程中(假設(shè)燈絲電阻不變),下列說法正確的是【 】 A.電壓表和電流表示數(shù)都變小
B.電壓表和電流表示數(shù)的比值變大 C.電壓表示數(shù)變大,燈變暗 D.電流表示數(shù)變大,燈變亮
六、課后提升:
1、如圖所示的電路,R1=30Ω,R2=10Ω,開關(guān)S閉合后,電流表A的示數(shù)為0.4A,求電源電壓、通過R2的電流和干路中的電流。
2、銘牌上標(biāo)有“6V 10Ω”的電鈴,要串聯(lián)一個______歐姆的電阻,才能使它在9伏特的電壓下正常工作。
3、有兩只電阻,R1=3歐姆,R2=6歐姆,若把它們串聯(lián)后接到電壓為6伏特的電源上,這兩只電阻兩端的電壓之比為U1:U2=______,若將它們并聯(lián)后接到同一電源上,則通過它們的電流強度之比為I1:I2______。
4、導(dǎo)體甲的電阻比導(dǎo)體乙的電阻大。若把它們串聯(lián)在電路里,則甲兩端的電壓比乙兩端的電壓______;若把它們并聯(lián)在電路里,則通過的電流強度甲比乙______。
教后反思:
第三篇:初四物理歐姆定律教學(xué)案
初四物理歐姆定律教學(xué)案
實驗中學(xué)王學(xué)文
教學(xué)要求:理解歐姆定律的內(nèi)容 1. 2. 3. 1. 2. 3. 明確定律中的三個量I、U、R是對同一電路而言
能夠說清三個量中任意一個量改變時,是通過什么方法改變的 借助實驗探索獲得結(jié)論
要求學(xué)生進(jìn)一步體會實驗方法在物理學(xué)中的重要意義 要求學(xué)生進(jìn)一步體會研究多外變量之間關(guān)系時通常選用的物借助實驗探索獲得結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生分析概括能力 素質(zhì)教育要點:
理研究方法
重點:不完全統(tǒng)計學(xué)生進(jìn)行實驗探索,獲得自己的歐姆定律,注重歐姆定律得出的過程研究
難點:培養(yǎng)學(xué)生的物理研究方法(以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)研究方法)、實驗探索能力(分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)出結(jié)論)。教學(xué)過程: 1. 引入:
通過電流、電壓、電阻的概念引出三者間的關(guān)系。電壓是電流形成的原因,電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)(用幻燈顯示)2. 新課教學(xué):
(1)如何研究電流與電壓、電阻間的關(guān)系,叫學(xué)生回顧以前遇到過的三個變量間的關(guān)系是如何研究的(以壓強P與壓力F和受力面積S間的關(guān)系為例,利用幻燈出示情境,引導(dǎo)學(xué)生找出方法):先使其中的一個量(例如電阻)保持不變,研究其余兩個量(例如電流和電壓)間的變化關(guān)系;再使另外兩個量中的一個量(如電壓)保持不變,研究另兩個量(例如電流和電阻)之間的變化關(guān)系;最后綜合起來就可得出三個量之間的變化關(guān)系。
(2)按教材“實驗一”,采用邊講邊實驗的教學(xué)方法,研究電阻固定(5歐)不變,導(dǎo)體中電流與電阻兩端電壓的關(guān)系。為了給數(shù)據(jù)分析帶來方便,可調(diào)節(jié)滑動變阻器使固定電阻兩端電壓分別為1V、2V、3V,讀取對應(yīng)串聯(lián)在電路中電流表的三個示數(shù),并將結(jié)果依次記錄在黑板上
分析實驗數(shù)據(jù)時,首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生得出定性結(jié)論:在電阻不變的情況下,通過導(dǎo)體的電流隨導(dǎo)體兩端的電壓增大而增大。其次,再做定量分析(允許猜測),在實驗誤差范圍內(nèi)得出,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比的結(jié)論。
(板書)在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比。
(3)“實驗二”的教學(xué)處理與“實驗1”相仿。在實驗2中更換電阻R的阻值(5歐,10歐,15歐),調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的在于保持相應(yīng)電阻R兩端的電壓不變(例如3伏)――邊調(diào)節(jié)邊觀察電壓表,直到達(dá)到要求。觀察對應(yīng)每次連入的電阻值,電流表所指示的通過導(dǎo)體的電流值,并隨時在黑板上記錄下來。
分析實驗數(shù)據(jù)時,同樣應(yīng)首先引導(dǎo)學(xué)生得出定性結(jié)論:在電壓保持不變時,通過導(dǎo)體的電流隨著導(dǎo)體的電阻增大而減小。其次,再進(jìn)行定量分析(允許猜測),在誤差范圍內(nèi)得出二者成反比的實驗結(jié)論。
(板書)在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
以上活動,教師不可代庖。問題可由教師提出,結(jié)論應(yīng)由學(xué)生討論而得。
(4)得出兩條特殊結(jié)論之后,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將兩個關(guān)系用一句話歸納概括出來。然后教師復(fù)述并板書歐姆定律的內(nèi)容。
(板書)歐姆定律:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
為了使學(xué)生搞清電壓、電流、電阻三者的對應(yīng)關(guān)系,弄清研究對象教師要在板書上的歐姆定律內(nèi)容中三次出現(xiàn)的“導(dǎo)體”下邊打上著重號,強調(diào)指出:這在三個量是對同一段導(dǎo)體而言的,而且是對同一個時刻而言的。(一一對應(yīng))
為了培養(yǎng)學(xué)生思維能力的需要,同時為了讓學(xué)生正確理解歐姆定律的內(nèi)容,教師應(yīng)強調(diào)歐姆定律所表述的因果關(guān)系:電壓和電阻是因,電流是果。
此后,應(yīng)啟發(fā)學(xué)生:為了便于應(yīng)用,能否用一個公式來把歐姆定律表示出來?待學(xué)生得出數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R之后,教師應(yīng)適時追問:為什么I=U/R能反映歐姆定律的內(nèi)容?引導(dǎo)學(xué)生回答的線索應(yīng)是:公式正確反映出實驗1和實驗2所得結(jié)論。
