欧姆定律教案
作为一名人民教师,就难以避免地要准备教案,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。那么应当如何写教案呢?下面是小编整理的欧姆定律教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
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、知道光的电磁说的内容。
2、知道可见光是一定频率范围的电磁波。
3、知道红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的特点。
4、知道电磁波谱、了解光谱的类别及各类光谱的产生知道明线光谱和吸收光谱是元素的特征谱线。
5、知道麦克斯韦的电磁说及光的电磁本性的实验依据,并要求知道电磁波及产生机理。
(二)能力目标
通过史料的学习,培养学生对问题的理解能力和分析能力.
(三)情感目标
1、让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程,树立为科学献身的精神
2、从中体会到科学研究的一些基本方法——“实验(事实)——理论假设——实验(提供新的事实)——修正理论(甚至建立新的假设)”,以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的。
教学建议
回顾人类对光的本性的认识过程,给学生指明学习本章的线索x教材内容的层次和系统,这对发挥学生学习的主动性是十分有益的。通过简要的史料介绍,一方面让学生体会到科学发展是一代一代科学家辛勤劳动的曲折过程,树立为科学献身的精神;另一方面,从中体会到科学研究的一些基本方法x"实验(事实)xx实验(提供新的事实)x修正理论(甚至建立新的假设)",以及人们的认识就是从不断地纠正偏差错误中提高的。"光的本性"的认识史,也是对学生进行辩证唯物主义教育的好教材。
讲述光的电磁说时要着重说明光的电磁说提出的.背景和它的事实依据。还要着重说明提出光的电磁说的重要意义在于使人们认识到光波与机械波有本质的不同。光的电磁说揭露了光现象的电磁本质,把光和电磁统一了起来。
需要强调的几点:
1、对红外线、紫外线、X射线的讲述,要让学生抓住主要特征和它们的应用,并尽可能联系可见到的实例。如有可能,可做实验演示。
2、要使学生理解不同频率范围的电磁波,它们本质上是相同的,它们的行为服从共同的规律,但因为频率的不同又各自具有某些特性。
注意:本节内容大多类似科普常识的介绍,没有太难以理解的理论,可以知道学生看书、归纳、总结,锻炼学生的自学 能力。
教学设计示例
关于光的电磁说一节,内容大多类似科普常识的介绍,没有太难以理解的理论,可以指导学生看书、归纳、总结,锻炼学生的自学能力。
在学生自学的时候,可以让学生思考有关问题,
1、光的干涉和衍射现象证实了光具有波动性,但光是什么波呢?
2、我们知道,一切机械波,包括声波在内,都需要有介质存在,机械波是不能在真空中传播的。但是光在真空里却能够传播,这如何解释呢?
探究活动
1、查阅资料:光学发展史中有关光的电磁说部分内容。
欧姆定律教案3
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4
(一)教学目的
1.理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义,了解定律中各量的单位;
2.能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题;
3.知道什么叫伏安法;
4.培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。
(二)教具
写有课堂练习题的小黑板(或幻灯片)。
(三)教学过程
1.复习提问 引入新课
教师:上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系,请一位同学叙述一下这个关系(抽中等学生或差等生不看书回答)。大家认为他说得对吗?(不足之处由学生订正)上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来,请一位同学回答是怎样表示的?(学生回答教师板书)
板书:R一定时,I1/I2=U1/U2 (1)
U一定时,I1/I2=R2/R1 (2)
教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出的一个电学的基本规律,即欧姆定律.
板书:欧姆定律
2.新课教学
教师:欧姆定律的内容是什么呢?让大家阅读课本,请一位同学朗读欧姆定律的内容,教师板书.
板书: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.
教师:欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的.只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比.同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比.定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件.这是对定律应注意的一个方面.另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到.其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的.欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的.(学生看书,教师板书)
教师:欧姆定律的公式中,U、R、I各表示什么?各量各用什么单位?(学生答).这个公式是怎样概括表述了欧姆定律的内容呢?我们以导体电阻R一定的情况来说明,若导体两端的电压由U1变为U2时,流过导体电流由I1变为I2,则由(3)式可以写出下面两式,(教师一边叙述一边板书)将两式相除,即得到(1)式.
板书:R一定时,I1=U1/R
I2=U2/R
如果导体两端的电压一定,它的电阻由R1变为R2时,电流由I1变为I2.请同学们由(3)式导出(2)式.(学生推导,教师巡视后,请一个学生说出他的推导过程,教师板书)
板书:U一定时,I1=U/R1
I2=U/R2
教师:大家看到,欧姆定律的内容和公式都简洁优美地概括了上节在一定条件下由实验得出的结论.而且从欧姆定律的公式我们可以看到,只要知道了导体的电阻值和它两端的电压,就可求出导体中的电流.所以欧姆定律更全面地反映了导体中电流、电压和电阻的关系.现在大家用了几十分钟就学习到的这个电学的基本规律,是德国物理学家花了10年的时间,自己制造了测电流的仪器和寻找到电压稳定的电源,经过长期细致研究才得到的.后人为了纪念他的贡献,把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名.请同学们课后阅读课本的阅读材料,学习欧姆坚持不懈地从事科学研究的精神.下面大家看看课本中是怎样运用欧姆定律去解答实际问题的.(为节约篇幅,这里没有抄录课文及其例题,请读者参看课本)阅读完后请思考黑板上提出的三个方面的问题(学生开始阅读时,教师板书.然后巡视指导约6—7分钟后,提醒学生结合板书的三方面思考)
板书:
(1)可以计算的问题:(U、R、I三个量中,知道两个可求其余一个)
(2)解答问题的思路和格式:(画出电路图或写出已知条件、求解物理量→写出根据公式→代入数据→计算结果)
(3)物理量的单位的运用:(若已知量的单位不是伏、安、欧,要先化为伏、安、欧再代入式子计算)
以上问题圆括号中的内容先不板书.
