欧姆定律教案
作为一位杰出的教职工,时常会需要准备好教案,借助教案可以更好地组织教学活动。我们该怎么去写教案呢?以下是小编收集整理的欧姆定律教案,希望能够帮助到大家。
欧姆定律教案1
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2
(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。
欧姆定律教案3
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。
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(板书: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。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。
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,而地球是导体,本身积聚负电荷,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。(投影课本彩图)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。
活动:学生阅读印发的资料。
欧姆定律教案5
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6
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7
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8
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9
一、教学目标
【知识与技能目标】:理解欧姆定律的物理意义,能进行简单的计算。
【过程与方法目标】:通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养初步的逻辑思维能力和解答电学问题的良好习惯。
【情感态度与价值观目标】:通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学,勇于探索真理的精神,激发学习的积极性。
二、教学重难点
【重点】:理解欧姆定律,能用其进行简单的计算;
【难点】:理解欧姆定律并应用。
三、教学过程
(一)新课导入
温故旧知导入:上节课我们通过实验探究了电流与电压和电阻的关系。请同学一起回忆两个实验结论。
生答:分别是当R一定,通过导体的电流I正比于导体两端电压U;当U一定时,导体的电流I与导体电阻R成反比。
这两个结论是普遍的规律,当我们综合一下两个结论,得到通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与电阻成反比,用公式表达出来就是I=U/R。这个公式就是19世纪时德国非常著名的物理学家欧姆做了大量的实验得出来的,我们称之为欧姆定律。导入课题。
(二)探究学习
介绍欧姆定律的内容即是:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
欧姆定律的表达式:I=U/R,请同学分别介绍三个字母的含义:U—电压,国际单位是伏特,用V表示;R—电阻,国际单位是欧姆,用Ω表示;I—电流,国际单位是安培,用A表示。
欧姆定律是电学的核心定律,有两条需要重点注意,分别是:
1、欧姆定律有两个变形公式:U=IR, R=U/I(不是决定式)。
2、在I=U/R表达式中的三个量必需表示“同一段导体”的'“同一状态”;分别用实际电路图来感受理解。
(三)巩固提升
科学家介绍:请同学小组轮流上台分享课前搜集的有关欧姆的事迹资料。
教师简单总结:欧姆是一名优秀的科学探究者。他在研究电流与电源和导线长度关系时,欧姆就自己动手设计了电流扭秤解决了电流测量的难题。他的代表著作是1827年出版的《伽伐尼电路:数学研究》。
欧姆定律是电学中非常重要,我们用一个题目来加深理解并运用欧姆定律来解决问题。
例:一段导体的两端加2V电压时,通过他的电流是5mA;如果在它两端加3V电压,通过他的电流是多大?
分析:已知电压和电流,是同一段导体,但是给出了这个导体的两个状态。在计算题的计算中,要有规范的步骤:我们先要画出等效电路图,要有计算表达式,接着带入数据(单位),算得结果(单位)。
(四)小结作业
小结:学生说一说欧姆定律的概念和注意事项。
作业:希望同学们在课下好好理解体会欧姆定律,并整合好搜集到的欧姆资料,编入班级的科学家手册中。
欧姆定律教案10
教学目标
(一)知识和技能
1.单纯举例、记忆类的知识点:欧姆定律内容;UI图像电阻的串并联
2.作图:画电路图、连接实物图:画电路图、连接实物图:限于两个用电器(包括滑动变阻器)的电路,可以外加电流表、电压表;滑动变阻器要求会运用4个接线柱;节点用加粗黑点表示;开关为单刀单掷
3.计算类的知识点;欧姆定律公式:I=UR及其变形式的应用
4.实验、探究类的知识点;欧姆定律;伏安法测电阻(不讨论内外接)
5.情感类:感受科学家(欧姆)之科学精神、科学技术与社会关系、进行学科思想教育的内容
(二)过程与方法
1.探究欧姆定律过程
2.会用伏安法测小灯泡电阻