針對公式I=U/R重述電壓、電阻是因,電流是果,即電流是由電壓、電阻決定的。
強調(diào)各物理量的單位:電流:安培(A),電壓:伏特(V),電阻:歐姆(Ω)
強調(diào)成正比、反比的條件。(用幻燈設(shè)置陷阱,使學(xué)生加深對成正比、反比條件的理解)
強調(diào)電阻是由導(dǎo)體自身性質(zhì)決定的,與加在導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)。
引導(dǎo)學(xué)生“想一想”P135 1 2 3 學(xué)生在上述三個練習(xí)中,主要是讓學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會歐姆定律的內(nèi)涵,要求學(xué)生直接根據(jù)正比或反比關(guān)系求解。
第四篇:第二節(jié)歐姆定律優(yōu)秀教案
(一)教學(xué)目的
1.掌握歐姆定律,能熟練地運用歐姆定律計算有關(guān)電壓、電流和電阻的簡單問題。
2.培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣。
(二)教具:
書寫有提問和例題的投影幻燈片。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
提問:(使用投影幻燈片)表
1、表2是某同學(xué)研究電流跟電壓、電阻關(guān)系時的兩組實驗數(shù)據(jù)。請在表格中空白部分填寫出正確數(shù)值,并說明道理。
答:表1填3伏和0.9安。根據(jù):在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
表2填0.15安和15歐。根據(jù):在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2.進(jìn)行新課
(1)歐姆定律
由實驗我們已知道了在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實驗結(jié)果綜合起來得出結(jié)論,即歐姆定律。
板書:〈第二節(jié) 歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律是德國物理學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初期(1827年)經(jīng)過大量實驗得出的一條關(guān)于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓,R表示這段導(dǎo)體的電阻,I表示這段導(dǎo)體中的電流,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時,導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,通過這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍。這反映導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U)。當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體的電阻增加到原來的幾倍,則導(dǎo)體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝
I—電流(安)U—電壓(伏)R—電阻(歐)〉
有關(guān)歐姆定律的幾點說明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導(dǎo)體而言的。
②對于一段電路,只要知道I、U和R三個物理量中的兩個,就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個。
③使用公式進(jìn)行計算時,各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學(xué)生讀題,根據(jù)題意教師板演,畫好電路圖(如課本中的圖8—2)。說明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據(jù)公式,然后代入數(shù)值,要有單位,最后得出結(jié)果。
板書:〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據(jù)歐姆定律
答:通過這盞電燈的電流約為0.27安。〉
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書:〈例題2〉
要求學(xué)生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學(xué)到黑板上進(jìn)行板演。
學(xué)生板演完畢,組織全體學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①電路圖及解題過程是否符合規(guī)范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發(fā)光,在它兩端應(yīng)加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的乘積。不能認(rèn)為“電壓跟電流成正比,跟電阻成反比?!币驗檫@樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書:〈例題3〉
解題方法同例題2。學(xué)生板演完畢,組織學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。所以U、I的比值是一定的。對于不同的導(dǎo)體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于材料、長度和
電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以某導(dǎo)體兩端的電壓是零時,導(dǎo)體中的電流也等于零,而這個導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答,介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書:(書寫于例題3題解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結(jié)
(1)簡述歐姆定律的內(nèi)容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻?原理是什么?