教师:现在请同学们回答前两个方面的'问题.(分别由两个学生各回答一个问题,学生回答后,教师小结并写出上面板书(1)、(2)中括号内的内容)在例2中(见课本),如果已知电流为450毫安时,应怎样用公式计算结果?(学生回答后,教师小结并写出(3)后括号内的内容).现在哪位同学来回答,什么叫伏安法?(指示学生看课文最后一段)
现在请大家解答下面两个问题.(出示小黑板或幻灯片.请两个学生在黑板上解答,教师巡视指导.两个问题均有两种解法.例如①,可以先用欧姆定律解出电阻值,再用欧姆定律解电流值;也可以直接用前面比例式(1)求解.)
问题①一个定值电阻两端的电压是0.25伏时,流过它的电流是0.13安.如果流过它的电流变为0.91安,此时它两端的电压多大?
问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上.把它的电阻调到350欧时,流过它的电流是21毫安.若再调节电阻箱,使流过它的电流变为126毫安,此时电阻箱的电阻应是多大?
教师:在解答问题①时,除了黑板上的解法外,有同学还用了另一种解法(教师板书出来)大家看都对吗?(学生答)欧姆定律是一个普遍适用的定律.但在涉及只求两个量的变化关系的问题中,直接用比例式解通常要简捷些.
让大家阅读“想想议议”中提出的问题,议论一下.(学生阅读,分组议论)
教师:为什么安培表不能直接接到电源两极上去?(学生回答,教师订正)伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁?(学生回答,教师订正)
4.小结
教师:这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律.刚才大家看到,应用欧姆定律,不仅可以定量计算各种电学问题,而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题.今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用.今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚.在作业中一定要注意解答的书写格式,养成简明、正确表达的好习惯.
5.布置作业
(1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流.
(2)一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0.5安,如果电压增大到3伏,导体中的电流多大?
(3)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大?
(四)设想、体会
1.本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的关系,使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义.特别是欧姆定律的公式为什么那样表达,是初中物理教学中的一个难点.采用根据实验结果写出,再令K=1的办法引出,超出初中学生的数学知识水平,是不可取的;直接把公式抬出来,不说明它为什么综合概括了实验规律,就急急忙忙用公式去解题的办法,给学生理解公式的物理意义留下悬案,也是不妥当的.本教案设计的基本思路是,从实验规律出发,引出定律内容,再把定律的结论与实验的结论对比理解,说明定律既概括了实验的结果,又比实验结论更具有普遍性.在引出公式后,由公式导出两个实验的结论,说明公式也的确是实验结论的概括.这样,学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解.对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会.这样做的前提是在本章第一节的教学中,先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式,根据第一节的内容和课时实际,不难做到.培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点.上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养.
2.本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力.“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求.这节课只应是既简单又基础的应用.由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算,在这一节课对解题加以强调是非常必要的.教案中采取学生先阅读课文例题,再一起概括小结解题思路方法;在本课小结中再次强调,对学生提出要求等措施来实现.
3.由于采用了学生阅读课文的措施,这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用,而且也减少了教师的重复板书,节约了一些教学时间,有条件加两个课堂练习题.这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时,可以用比例法巧解,而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识.但对U、I、R三个量同时变的问题,仅在教师阐明定律的意义时提及,在练习题中没有涉及,留待后续学习中去深化,以免加大学习的难度.
4.定律中的U、I、R是对同一导体而言,在本节课只需提醒学生注意就可以了.不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时,有了这种需要再提出来,才能收到事半功倍的效果.
注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。
欧姆定律教案5
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6
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7
教学目标
知识目标
1.理解欧姆定律及其表达式.
2.能初步运用欧姆定律计算有关问题.
能力目标
培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.
情感目标
介绍欧姆的故事,对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育.
教学建议
教材分析
本节教学的课型属于习题课,以计算为主.习题训练是欧姆定律的延续和具体化.它有助于学生进一步理解欧姆定律的物理意义,并使学生初步明确理论和实际相结合的重要性.
教法建议
教学过程中要引导学生明确题设条件,正确地选择物理公式,按照要求规范地解题,注意突破从算术法向公式法的过渡这个教学中的难点.特别需强调欧姆定律公式中各物理量的同一性,即同一导体,同一时刻的I、U、R之间的数量关系.得出欧姆定律的公式后,要变形出另外两个变换式,学生应该是运用自如的,需要注意的是,对另外两个公式的物理含义要特别注意向学生解释清楚,尤其是欧姆定律公式.
