初中物理教案-歐姆定律
時(shí)間:2022-02-15 09:56:00
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第二節(jié)歐姆定律
(一)教學(xué)目的
1.掌握歐姆定律,能熟練地運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電壓、電流和電阻的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
2.培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問(wèn)題的良好習(xí)慣。
(二)教具
書(shū)寫(xiě)有問(wèn)題和例題的投影幻燈片。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
提問(wèn):(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(shí)的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)诒砀裰锌瞻撞糠痔顚?xiě)出正確數(shù)值,并說(shuō)明道理。
表1
U(伏)
I(安)
R=5歐
1.5
0.3
0.6
4.5
表2
R(歐)
I(安)
U=1.5伏
5
0.3
10
0.1
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(shí)驗(yàn)我們已知道了在電阻一定時(shí),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(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來(lái)得出結(jié)論,即歐姆定律。
板書(shū):〈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(guó)物理學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初期(1827年)經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)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(xiě)成如下公式:
I=U/R。
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(shí),導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,通過(guò)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(shí),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(shí),導(dǎo)體的電阻增加到原來(lái)的幾倍,則導(dǎo)體中的電流就減小為原來(lái)的幾分之一。反映了電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達(dá)了歐姆定律的內(nèi)容。
板書(shū):<2.公式:I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說(shuō)明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個(gè)量是對(duì)同一段導(dǎo)體而言的。
②對(duì)于一段電路,只要知道I、U和R三個(gè)物理量中的兩個(gè),就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個(gè)。
③使用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡(jiǎn)單問(wèn)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(huà)好電路圖(如課本中的圖8-2)。說(shuō)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(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)。
解題過(guò)程要求寫(xiě)好已知、求、解和答。解題過(guò)程寫(xiě)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(shū):〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據(jù)歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答:通過(guò)這盞電燈的電流約為0.27安?!?/p>
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書(shū):〈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(guò)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(guò)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。"因?yàn)檫@樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實(shí)。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書(shū):〈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)。
①解釋R=U/I的物理意義:對(duì)同一段導(dǎo)體來(lái)說(shuō),由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,所以i的比值是一定的。對(duì)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(zhǎng)度和橫截面積,還跟溫度有關(guān)。不能認(rèn)為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(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(shí),導(dǎo)體中的電流也等于零,而這個(gè)導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過(guò)例題3的解答,介紹用伏安法測(cè)電阻的原理和方法。
板書(shū):(書(shū)寫(xiě)于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測(cè)電阻的方法叫做伏安法?!?/p>
3.小結(jié)
(1)簡(jiǎn)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(cè)電阻?原理是什么?
(2)討論:通過(guò)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(diǎn)幾歐),因此實(shí)驗(yàn)中絕對(duì)不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則,通過(guò)電流表的電流過(guò)大,有燒毀電流表的危險(xiǎn)。
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(cè)電壓時(shí),由于通過(guò)電壓表的電流很小,一般不會(huì)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(shuō)明:通過(guò)例題,要領(lǐng)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫(huà)好電路圖,按規(guī)范化要求解題。
第四節(jié)電阻的串聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。
2.復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用串聯(lián)電路特點(diǎn)的知識(shí),解答和計(jì)算簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
(二)教具
學(xué)生實(shí)驗(yàn):每組配備干電池三節(jié),電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一只,定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個(gè),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
(1)閱讀本節(jié)課文前的問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題,由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書(shū):〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉
(2)問(wèn):什么叫串聯(lián)電路?畫(huà)出兩個(gè)定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略,板演電路圖參見(jiàn)課本圖8-7)
(3)問(wèn):串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。
板書(shū):〈1.串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I?!?/p>
(4)問(wèn):串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。
板書(shū):〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2?!?/p>
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻串聯(lián)后,總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系?這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):測(cè)R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。
問(wèn):實(shí)驗(yàn)的方法和原理是什么?