3.会进行简单串并联电路的的`欧姆定律的计算
4.熟悉电路的简化画图
(三)情感、态度、价值观
学生通过实验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
教学重点
实验:及伏安法测电阻实验;
作图:画电路图、连接实物图;
计算:欧姆定律公式:I=UR及其变形式。
难点
欧姆定律的探究;简化电路图。
教学准备
指导书、听写卷、检测卷
教学过程
一、双基听写(另案)
二、整(P67——知识梳理):全班一起梳理本章知识点(亦可通过实物投影)
重点强调:内容
分1:欧姆定律
1、划考基要点(强调“同一性原则”)。
2、回忆探究欧姆定律的全过程。
3、根据P69实验数据和图像练习归纳结论。
4、做P70巩固练习5。
反馈练习:P70巩固练习3分2:用电压表和电流表测电阻(伏安法测电阻)
(1)划考基要点(实验原理欧姆定律的变形式R=U/I实验电路图及实物图)
(2)强调开关状态滑变位置及其缘由
反馈练习:P73——1分3:串并联电路计算
划考基要点1:串联电路电阻特点;并联电路电阻特点
补充:等效法巩固P74例1例2
巩固记忆考基要点P75巩固练习1反馈练习:P75——2、3、4、5、6合:通过知识树,再次串合本章节内容补:1.补充练习P~P79——一、二、三测:(另案)
三、作业:1.纠错;2.背§9考基要点,准备听写
欧姆定律教案11
教学目标
一、知识与技能
1.通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系。
2.使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流。
3.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
二、过程和方法
1.通过实验探究电流、电压、电阻的关系。学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。
2.通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程,学会科学探究的方法,培养初步的科学探究的能力。
三、情感、态度与价值观
1.通过学生的科学探究活动,形成尊重事实、探究真理的科学态度。
2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神。
3.在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识。
教学重点:
通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系。
教学难点:
组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析,并得出真实、科学的结论。
教学准备:
干电池组、 2.5V和6.3V小灯泡(带座)各一只、开关一只、导线若干、投影仪。学生3人一组:电源(电池组或学生电源)5 Ω,10 Ω,15 Ω定值电阻各一个,滑动变阻器、电流表、电压表各一只,导线若干。
教学过程
一、引入新课
通过前面的学习,同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念,并学会了电流表和电压表的使用。今天请同学们先仔细观察接下来的这组实验。
演示:小灯泡和电池、开关组成串联电路。
演示一:一节干电池和2.5 V小灯泡串联发光。
演示二:两节干电池和2.5 V小灯泡串联发光。
演示三:两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光。
同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况。通过观察实验,根据上节课的学习,你能告诉大家什么?你还想知道些什么呢?
一个灯泡,两节电池比一节电池时亮,说明灯(电阻)不变,电压大时,电流也大。同样的两节电池,2.5 V的灯比6.3 V的灯亮。电压不变时,电阻大的电流小,电阻小的电流大。那我们能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢?
二、新课学习
根据同学们对电阻、电压、电流的学习,你可以大胆地猜测一下它们之间可能的数量关系是什么?电压越大,电流越大。电阻越大,电流越小。也许电阻、电压、电流之间的数量关系可以用一个公式来表示。其中的两个相除或相乘会等于第三个。请你猜一猜,说一说为什么这样猜。电压不变时,电阻大,电流就小。电阻小,电流就大,可能电流乘以电阻能等于电压。
同一个电灯泡,电压大时,电流就大,也可能电压除以电流等于电阻。同学们能有根据地推测、猜想非常好,你已经在科学研究的道路上迈出了正确的一步。接下来,同学们可以选择面前的仪器设备,想办法检验你的猜想是否正确。
探究:电阻上的电流跟电压的关系。
我们要探究电阻上电流跟电压的关系,必须要经历哪些过程呢?
首先要设计实验,然后进行实验和收集证据,再对实验数据进行分析和论证,得出一般的结论,最后进行评估和交流。
大家还记得电流表和电压表的使用规则吗?电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。并且都让电流从“正”接线柱流入,从“负”接线柱流出。电路中同时使用电流表和电压表,会使用吗?