教学设计方案
引入新课
1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流
跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电
流跟导体的电阻成反比.
2.有一个电阻,在它两端加上4V电压时,通过电阻的电流为2A,如果将电压变为10V,通过电阻的电流变为多少?为什么?
要求学生答出,通过电阻的电流为5A,因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两
端的电压成正比.
3.在一个10的电阻两端加上某一电压U时,通过它的电流为2A,如果把这个电压加在20的电阻两端,电流应为多大?为什么?
要求学生答出,通过20电阻的电流为1A,因为在电压一定时,通过电阻的电流与
电阻大小成反比,我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系,导体中电流跟这段导体电阻的关系,这两个关系能否用一句话来概括呢?
启发学生讨论回答,教师复述,指出这个结论就叫欧姆定律.
(-)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.
1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国
物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律.
2.介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文.
3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电
阻是指这段导体所具有的电阻值.
如果用字母U表示导体两端的电压,用字母R表示导体的电阻,字母I表示导体中的电流,那么欧姆定律能否用一个式子表示呢?
(二)欧姆定律公式
教师强调
(l)公式中的I、U、R必须针对同一段电路.
(2)单位要统一I的单位是安(A)U的单位是伏(V)R的单位是欧()
教师明确本节教学目标
1.理解欧姆定律内容及其表达式
2.能初步运用欧姆定律计算有关电学问题.
3.培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.
4.学习欧姆为科学献身的精神
(三)运用欧姆定律计算有关问题
【例1】?一盏白炽电灯,其电阻为807,接在220V的.电源上,求通过这盏电灯的电流.
教师启发指导
(1)要求学生读题.
(2)让学生根据题意画出简明电路图,并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的
符号.
(3)找学生在黑板上板书电路图.
(4)大家讨论补充,最后的简明电路图如下图
(5)找学生回答根据的公式.
已知V,求I
解?根据得
(板书)
巩固练习
练习1?有一种指示灯,其电阻为6.3,通过的电流为0.45A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?
练习2?用电压表测导体两端的电压是7.2V,用电流表测通过导体的电流为0.4A,求这段导体的电阻,
通过练习2引导学生总结出测电阻的方法.由于用电流表测电流,用电压表测电压,
利用欧姆定律就可以求出电阻大小.所以欧姆定律为我们提供了一种则定电阻的方法这种
方法,叫伏安法.
【例2】?并联在电源上的红、绿两盏电灯,它们两端的电压都是220V,电阻分别为
1210、484.
求?通过各灯的电流.
教师启发引导
(1)学生读题后根据题意画出电路图.
(2)I、U、R必须对应同一段电路,电路中有两个电阻时,要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”,如本题中的红灯用来表示,绿灯用来表示.
(3)找一位学生在黑板上画出简明电路图.
(4)大家讨论补充,最后的简明电路图如下
学生答出根据的公式引导学生答出
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
解题步骤
已知求.
解?根据得
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
答?通过红灯和绿灯的电流分别为0.18A和0.45A.
板书设计
2.欧姆定律
一、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.
二、欧姆定律表达式
三、欧姆定律计算
1.已知V,求I
解?根据得
答?通过这盏电灯的电流是0.27A
2.已知 求.
解?根据 得
通过 的电流为
通过 的电流为
答?通过红灯的电流是0.18A,通过绿灯的电流是0.45A
探究活动
【课题】欧姆定律的发现过程
【组织形式】个人和学习小组
【活动方式】
1.制定子课题.
2.图书馆、互联网查找资料
3.小组讨论总结
欧姆定律
欧姆定律教案8
一、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。
二、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。
三、教具。
小黑板。
四、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?
(1)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。
(2)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。
(1)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。
对欧姆定律作几点说明:
①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,如
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。
1、课本习题
2、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?
3、阅读课本三、实验:用电压表和电流表测电阻。
欧姆定律教案9
一、教学目标
知识与技能:掌握解欧姆定律,并能运用欧姆定律解决简单的电路问题。
过程与方法:通过对欧姆定律的探究学习,学会“控制变量法”研究问题,并加强了电路实验的操作能力。
情感、态度与价值观:通过本节内容的学习和实验操作,培养实事求是的科学态度,体会到物理与生活密切联系。
二、教学重难点
重点:欧姆定律的概念和表达式。
难度:实验探究欧姆定律的过程和欧姆定律的应用。
三、教学过程
环节一:新课导入
多媒体展示:教师用多媒体展示城市夜晚灯光璀璨,霓虹灯闪烁的情景,引导学生注意观察场景中灯光的变化,学生根据知识经验能得出变化的灯光是由电流的变化引起的。
教师引导:进一步引导学生思考电路中的电流是如何轻易改变的?以及电流、电压和电阻之间到底存在这怎样的.关系?进而引出课题——《欧姆定律》。
环节二:新课讲授
探究实验:电流跟电阻电压的关系
提出问题:电压能使电路产生电流,电阻表示导体对电流的阻碍作用。那么,电压、电阻是怎样影响电流的大小呢?