(2)討論:通過課本中本節(jié)的“想想議議”,使學(xué)生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐),因此,實驗中絕對不允許直接把電流表接到電源的兩極上。否則,通過電流表的電流過大,有燒毀電流表的危險。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時,由于通過電壓表的電流很小,一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業(yè)
課本本節(jié)后的練習(xí)1、4。
(四)說明:通過例題,要領(lǐng)會培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫好電路圖,按規(guī)范化要求解題。
注:本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊。
第五篇:歐姆定律及其應(yīng)用教案
歐姆定律及其應(yīng)用
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1.理解歐姆定律的內(nèi)容,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算; 2.能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點,導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、過程與方法
1、通過本節(jié)的計算,學(xué)會解答計算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
2、了解等效電阻的含義,了解等效的研究方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、激發(fā)學(xué)生認(rèn)識串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的興趣。
2、通過對歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué),勇于探求真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和探索未知世界的熱情。
【教學(xué)重點、難點】
1.重點:歐姆定律的內(nèi)容和公式;
2.難點:正確理解歐姆定律的內(nèi)容;弄清變形公式的含義?!窘虒W(xué)用具】
實物投影儀,課件,試電筆。
【 教材分析和教學(xué)建議】
本節(jié)是承接第一節(jié)的實驗結(jié)果,在授課時有以下幾點要注意:
*注意歐姆定定律的文字?jǐn)⑹龊蛿?shù)學(xué)表達(dá)式之間的過渡,文字?jǐn)⑹龅贸龊?,要啟發(fā)學(xué)生得出表達(dá)式。
*還要強調(diào)歐姆定律的同一性,系同一時刻發(fā)生在同一導(dǎo)體的三個量之間的數(shù)量關(guān)系。*教會學(xué)生注意公式中各量的單位要統(tǒng)一,要學(xué)生熟悉公式的變形,由學(xué)生獨立完成。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,簡介歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史,以突出歐姆當(dāng)時研究的背景和歐姆定律發(fā)現(xiàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。強調(diào)科學(xué)攻關(guān)的艱巨性,科學(xué)方法的重要性,科學(xué)精神的可貴性。
本章教材其實已經(jīng)把本節(jié)知識內(nèi)容分散在各節(jié)教材中,教學(xué)要求也不高,這樣處理有利于降低教學(xué)難點。重點是綜合運用歐姆定律和串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律,靈活地解決簡單電路問題。難點是指導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律探索新規(guī)律的內(nèi)容,即探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生好的解題習(xí)慣,注意加強對學(xué)生理論思維和定量計算的指導(dǎo),拓寬學(xué)生的解題思路。盡可能用實驗驗證自己的設(shè)計,讓學(xué)生通過思考,設(shè)計電路,動手實驗來解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力。