开始实验,要求探究过程中首先设计好实验。实验过程中记录实验步骤;如实填写实验数据;对自己的实验进行认真的分析、论证,客观评估自己的实验过程及结果;写出完整的探究报告,并和其他组的同学交流。
同学们操作,教师巡视指导。选择2~3组同学利用投影展示自己的探究报告,并逐一讲解自己的设计思想、实验步骤,分析论证的结果,进行自我评估,和大家进行交流。
探究报告
题目:探究电阻、电压、电流三者的关系
猜想和假设:
1.电流和电阻成反比。
2.电流和电压成正比。
设计实验:
(一)设计思想
根据我们的猜测,现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变,干电池的电压值也是已知的,每节1.5 V 。把定值电阻连入电路,用电流表测出电路中的电流值,用电压表测出定值电阻两端的电压,就可以知道电阻、电压、电流的数量关系,换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量,就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律。
(二)实验电路
根据实验思想,画出如下电路图:
(三)实验数据表格
(四)实验器材
根据实验思想及所画电路图,选择如下器材:电池组、定值电阻(三个不同阻值)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
进行实验:
步骤一:按设计好的电路图正确连接实验电路。
步骤二:先保持电池组的电池节数不变,分别将5 Ω、 10 Ω、 15 Ω的定值电阻接入电路,合上开关,读出电压表和电流表的读数,将数据依次填入第一、二、三次数据表中。
步骤三:保持定值电阻不变,改变电池组电池节数(分别为1节、 2节、 3节),合上开关,分别读取三次电流表、电压表的数值,依次填入第四、五、六次测量数据表中。
分析和论证:
分析由实验得到的数据:
1.第一、二、三次测量中电压基本不变,电流随着接入电阻值的增大而减小,但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值,甚至有一次完全相同。
2.第四、五、六次测量中,电阻的阻值不变,随着电池组节数的改变,电压表指示数值几乎成倍地增加,但每次都很接近电池组的电压。电流表的指示数也几乎成倍地增大,并且和电压增大的倍数相同。每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。
综合以上分析结果,可以得到结论,我们的猜测是正确的。电流 I ,电阻 R ,电压 U 的关系是:电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大。
评估:
从实验的过程和结果看,尽管数据之间不是完全吻合,但基本能反映规律,所以测得的数据和结论是可靠的。
实验过程中不太完美的是:操作过程中读完数做记录时没有及时打开开关,可能会浪费电;在更换变阻器和电池组电池时,也没有打开开关,这也是不允许的。
疑问:
测量过程中,电压表每次测量的值和电池组电压值几乎相同,是否可以不用电压表测量,直接由电源电压读出来?
交流几组之后,组织学生讨论各组的实验方案中可取与不可取的'地方。在电流、电压、电阻三个量中,我们先限制其中一个量不变,来讨论余下两个量的关系;然后再限制另一个量不变,研究剩下两个量的关系,这就叫“控制变量”法。在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量,同学们也可以尝试用控制变量法来研究。这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究,可以为我们研究问题带来许多的方便。
课后,同学们可以进行更充分的探讨、交流,互相取长补短,完善自己的探究报告。
电流跟电压、电阻的关系:
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
电流和电阻的乘积约等于电压,电压除以电阻约等于电流。
三、小结
同学们一起来小结本节内容。这节课我们学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流。通过实验探究了定值电阻的电流和电压的关系。
四、板书设计
电流跟电压、电阻的关系:
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
欧姆定律教案12
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10年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13
(一)教学目的
1.掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
2.培养学生解答电学问题的良好习惯。
(二)教具
书写有问题和例题的投影幻灯片。
(三)教学过程
1.复习
提问:(使用投影幻灯片)表1、表2是某同学研究电流跟电压、电阻关系时的两组实验数据。请在表格中空白部分填写出正确数值,并说明道理。
表1
U (伏)
I (安)
R =5欧
1.5
0.3
0.6
4.5
表2
R (欧)
I (安)
U =1.5伏
5
0.3
10
0.1
答:表1填3伏和0.9安。根据:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
表2填0.15安和15欧。根据:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
2.进行新课
(1)欧姆定律
由实验我们已知道了在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。
板书:〈第二节 欧姆定律
1.内容: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。〉
欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。