教师引导学生通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。
猜想与假设:学员根据之前所学电压和电阻的概念和特点,可能会猜想电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
制定计划与设计实验:首先设计实验电路,教师通过向学生提出问题,请学生思考讨论,完成实验方案的制定。
①电流与电阻和电压均有关系,如何确定电流的变化是由电压还是电阻引起的?(控制变量法)
②如何保持电阻不变,而改变电阻两端的电压?(电阻不变,更换电池数量或改变滑动变阻器阻值)
③如何保持电压不变,而改变导体电阻?(更换不同阻值的电阻,并改变滑动变阻器的阻值,使电阻两端电压保持不变)
④为了更好的找到规律,应该如何测量实验数据?(测量多组实验数据)
学生根据之前学习有关电压和电阻的知识,交流谈论问题答案,确定实验方案。
教师总结得出要探究电流跟电压、电阻的关系,可以分成两个课题分别探究。
课题一:控制电阻不变,改变电阻两端电压,探究电流与电压的关系;
课题二:控制电阻两端电压不变,改变电阻,探究电流与电阻的关系。
教师引导学生据此画出电路图,进行展示,并确定实验步骤。
进行实验与收集证据:学生分组合作根据电路图完成实物的连接,进行实验操作,收集多组实验数据。教师强调注意事项:连接电路时开关出于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大值等。
分析与论证:根据记录的数据进行分析,发现电路中电流随电压增大而增大,随电阻增大而减小。
多媒体展示:教师通过大屏幕向学生展示欧姆对电路规律的探究历程,以及相关人物事例。引出欧姆定律的内容。
教师讲解: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,这就是我们本节课索要学习的欧姆定律。用公式表示为,并明确各物理量单位,以及公式表达的物理意义:电路中的电流由电压和电阻共同决定,且电流与电压成正比,与电阻成反比。
环节三:巩固提高
出示习题:手电筒的小灯泡上标有“2.5V0.3A”,表示加2.5V电压时,通过的电流为0.3A,灯泡正常发光。则灯泡正常发光时的电阻时多少?
环节四:小结作业
1、小结:提问的方式进行提问总结,梳理本节课知识点。在获得物理规律的同时,感受物理探究的乐趣,提升动手操作能力。
2.布置作业:思考为什么电流表不能直接连接在电源两极,而电压表可以连接在电源两极
四、板书设计
(略)
欧姆定律教案10
一、教学目标
1、了解电流形成的条件。
2、掌握电流强度的概念,并能处理简单问题。
3、巩固掌握,理解电阻概念。
4、理解电阻伏安特性曲线,并能运用。
二、重点、难点分析
1、电流强度的概念、是教学重点。
2、电流强度概念、电阻的伏安特性曲线学生来说比较抽象,是教学中的难点。
三、教具
学生直流电源(稳压),电压表,电流表,滑动变阻器,导线若干,开关,待测电阻。
四、主要教学过程
(一)引入新课
上一节课我们学习了电场,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,知道电荷的定向移动形成电流.如:静电场中的导体在达到静电平衡状态之前,其中自由电荷在电场力作用下定向移动.电容器充放电过程中也有电荷定向移动.由于电流与我们生活很密切,所以我们有必要去认识它,这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解。
(二)教学过程
众所周知,人们对电路知识和规律的认识与研究,也如对其他科技知识的认识与研究一样,都经历了漫长的、曲折的过程.18世纪末,意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪,经进一步研究后,已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛,于是伽伐尼电池诞生了.但他对此并不理解,认为这是青蛙体内产生了“动物电”.伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的.极大兴趣.经过一番研究,伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中,组成了第一个直流电源——伏打电池.后来,他利用几个容器盛了盐水,把插在盐水里的铜板、锌板连接起来,电流就产生了。
1、电流
(1)什么是电流?
大量电荷定向移动形成电流。
(2)电流形成的条件:例如:
静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动;
电容器充放电,用导体与电源两极相接。
①导体,有自由移动电荷,可以定向移动.同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”.导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等。
②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动。
③持续电流形成条件:要形成持续电流,导体中场强不能为零,要保持下去,导体两端保持电势差(电压)。电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有持续电流。
导体中电流有强有弱,用一个物理量描述电荷定向移动的快慢,从而描述电流的强弱。
(3)电流强度
①定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱,这个比值称为电流强度。简称电流,用毫安表示。
②表达式:
③单位:安培(A)毫安(mA),微安(μA)
④性质:电流强度是标量.初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和.但电流是有方向的。(有方向的量不一定是矢量,是否矢量关键看满不满足平行四边形法则)
⑤电流方向的规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。
正电荷在电场力的作用下,从高电势向低电势运动,所以电流是有高电势向低电势流动,在电源外部,是由电源正极流向负极。
(4)电流分类:
按方向分成两大类:直流电和交流电。
直流电:方向不变,如果直流电大小不变,就称为恒定电流,这是高中阶段电流知识的重点。
交流电:方向随时间变化。
前面讨论了电流,尤其是持续电流的形成,要求导体两端有电势差,即电压.电流强度与电压究竟有什么关系?这可利用实验来研究。
演示
先给学生介绍实验电路图,教师按电路图连接实验电路,并请学生观察电表的正负接线柱,要求学生注意,正负接线柱的接法, 为待测电阻(定值电阻)。
演示
闭合S后,移动滑动变阻器触头,观察电表的变化,说明导体两端的电压和电流都随导体的电阻有关。
启发学生思考:如何由实验得到电压和电流与电阻的关系呢?