另外,對于串聯(lián)電路的電阻,教材是作為歐姆定律的一個應(yīng)用,起到幫助學(xué)生對它進(jìn)一步理解和拓寬思路的作用。通過本節(jié)的教學(xué),應(yīng)使學(xué)生理解串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。現(xiàn)行各類教材都是通過實驗測量和理論推導(dǎo)得出電阻串聯(lián)的規(guī)律并用決定導(dǎo)體電阻大小的因素來幫助理解這個規(guī)律的。對于兩個以上電阻的串聯(lián),本節(jié)的設(shè)計是提出問題,讓學(xué)生動手實驗進(jìn)而推出串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的大小關(guān)系。本節(jié)教學(xué)的重點是串聯(lián)電路電阻規(guī)律的理論推導(dǎo)和應(yīng)用,難點是理論推導(dǎo),測量串聯(lián)電路電阻的實驗是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。具體操作時,可以先提問,需要20歐的,只有10歐的怎么辦?是不是可以串聯(lián)?用實驗來研究。再指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗電路。最后得出規(guī)律。理論推導(dǎo)可以用閱讀推導(dǎo)的方法進(jìn)行。至于并聯(lián)電路的電阻,可以利用電阻的并聯(lián)即相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積來幫助學(xué)生認(rèn)識并聯(lián)電路電阻的關(guān)系。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
教師實物投影展示上節(jié)實驗課某小組的實驗數(shù)據(jù)。
師:先請同學(xué)們認(rèn)真觀察實驗數(shù)據(jù),從表格的數(shù)據(jù)中可得出什么實驗結(jié)論?:(教師展示、學(xué)生觀察,并引導(dǎo)、歸納得出實驗結(jié)論)
生1:加在一段導(dǎo)體(電阻不變時)兩端的電壓越大,通過它的電流就會越大;
或者:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。生2:在相同電壓下,導(dǎo)體的電阻越大,流過它的電流就會越小。
或者:在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。師:以上的同學(xué)歸納都得很好,表達(dá)得很準(zhǔn)確,如果將上面的實驗結(jié)論綜合起來,又可以得到什么結(jié)論?
生:通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
師:同學(xué)們講得非常好,這個結(jié)論就是我們今天所要學(xué)習(xí)的歐姆定律,今天這節(jié)課,我們還要學(xué)習(xí)該定律的應(yīng)用。
板書:第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用
二、新課內(nèi)容
1.明確定律內(nèi)容
板書:
1、歐姆定律的內(nèi)容——
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。師:同學(xué)們可以根據(jù)其文字內(nèi)容,寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式嗎? 生:I=U/R ;師:非常正確。
板書:
2、歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R 師:該式子當(dāng)中各個物理量所使用的單位有無什么要求呢?
生:有!在公式中電阻的單位是“?”;電壓的單位是“V”。如果題目中所給出的單位不是以上的單位,必須先進(jìn)行單位的換算,再代入計算,最后電流的單位才會是“A”。師:你的回答很正確,在使用公式時應(yīng)該注意公式中各量的單位要統(tǒng)一。板書:
3、公式中各量的單位:電阻——?;電壓——V;電流——A 師:或許有些同學(xué)并不明白為什么這個式子就叫做“歐姆定律”,它原來是這么的簡單,一節(jié)課就可以做出來了,真的是這么簡單嗎?還是讓我們一起看看有關(guān)的資料吧。(播放教學(xué)資料,全班學(xué)生一起觀看)
課件展示:歐姆定律的建立(教師可提前作適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備)
師:看了以上的資料后,同學(xué)們有什么樣的感想呢? 生1:原來歐姆定律的發(fā)現(xiàn)要經(jīng)歷那么多人的努力啊
生2:其中包含了很多其他科學(xué)家的研究成果,并非一下就可以得到的
生3:歐姆這個科學(xué)家真的很堅強啊,遇到困難也不放棄;對別人的誤解也不在乎。生4:歐姆這個科學(xué)家很值得我們學(xué)習(xí)。??
師:是啊,同學(xué)們說得太對太精彩了,一切偉大科學(xué)家的成功所靠的都是一種堅忍不拔的精神,正是因為有了他們這樣的科學(xué)家,人類社會的發(fā)展才會取得不斷進(jìn)步的文明成果。能有現(xiàn)在這么美好的環(huán)境和機(jī)會,同學(xué)們一定要好好努力,讓我們的人類文化繼續(xù)發(fā)展和發(fā)揚下去。
2.歐姆定律應(yīng)用
師:知道了歐姆定律之后,下面我們來看看它到底能解決什么問題?
例1:通過前面的學(xué)習(xí)我們知道,試電筆內(nèi)必須有一個阻值很大的電阻,用來限制流過人體的電流,該電阻阻值大概是880K?,比氖管和人體的電阻大得多,后二者的電阻甚至可以忽略不計,那同學(xué)們算算,使用試電筆時,流過人體的電流大概是多少呢?