欧姆定律的公式:如果用 U 表示加在导体两端的电压, R 表示这段导体的电阻, I 表示这段导体中的电流,那么,欧姆定律可以写成如下公式:
I = U/R 。
公式中 I、U、R 的单位分别是安、伏和欧。
公式的物理意义:当导体的电阻 R 一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系( I∝U )。当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系( I∝U/R )。公式 I=U/R 完整地表达了欧姆定律的内容。
板书:<2.公式: I=U/R
I -电流(安) U -电压(伏) R -电阻(欧)>
有关欧姆定律的几点说明:
①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
②对于一段电路,只要知道 I、U 和 R 三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。
③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。
(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
例题1:课本中的例题1。(使用投影片)
学生读题,根据题意教师板演,画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式,然后代入数值,要有单位,最后得出结果。
板书:〈例题1:
已知: R = 807欧, U = 220伏。
求: I 。
解:根据欧姆定律
I = U/R = 220伏/807欧 = 0.27安。
答:通过这盏电灯的电流约为0.27安。〉
例题2:课本中例题2。(使用投影片)
板书:〈例题2〉
要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。
学生板演完毕,组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。
①电路图及解题过程是否符合规范要求。
②答题叙述要完整。本题答:要使小灯泡正常发光,在它两端应加2.8伏的电压。
③解释 U=IR 的意义:导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比,跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。
例题3:课本中的例题3。(使用投影片)
板书:〈例题3〉
解题方法同例题2。学生板演完毕,组织学生讨论、分析正误。教师小结。
①解释 R=U/I 的物理意义:对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以i的比值是一定的。对于不同的`导体,其比值一般不同。 U 和 I 的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于材料、长度和横截面积,还跟温度有关。不能认为 R=U/I 表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质,所以某导体两端的电压是零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的。
②通过例题3的解答,介绍用伏安法测电阻的原理和方法。
板书:(书写于例题3解后)
〈用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。〉
3.小结
(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。
什么叫伏安法测电阻?原理是什么?
(2)讨论:通过课本中本节的"想想议议",使学生知道:
①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧),因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则,通过电流表的电流过大,有烧毁电流表的危险。
②电压表的电阻很大(约几千欧),把电压表直接连在电源的两极上测电压时,由于通过电压表的电流很小,一般不会烧毁电压表。
4.布置作业
课本本节后的练习1、4。
(四)说明:通过例题,要领会培养学生在审题基础上画好电路图,按规范化要求解题。
第四节 电阻的串联
(一)教学目的
1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。
2.复习巩固串联电路电流和电压的特点。
3.会利用串联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
(二)教具
学生实验:每组配备干电池三节,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻(2欧、4欧、5欧各一只)三个,导线若干。
(三)教学过程
1.引入新课
(1)阅读本节课文前的问号中提出的问题,由此引出本节学习的内容。
板书:〈第四节 电阻的串联〉
(2)问:什么叫串联电路?画出两个定值电阻串联的电路图。(同学回答略,板演电路图参见课本图8-7)
(3)问:串联电路电流的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结,在板演电路图上标出 I 1 、 I 2 和 I 。
板书:〈1.串联电路中各处的电流相等。 I 1 = I 2 = I 。〉
(4)问:串联电路的总电压( U )与分电压( U 1 、 U 2 )的关系是什么?举例说明。
学生回答,教师小结,在板演电路图上标出 U 1 、 U 2 和 U 。
板书:〈2.串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。 U = U 1 + U 2 。〉
(5)几个已知阻值的电阻串联后,总电阻和各电阻之间有什么关系?这是本节课学习的主要内容。
2.进行新课
(1)实验:测 R 1 和 R 2 ( R 3 )串联的总电阻。
问:实验的方法和原理是什么?