分析:用控制变量法,先保证其中的一个量保持不变,让其余两个量之间相关,然后结合起来分析。
保证电阻不变,调节电压,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 的电流,记录在下面表格中。
注意:这一方法可以类比数学中函数图象,用描点法来研究,启发学生思考物理与数学的联系。
把所得数据描绘在 直角坐标系中,确定 和 之间的函数关系。
分析:这些点所在的曲线包不包括原点?包括,因为当 时,这些点所在曲线是一条什么曲线?过原点的斜直线。
把 换成与之不同的 ,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。
结论:给定导体,导体中电流与导体两端电压成正比,或者对不同导体,图象斜率是不同.相同电压下,两导体电流分别为,导体2对电流阻碍作用比导体1大,的倒数反映了导体对电流的阻碍作用.若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作用, 称为电阻。
2、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)定义式:
说明:①对于给定导体, 一定,不存在 与 成正比,与 成反比的关系。
②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法.
(3)单位:电压单位用伏特(V),电流单位用安培(A),电阻单位用欧姆,符号Ω,且lΩ=1V/A
常用单位:1kΩ=1000Ω;1MΩ= Ω
3、
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系,最后得出用他的名字命名的定律。
内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
表达式: 注意:
(1)式子中的三个量 必须对应着同一个研究对象。
(2)大量实验表明,适用于纯电阻电路(金属、电解液等)。
(三)小结
1、不要认为在任何导体中,电流都与电压成正比,对于非纯电阻电来讲则不然。
2、仅仅是带内阻的定义式,而不是决定式,电阻的大小不决定于电压和电流。
欧姆定律教案11
(一)教学目的
1、理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义,了解定律中各量的单位;
2、能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题;
3、知道什么叫伏安法;
4、培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。
(二)教具
写有课堂练习题的小黑板(或幻灯片)。
(三)教学过程
1、复习提问引入新课
教师:上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系,请一位同学叙述一下这个关系(抽中等学生或差等生不看书回答)。大家认为他说得对吗?(不足之处由学生订正)上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来,请一位同学回答是怎样表示的?(学生回答教师板书)
教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出的一个电学的基本规律,即欧姆定律。
板书:欧姆定律
2、新课教学
教师:欧姆定律的内容是什么呢?让大家阅读课本,请一位同学朗读欧姆定律的内容,教师板书。
板书: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。
教师:欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的。只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比。同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比。定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件。这是对定律应注意的一个方面。另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到。其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的。在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的。欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的。(学生看书,教师板书)
现在请大家解答下面两个问题。(出示小黑板或幻灯片。请两个学生在黑板上解答,教师巡视指导。两个问题均有两种解法。例如,可以先用欧姆定律解出电阻值,再用欧姆定律解电流值;也可以直接用前面比例式(1)求解。)
问题①一个定值电阻两端的电压是0.25伏时,流过它的电流是0.13安。如果流过它的电流变为0.91安,此时它两端的电压多大?
问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上。把它的电阻调到350欧时,流过它的电流是21毫安。若再调节电阻箱,使流过它的电流变为126毫安,此时电阻箱的电阻应是多大?
教师:在解答问题①时,除了黑板上的解法外,有同学还用了另一种解法(教师板书出来)大家看都对吗?(学生答)欧姆定律是一个普遍适用的。定律。但在涉及只求两个量的变化关系的问题中,直接用比例式解通常要简捷些。
3、让大家阅读“想想议议”中提出的问题,议论一下。(学生阅读,分组议论)
教师:为什么安培表不能直接接到电源两极上去?(学生回答,教师订正)伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁?(学生回答,教师订正)
4、小结
教师:这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律。刚才大家看到,应用欧姆定律,不仅可以定量计算各种电学问题,而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题。今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用。今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚。在作业中一定要注意解答的书写格式,养成简明、正确表达的好习惯。
5、布置作业
(1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流。
(2)一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0.5安,如果电压增大到3伏,导体中的电流多大?
(3)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大?