師:讀完題目,你們知道要求什么嗎?
生:電流的大小。師:有什么困難嗎?
生:僅知道電阻值,還不知道電壓有多大? 師:那你們知道,試電筆要插在那一條電線上,氖管才會發(fā)光? 生:應(yīng)該插在火線上。
師:對,此時的電壓是多大?
生:家庭電路中火線與地線之間的電壓是220V。
師:好,現(xiàn)在你們就開始計算一下,看看流過人體的電流是多大。
注意:學(xué)生一邊開始計算,教師要在黑板上板書示范電學(xué)計算題的解題過程,以及標(biāo)注和提示解題的規(guī)則:
①據(jù)題意畫圖;②在圖上標(biāo)出相關(guān)的物理量;③答題時寫出:已知和求解過程、結(jié)果(其中非國際單位的要先化為國際單位);(也可以將學(xué)生的解題過程投影出來評點;最后將答題的規(guī)范投影出來。)
例2:某實驗中測得一個未知電阻的電壓為4.8V,流過的電流是320Ma,求該電阻的阻值。
師:這道題可以直接使用歐姆定律來解題嗎?
生:不行,題目要求的是電阻,不能直接用公式I=U/R來計算,需要將其變形為R=U/I才行。
師:對,下面請同學(xué)們按照剛才老師所要求的答題規(guī)范進(jìn)行練習(xí)。(可以請學(xué)生上黑板進(jìn)行板演;教師隨后作點評。)(板演和點評過程省略)
師:通過以上兩題的解答,同學(xué)們有什么體會?
生:歐姆定律公式當(dāng)中的三個物理量,只有知道其中的兩個,才能夠求出第三個。師:對,而且,公式當(dāng)中的三個物理量,必須是針對同一個導(dǎo)體在同一時刻的。師:若是該成求U和R呢?公式應(yīng)該作什么變化? 生:U=IR,R=U/I 師:很好!從公式R=U/I我們可以發(fā)現(xiàn),要想求導(dǎo)體的電阻,只需要使用電壓表和電流表分別測量出該導(dǎo)體的電壓和電流,就可以求出該導(dǎo)體的阻值了。這種測量電阻的方法叫做“伏安法”。同學(xué)們要記住它。
師:至于公式R=U/I,能否說導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過導(dǎo)體的電流成反比?
生1:好象可以的;
生2:不行,以前學(xué)過:導(dǎo)體的電阻是本身的一種屬性,其大小決定與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度。
師:看來這為同學(xué)的基礎(chǔ)知識很牢固啊,講的很好!我們對物理公式的理解不能單純從數(shù)學(xué)的角度來理解,而要考慮其物理意義。式子R=U/I,只是一個計算式,表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流的比值,不能單純理解成正比或反比。
師:其實大家只要想想這樣一個簡單的問題即可明白:當(dāng)電壓為0時,導(dǎo)體的電阻也會隨之為0嗎?這么容易就獲得“超導(dǎo)體”這是很荒謬的事啊。
生:哦,原來是這樣的。
師:同樣地,對于式子U=IR,應(yīng)該怎樣理解?你們能夠解釋一下嗎?
生:這個也只是數(shù)值關(guān)系而已,電壓并非與電流、電阻成正比。其實電壓是產(chǎn)生電流的原因,導(dǎo)體兩端在不加電壓時,電流為零,但是導(dǎo)體的電阻卻不為零的。
師:解釋得很好,看來同學(xué)們都已經(jīng)很清楚了。
3.串聯(lián)、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的推導(dǎo)以及訓(xùn)練
師:在前面我們學(xué)習(xí)過串聯(lián)和并聯(lián)電路,你們還記得這兩種電路中的電流和電壓規(guī)律嗎? 生1:在串聯(lián)電路中,I=I1=I2,U=U1+U2 生2:在并聯(lián)電路中,I=I1+I2,U=U1=U2
師:很好,下面我們利用這些規(guī)律以及歐姆定律,推導(dǎo)出串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律。其中串聯(lián)和并聯(lián)電路中所用的電阻用R1和R2表示,串、并聯(lián)后的總電阻用R表示。
在串聯(lián)電路中,根據(jù)U=U1+U2 且U=IR,即U1=I1R1、U2=I2R2 因此可得:
IR= I1R1+ I2R2 又因為I=I1=I2,所以可得: R= R1+ R2,即:串聯(lián)電路的總電阻等于串聯(lián)電阻之和。
在并聯(lián)電路中,根據(jù)I=I1+I2且I=U/R,即I1=U1/R1、I2=U 2/R2 因此可得:
U/R= U1/R1+ U 2/R2 又因為U=U1=U2,所以可得:1/R= 1/R1+ 1/R2,即并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
師:由此看來,對于串聯(lián)和并聯(lián)電路的總電阻和分電阻之間,似乎可以得出一個在大小方面的結(jié)論。怎樣概括出來?