答:用伏安法测电阻。只要用电压表测出 R 1 和 R 2 串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流,就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。
要求学生设计一个测两个定值电阻( R 1 = 2欧、 R 2 = 4欧)串联总电阻的实验电路。如课本图8-5所示。
进行实验:
①按伏安法测电阻的要求进行实验。
②测出 R 1 (2欧)和 R 2 (4欧)串联后的总电阻 R 。
③将 R 1 和 R 3 串联,测出串联后的总电阻 R ′。将实验结果填在课文中的结论处。
讨论实验数据,得出: R = R 1 + R 2 , R ′= R 1 + R 3 。实验表明:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。
(2)理论推导串联电路总电阻计算公式。
上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点,从理论上推导得出。
结合 R 1 、 R 2 的串联电路图(课本图8-6)讲解。
板书:〈设:串联电阻的阻值为 R 1 、 R 2 ,串联后的总电阻为 R 。
由于 U = U 1 + U 2 ,
因此 IR = I 1 R 1 + I 2 R 2 ,
因为串联电路中各处电流相等, I = I 1 = I 2
所以 R = R 1 + R 2 。〉
请学生叙述 R = R 1 + R 2 的物理意义。
解答本节课文前问号中提出的问题。
指出:把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大,总电阻也叫串联电路的等效电阻。
板书:〈3.串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。 R = R 1 + R 2 。〉
口头练习:
①把20欧的电阻 R 1 和15欧的电阻 R 2 串联起来,串联后的总电阻 R 是多大?(答:35欧)
②两只电阻串联后的总电阻是1千欧,已知其中一只电阻阻值是700欧,另一只电阻是多少欧?(答:300欧。)
(3)练习
例题1:
出示课本中的例题1投影幻灯片(或小黑板)。学生读题并根据题意画出电路图(如课本图8-7)。标出已知量的符号和数值以及未知量的符号。请一名学生板演,教师讲评。
讨论解题思路,鼓励学生积极回答。
小结:注意审题,弄清已知和所求。明确电路特点,利用欧姆定律和串联电路的特点求解。本题 R 1 、 R 2 串联,所以 I = I 1 = I 2 。因 U 1 、 U 2 不知,故不能求出 I 1 或 I 2 。但串联电路的总电压知道,总电阻 R 可由 R 1 + R 2 求出,根据欧姆定律 I = U/R 可求出电流I。
板书:〈例题1:
已知: U = 6伏, R 1 = 5欧, R 2 = 15欧。
求: I 。
解: R 1 和 R 2 串联,
R = R 1 + R 2 = 5欧+15欧 = 20欧。
电路中电流: I = U/R = 6伏/20欧≈0.3安。
答:这个串联电路中的电流是0.3安。〉
例题2:
出示课本中例题2的投影片,学生读题,画电路图(要求同例题1)。
讨论解题思路,鼓励学生积极参与。
①问:此题中要使小灯泡正常发光,串联一个适当电阻的意义是什么?
答:小灯泡正常发光的电压是2.5伏,如果将其直接连到6伏的电源上,小灯泡中电流过大,灯丝将被烧毁。给小灯泡串联一个适当电阻 R 2 ,由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,即 U = U 1 + U 2 。串联的电阻 R 2 可分去一部分电压。 R 2 阻值只要选取合适,就可使小灯泡两端的电压为2.5伏,正常发光。
②串联的电阻 R 2 ,其阻值如何计算?