(四)设想、体会
1、本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的.关系,使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义。特别是欧姆定律的公式为什么那样表达,是初中物理教学中的一个难点。采用根据实验结果写出,再令=1的办法引出,超出初中学生的数学知识水平,是不可取的;直接把公式抬出来,不说明它为什么综合概括了实验规律,就急急忙忙用公式去解题的办法,给学生理解公式的物理意义留下悬案,也是不妥当的。本教案设计的基本思路是,从实验规律出发,引出定律内容,再把定律的结论与实验的结论对比理解,说明定律既概括了实验的结果,又比实验结论更具有普遍性。在引出公式后,由公式导出两个实验的结论,说明公式也的确是实验结论的概括。这样,学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解。对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会。这样做的前提是在本章第一节的教学中,先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式,根据第一节的内容和课时实际,不难做到。培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点。上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养。
2、本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力。“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求。这节课只应是既简单又基础的应用。由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算,在这一节课对解题加以强调是非常必要的。教案中采取学生先阅读课文例题,再一起概括小结解题思路方法;在本课小结中再次强调,对学生提出要求等措施来实现。
3、由于采用了学生阅读课文的措施,这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用,而且也减少了教师的重复板书,节约了一些教学时间,有条件加两个课堂练习题。这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时,可以用比例法巧解,而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识。但对U、I、R三个量同时变的问题,仅在教师阐明定律的意义时提及,在练习题中没有涉及,留待后续学习中去深化,以免加大学习的难度。
4、定律中的U、I、R是对同一导体而言,在本节课只需提醒学生注意就可以了。不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时,有了这种需要再提出来,才能收到事半功倍的效果。
欧姆定律教案12
[复习目标]
1.电流强度:表示电流大小的物理量,简称电流。电流强度等于1是安培,简称安,符号是A。
2.串联电路电流的特点:串联电路中各处的电流相等。
3.并联电路电流的特点:并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
1.电压:电压是形成电流的原因。电压的单位是伏特,简称伏,符号是V。
2.串联电路电压的特点:串联电路的总电压等于各部分电压之和。
3.并联电路电压的特点:并联电路各支路两端的电压相等。
1.电阻:电阻是导体本身的一种性质,是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻的单位是欧姆,简称欧,代表符号Ω。
2.决定电阻大小的因素:导体的电阻跟它的长度有关,跟横截面积有关,跟组成导体的材料有关,还跟导体的温度有关。
3.滑动变阻器:通过改变接入电路导线长度改变电阻值的仪器。
4.电阻箱:通过改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻大小的仪器,它能表示出电阻值。
1.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。
2.电阻的串联:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。
3.电阻的并联:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
4.用伏安法测电阻:通过测量导体两端的电压U,导体中的电流I,得知其电阻R。
一.电流、电压、电阻
1.电流
(1)电流强度的测量
要测量某部分电路中的电流强度,必须把安培表串接在这部分电路里。在把安培表串联到电路里的时候,必须使电流从“+”接线柱流进安培表,并且从“?”接线柱流出来。
在测量前后先估算一下电流强度的大小,然后再将合适的安培表接入电路。在闭合电键时,先必须试着触接电键,若安培表的指针急骤摆动并超过满刻度,则必须换用更大量程的安培表。
使用安培表时,绝对不允许经过用电器而将安培表的两个接线柱直接连在电源的两极上,以防过大电流通过安培表将表烧坏。因为安培表的电阻很小,所以千万不能把安培表并联在用电器两端或电源两极上,否则将造成短路烧毁安培表。
读数时,一定要先看清相应的量程及该量程的最小刻度值,再读出指针所示数值。
(2)电荷的移动形成电流,电流可以是正电荷的移动,可以是负电荷的移动,也可以是正、负电荷同时向相反方向移动。
(3)单位时间里通过导体横截面的电荷的多少,它表示了电流的强
单位:安培,可用符号A表示。还有一些常用单位,如:毫安(mA);微安(μA)。它们之间的换算关系:1A=103mA,1mA=103μA。
2.电压
(1)电压的测量
要测量某部分电路或用电器两端电压时,必须把伏特表跟这部分电路或用电器并联,并且必须把伏特表的“+”接线柱接在电路流入电流的那端。