生1:串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。生2:并聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
師:很好,但你能從另一個方面,也就是影響電阻因素方面對此作出合理的解釋嗎? 生1:在串聯(lián)電路中,各電阻之間的串聯(lián)可以近似地看作電阻被接長了,由于電阻的大小是與其長度成正比的,所以可以這樣理解。
師:很好,你的解釋很合理。并聯(lián)的誰來解釋一下?
生2:在并聯(lián)電路中,各電阻之間的并聯(lián)可以近似地看作電阻的橫截面積被接大了,由于電阻的大小是與其橫截面積成反比的,所以可以這樣理解。
師:很好。這里所提到的總電阻,其實也可以理解為該電路的“等效電阻”。有時候?qū)τ诙嚯娮璧膯栴}我們也可以使用一個“等效電阻”的方法來解決??磥硗瑢W(xué)們是真的理解了這兩個規(guī)律。
板書:電阻串聯(lián)規(guī)律:R= R1+ R2 電阻并聯(lián)規(guī)律:1/R= 1/R1+ 1/R2
師:得出了這兩個規(guī)律之后,下面就請同學(xué)們使用這個規(guī)律,試著解決下面的問題: 例:串聯(lián)電路中有兩個電阻,阻值分別為5?和10?,將它們接在6V的電源上,那流過它們的電流會是多大?
例:兩個電阻串聯(lián)在一個電路中,電路兩端的電壓是27V,兩個電阻的阻值分別是3?和6?,請計算出每個電阻兩端的電壓。
學(xué)生們開始練習(xí)(請個別學(xué)生出來板演,教師最后要和全班一起進(jìn)行點評,解題過程略。)在學(xué)生的解題過程中教師要提醒學(xué)生注意對題目的分析,要按照電學(xué)計算的規(guī)范進(jìn)行練習(xí),同時鼓勵學(xué)生使用不同的計算方法。甚至可以利用實物投影將不同的解法展現(xiàn)。
三、課堂小結(jié)
教師提示:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么新的收獲?
生1:知道了歐姆定律的內(nèi)容和公式,還有各變形公式的物理意義。
生2:了解了歐姆定律的建立,懂得使用歐姆定律去解決一些電學(xué)方面的問題。生3:學(xué)會了電學(xué)計算題的解題規(guī)范和要求。生4:知道了串聯(lián)和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。??
四、課后作業(yè):完成本課的《動手動腦學(xué)物理》練習(xí),并在作業(yè)后對自己今天所學(xué)的新課進(jìn)行評估,為下一節(jié)作的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。
【本課點評】:
·本節(jié)課的內(nèi)容比較多,要一節(jié)課完成,教師要十分熟悉流程以及要充分利用多媒體設(shè)備進(jìn)行相關(guān)教學(xué)過程的展示。
·對于書本“動手動腦學(xué)物理”中的習(xí)題可以在下一節(jié)當(dāng)中點評。第4、5題,有一定的難度,第4題要求學(xué)生會應(yīng)用串聯(lián)電路的電阻規(guī)律(串聯(lián)電路R=R1+R2);而第5題則建議教師做為例題來進(jìn)行講解,因為該題要求學(xué)生聯(lián)系前兩章學(xué)過的知識,難度較大,建議對不同的學(xué)生采取不同的方法,基礎(chǔ)較差的學(xué)生只要求用最簡單的解題方法,基礎(chǔ)好的學(xué)生要求用兩種方法解題(可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生運用并聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)出并聯(lián)電路的電阻規(guī)律)。