教师引导,学生叙述,分步板书(参见课本例题2的解)。
本题另解:
板书:〈 R 1 和 R 2 串联,由于: I 1 = I 2 ,
所以根据欧姆定律得: U 1 / R 1 = U 2 / R 2 ,
整理为 U 1 / U 2 = R 1 / R 2 。〉
3.小结
串联电路中电流、电压和电阻的特点。
4.布置作业
本节后的练习:1、2、3。
(四)说明
1.本节测串联电路总电阻的实验,由于学生已学习了伏安法测电阻的知识,一般掌握较好,故实验前有关要求的叙述可从简。但在实验中教师要加强巡回指导。
2.从实验测出串联电阻的总电阻和运用欧姆定律推导出的结果一致。在此应强调实践和理论的统一。在推导串联电阻总电阻公式时,应注意培养学生的分析、推理能力。
3.解答简单的串联电路计算问题时要着重在解题思路及良好的解题习惯的培养上下功夫。
第五节 电阻的并联
(一)教学目的
1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。
2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。
3.会利用并联电路的特点,解答和计算简单的电路问题。
(二)教具
每组配备干电池二节,电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻2只(5欧和10欧各一只),导线若干条。
(三)教学过程
1.复习
问:请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)
问:请解答课本本章习题中的第1题。
答:从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道,在长短、粗细相等条件下,镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大;根据串联电路的特点可知,通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大;根据欧姆定律得 U=IR ,可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。
问:请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演,其他学生自做,然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图,按规范化要求求解。)
2.引入新课
(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题,由此提出本节学习的内容。
板书:〈第五节 电阻的并联〉
(2)问:并联电路中电流的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结。
板书:〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即: I = I 1 + I 2 。〉
(4)问:并联电路电压的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结。
板书:〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉
(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢?这就是本节将学习的知识。
3.进行新课
(1)实验:
明确如何测 R 1 =5欧和 R 2 =10欧并联后的总电阻,然后用伏安法测出 R 1 、 R 2 并联后的总电阻 R ,并将这个阻值与 R 1 、 R 2 进行比较。
学生实验,教师指导。实验完毕,整理好仪器。
报告实验结果,讨论实验结论:实验表明,几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
板书:〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉
问:10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧?(答:小于1欧。)
(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)
板书:〈设:支路电阻分别是 R 1 、 R 2 ; R 1 、 R 2 并联的总电阻是 R 。
根据欧姆定律:I1 = U1/ R1, I2 = U2/ R2, I = U/ R,
由于:I = I1 + I2,
因此:U/R = U1/ R 1 + U2 / R 2 。
又因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U = U1 = U2,
可得:1/R = 1/ R 1 + 1 / R 2 。
表明:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。〉
练习:计算本节实验中的两个电阻( R 1 = 5欧, R 2 =10欧)并联后的总电阻。
学生演练,一名学生板演,教师讲评,指出理论计算与实验结果一致。
几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小,这是因为把导体并联起来,相当于增加了导体横截面积。
(3)练习
例题1:请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)
简介:当 n 个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式: R = R'/n 。例题1中: R ′=10千欧, n = 2,所以: R = 10千欧/2 = 5千欧。
例题2.在图8-1所示电路中,电源的电压是36伏,灯泡L1的电阻是20欧,L2的电阻是60欧,求两个灯泡同时工作时,电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)
学生读题,讨论此题解法,教师板书:
认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题,首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。
(过程略)
问:串联电路有分压作用,且 U 1 / U 2 = R 1 / R 2 。在并联电路中,干路中电流在分流点分成两部分,电流的分配跟电阻的关系是什么?此题中,L 1 、L 2 中电流之比是多少?
答:(略)
板书:〈在并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,即: I 1 / I 2 = R 2 / R 1 。〉
4.小结
并联电跟中电流、电压、电阻的特点。
几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。
5.布置作业
课本本节末练习1、2;本章末习题9、10。
参看课本本章的"学到了什么?,根据知识结构图写出方框内的知识内容。
(四)说明
1.关于并联电路总电阻的计算,教学大纲上未做要求,建议对基础较差的班级不增加这部分教学内容。
2.在课时安排可能的情况下,建议根据学生掌握知识的实际情况,增加一节复习题。总结第4-8章所学内容,并做适当的练习
欧姆定律教案14
一、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,掌握欧姆定律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。
二、重点、难点分析
1、电流强度的概念、欧姆定律是教学重点。
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(I)
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 表示
②表达式:I=q/t
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像,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I-U直角坐标系中,确定I和U之间的函数关系。
欧姆定律教案15
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:
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