每个伏特表都有一定的测量范围即量程,使用时必须注意所测的电压不得超出伏特表的量程。如若被测的那部分电路或用电器的电压数值估计的`不够准,可在闭合电键时采取试触的方法,如果发现电压表的指针很快地摆动并超出最大量程范围,则必须选用更大量程的电压表才能进行测量。在用伏特表测量电压之前,先要仔细观察所用的伏特表,看看它有几个量程,各是多少,并弄清刻度盘上每一个格的数值。
(2)电源是提供电压的装置,不同的电源在电路两端产生的电压不同。
(3)常用的单位:千伏(kV),毫伏(mV),微伏(μV)。它们之间的换算关系:1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV。
3.电阻
(1)正确使用滑动阻器
为了使变阻器能改变电路中的电流,可以有以下两种接法,如图1所示,一种是将线头M、N分别接到B、C两接线柱上;另一种是将线头M、N分别接到B、D两接线柱上,但是当滑动片P移动时其结果恰好与前两次接法相反。
但若将M、N两线头接A、B两接线柱时,滑动变阻器的全部电阻接入电路,滑动片P将失去调节作用。如果两线头M、N接C、D两接线柱时,接入电路中滑动变阻器的电阻R′为零。
滑动变阻器在使用前,应先观察滑动变阻器铭牌上标明的电阻值和允许通过的最大电流值,使用时应注意通过变阻器的电流不要超过允许通过的最大值,以避免变阻器烧坏;滑动变阻器在接入电路时,应把滑片P移到变阻器电阻值最大的位置,使电路中电流最小,以保护电路。
(2)变阻箱有旋钮式和插入式两种。它们都是由一组阻值不同的电阻线装配而成的。调节变阻箱上的旋钮或拔出铜塞,可以不连续地改变电阻的大小,它可以直接读出电阻的数值。
(3)电阻的单位是欧姆(Ω),若导体两端的电压为1伏特,电流强度为1安培,则这段导体的电阻就是1欧姆。此外,还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ):
1MΩ=103KΩ=106Ω。
二.欧姆定律
1.使用欧姆定律时必须要注意:
(1)公式中的I、U、R必须是对应同一段电路。即I为通过该段电路中的电流强度,U为该段电路两端的电压,R为该段电路的电阻。
(2)电阻R是由导体本身的属性决定的。因此,当电路一定时,R一
式中的I、U、R的单位分别为安培、伏特、欧姆。
2.串联电路和并联电路都属于简单电路,简单电路的计算,主要是应用电阻定律导体串、并联的知识,来分析、计算电流强度、电压和电阻。
这部分的解题过程和规范化要求有如下几点:
(1)认真审查题目的内容,弄清已知条件和所求的未知量,同时画出电路图,各已知量的符号、数据和未知量的符号不仅要在图上注明还必须作为解题步骤明确写出,在书写已知步骤时要同时将各量单位统一。
(2)根据已知条件运用规律写出公式,并通过等式交换导出未知量的计算公式,最后代入已知量数据求解,若运算过程中不带单位则计算结果的单位要加括号。
(3)对计算得出的结果,应根据所掌握的物理知识判断其正确性。有时需对其物理意义加以讨论。
对解题过程应要求思路简捷、层次清楚、计算准确。
3.在物理学中经常采用图像法来处理数据,具体的做法是:取平面直角坐标系,横轴为U、纵轴为I,每一组的电压U和电流强度I在图像上都能找到一个确定的点,将这些点连成一条直线,用这条直线与横轴U的夹角可以表示相应的电阻,夹角越大,相应的电阻值越小。
4.伏安法测电阻是欧姆定律的一个重要应用,按实验电路图连接时还应注意器材的规格,如果器材的规律选择不当会影响实验的效果。其中应考虑的是电源电压、电流表和电压表的量程,滑动变阻器(电阻值和允许通过的最大电流。)
5.串联电路中电流强度、电压、电阻的特点:
(1)串联电路中各处的电流强度相等:
I=I1=I2。
(2)串联电路中两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;U=U1+U2。
(3)串联电路的总电阻,等于各串联导体的电阻之和;R=R1+R2。
(4)n个电阻值相同的电阻R串联使用,总电阻R串=nR。
(5)在串联电路中导体两端电压的分配跟导体的电阻成正比,
欧姆定律教案13
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14
【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15
教学目标
认识变化的电路,准确找出变化前后两电路的变化
重点、难点
动态电路的连接方式,动态电路的电阻、电流和电压
课前导入知识:
在并联电路中,新增加一个支路对干路中的电流的影响?
知识点一:伏安法测电阻中的误差和非误差
(1)非误差:如果用灯泡代替电阻,灯泡两端的电压逐渐减小,灯泡逐渐变暗,测出来的电阻值是逐渐减小的。显然,这不是实验的误差。这是因为随着灯泡两端的电压的减小,灯泡的温度也随之降低,温度越低,钨丝的电阻越小。因此,利用多次测量求平均值并不能减少误差,测量的数值会偏小,不是钨丝正常工作时的电阻。
(2)误差:标准伏安法测电阻电路中,电流表测的是电阻和电压表的总电流,虽然电压表阻值很大,流过的电流很小,但电流表的示数总比流过的被测电阻的电流大,根据R=U/I可知测出的数据偏小。
例题 南京市某中学九年级课外兴趣组的同学,按照正确的电路图连接实物图做测定小灯泡的电阻实验(灯泡标有2.5V字样),在实验过程中得到了如下的一组U和I的数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6
灯两端U(V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I(A) 0.18 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34
灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮
(1)分析比较表格中的数据可以看出 .
(2)在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 (填“变大、变小或不变”),
造成这一差异的原因是 .
知识点二:动态电路分析
(1)当滑动变阻器与定值电阻串联时,滑片的移动会引起电流和电压的变化。定性分析变化的一般思路是:○1知道电源电压不变;○2根据滑动编组器的变化确定总电阻的变化;○3再由总电阻的变化确定电流的变化;○4根据电流的变化判断定值电阻两端电压的变化;○5根据不变的总电压和定值电阻两端电压的变化确定滑动变阻器两端电压的变化情况。
(2)当滑动变阻器与定值电阻并联时,滑片的运动只能引起干路和其所在支路的电流和电压的变化。除短路外,对其他支路没有影响。
(3)开关的闭合和断开也会造成电路中的电阻变化,从而引起电流和电压的变化,分析思路与(1)相同,关键是确定电阻的变化。
【注意】 确认电路变化前后连接方式和电路中电阻的变化,准确判断电压表测量的对象是分析电流电压变化的关键。
知识点三:串联分压、并联分流
(1)串联电路的分压定律
两个电阻R1和R2组成的串联电路中,它们两端的电压与电阻的关系满足:U1:U2=R1:R2
这个关系式称为分压定律。该关系式告诉我们,两个电阻串联时,电阻大的分得电压多。
(2)关于并联电路的分流定律
两电阻R1和R2并联,通过它们的电流与各自电阻的关系满足:I1:I2=R2:R1
这个关系式称为分流定律,该关系式告诉我们,两个电阻并联后,电阻越大,通过的电流就越小。电流的分配与电阻成反比。
知识点四:应用欧姆定律综合计算
(1)必备知识
○1欧姆定律公式及变形公式
○2串联电路中电流、电压和电阻的特点:
○3并联电路中电流、电压和电阻的特点
(2)计算时要注意的问题
○1欧姆定律使用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
○2定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R,是针对同一个导体或同一段电路而言,具有对应性。
○3欧姆定律中三个物理量间有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,因而公式R=U/I中三个量是同一时间值。
○4公式中三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,即电流安培,电压伏特,电阻欧姆。
随堂练习:
1、如图所示电路,电压U不变,当闭合开关S时,下列判断正确的是:( )
(A)电压示数增大,电流表示数减小
(B)电压表示数增大,电流表示数增大
(C)电压表示数减小,电流表示数减小
(D)电压表示数减小,电流表示数增大
2、某同学连接电路如图2所示,闭合开关S,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是UAD=3V,UAB=3V,UBC=0,UCD=0。此电路故障可能是
A、开关S接触不良 B、电灯L灯丝断了
C、电灯L短路 D、电阻R短路
3、在如图3所示的电路中,电源电压为6V。闭合开关后,电压表V1的示数为0,电压表V2的示数为6V。此电路的故障可能是 (双选) :
A、电阻R1短路B、电阻R1开C、电阻R2短路D、电阻R2开路
4、如图4所示电路,闭合开关S后,发现灯L1不亮,L2正常发光。此电路的故障可能是(单选):
A、开关S接触不良 B、电灯L1灯丝断了 C、电灯L1短路 D、电灯L2短路
5、把一根长1米、粗细均匀的电阻丝接在电压不变的电源两极上,通过电阻丝的电流强度是1安培,若将此电阻丝对折起来后再接到这电源的两极上,通过电阻丝的总电流强度是( )
(A)4安培(B)2安培(C)0.25安培(D)0.5安培
6、如图所示,R1=4欧姆,R2=R3=8欧姆,电源电压为6伏特,电流表1、电流表2、电流表3的示数分别为I1、I2、I3,则I1、I2、I3的大小关系正确的是( )
(A)I1>I2>I3;(B)I1<I2<I3;
(C)I1=I2=I3(D)I1=I2>I3
7、如图所示,电源电压不变,R1∶R2=4∶1。当K1断开,K2闭合时,电流表示数I1。当K1、K2都闭合时,电流表示数为I2。则I1与I2之比为〔 〕
(A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5
8、如图所示,电源电压为9伏特,定值电阻R为5欧姆,滑动变阻器R的最大阻值为4欧姆,那么当滑动片由滑动变阻器的a端滑向b端时,电压表的示数是( )
(A)由0逐渐增大到9伏(B)由0逐渐增大到5伏
(C)由0逐渐增大到4伏(D)由4伏逐渐减小到0
9、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( )
A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的'材料、长短、粗细不可能完全相同
二、填空题
10如图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,
灯泡_串联;当开关S,S1、S2均闭合时,灯泡_并联,此时电流表测的是 中的电流.
11、如图11所示,当开关由闭合到断开时,电压表和电流表的示数变化的情况是: A1_________;A2 _________;V __________。
12、如图12所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,电路的总电阻将______;电流表A的示数将_______;电压表V1的示数将_______;电压表V2的示数将________。
13、如图13所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时, A表的示数将______;V表的示数将______。
三、连图题
14、按照图14甲、乙电路图,将对应右图各实物元件连接起来。
四、实验题
15、用伏安法测定一只电阻的阻值,现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个,未知阻值的电阻一只、导线若干。
(1)实验的原理是____________________;
(2)在右边的方框内画出实验电路图(标出电表的“+”、“--”接线柱)。
(3)在实验中电流表用0~0.6A量程、电压表用0~15V量程。根据你画的电路图,以笔画线代替导线,将下面图16中所给的实验器材连接起来(导线不要交叉)。
(4)在这次实验中,电流表和电压表的指示位置如图17所示,那么未知电阻Rx中的电流是______A,Rx两端的电压是__________V,Rx的阻值是___________Ω。
五、计算题
16、如图18所示电路,R1=7Ω,R2=3Ω,当S闭合时,电压表的示数为21V,当S断开时,电压表的示数为14V。求R3的阻值。
17.如图114所示电路,已知R1=2欧姆,R2=4欧姆,U1=2伏特,求(1)通过R1的电流强度I1;(2)R2两端的电压U2。
18.在图115的电路里,安培表的示数是0.3安培,如果小灯泡L的电阻是10欧姆,整个电路里的电阻是30欧姆。求:
(1)小灯泡L两端的电压;
(2)滑动变阻器连入电路中的电阻;
(3)伏特表的示数。
19.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
20.如图104所示,电源电压为8伏特,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?
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