答:用伏安法測(cè)電阻。只要用電壓表測(cè)出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測(cè)出通過(guò)串聯(lián)電阻的電流,就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。
要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)兩個(gè)定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實(shí)驗(yàn)電路。如課本圖8-5所示。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①按伏安法測(cè)電阻的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②測(cè)出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。
③將R1和R3串聯(lián),測(cè)出串聯(lián)后的總電阻R′。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。
討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。實(shí)驗(yàn)表明:串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。
(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計(jì)算公式。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn),從理論上推導(dǎo)得出。
結(jié)合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。
板書(shū):〈設(shè):串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2,串聯(lián)后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2?!?/p>
請(qǐng)學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題。
指出:把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái),相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大,總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。
板書(shū):〈3.串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2。〉
口頭練習(xí):
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來(lái),串聯(lián)后的總電阻R是多大?(答:35歐)
②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐,已知其中一只電阻阻值是700歐,另一只電阻是多少歐?(答:300歐。)
(3)練習(xí)
例題1:
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫(huà)出電路圖(如課本圖8-7)。標(biāo)出已知量的符號(hào)和數(shù)值以及未知量的符號(hào)。請(qǐng)一名學(xué)生板演,教師講評(píng)。
討論解題思路,鼓勵(lì)學(xué)生積極回答。公務(wù)員之家,全國(guó)公務(wù)員共同天地
小結(jié):注意審題,弄清已知和所求。明確電路特點(diǎn),利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解。本題R1、R2串聯(lián),所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道,總電阻R可由R1+R2求出,根據(jù)歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書(shū):〈例題1:
已知:U=6伏,R1=5歐,R2=15歐。
求:I。
解:R1和R2串聯(lián),
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流:I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答:這個(gè)串聯(lián)電路中的電流是0.3安?!?/p>
例題2:
出示課本中例題2的投影片,學(xué)生讀題,畫(huà)電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。
①問(wèn):此題中要使小燈泡正常發(fā)光,串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻的意義是什么?
答:小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏,如果將其直接連到6伏的電源上,小燈泡中電流過(guò)大,燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻R2,由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適,就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏,正常發(fā)光。
②串聯(lián)的電阻R2,其阻值如何計(jì)算?
教師引導(dǎo),學(xué)生敘述,分步板書(shū)(參見(jiàn)課本例題2的解)。
本題另解:
板書(shū):〈R1和R2串聯(lián),由于:I1=I2,
所以根據(jù)歐姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理為U1/U2=R1/R2。〉
3.小結(jié)
串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。
4.布置作業(yè)
本節(jié)后的練習(xí):1、2、3。
(四)說(shuō)明
1.本節(jié)測(cè)串聯(lián)電路總電阻的實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻的知識(shí),一般掌握較好,故實(shí)驗(yàn)前有關(guān)要求的敘述可從簡(jiǎn)。但在實(shí)驗(yàn)中教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)。
2.從實(shí)驗(yàn)測(cè)出串聯(lián)電阻的總電阻和運(yùn)用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時(shí),應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
3.解答簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路計(jì)算問(wèn)題時(shí)要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。
第五節(jié)電阻的并聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.使學(xué)生知道幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。
2.復(fù)習(xí)鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用并聯(lián)電路的特點(diǎn),解答和計(jì)算簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
(二)教具
每組配備干電池二節(jié),電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一只,定值電阻2只(5歐和10歐各一只),導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
問(wèn):請(qǐng)你說(shuō)出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。(答略)
問(wèn):請(qǐng)解答課本本章習(xí)題中的第1題。
答:從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道,在長(zhǎng)短、粗細(xì)相等條件下,鎳鉻合金線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過(guò)銅導(dǎo)線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據(jù)歐姆定律得U=IR,可得出鎳鉻合金導(dǎo)線兩端的電壓大于銅導(dǎo)線兩端的電壓。
問(wèn):請(qǐng)解本章習(xí)題中的第6題。(請(qǐng)一名學(xué)生板演,其他學(xué)生自做,然后教師講評(píng)。在講評(píng)中要引導(dǎo)學(xué)生在審題的基礎(chǔ)上畫(huà)好電路圖,按規(guī)范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請(qǐng)學(xué)生閱讀本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中所提出的問(wèn)題,由此提出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書(shū):〈第五節(jié)電阻的并聯(lián)〉
(2)問(wèn):并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書(shū):〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即:I=I1+I2?!?/p>
(4)問(wèn):并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書(shū):〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。〉
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個(gè)電阻之間有什么關(guān)系呢?這就是本節(jié)將學(xué)習(xí)的知識(shí)。
3.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):
明確如何測(cè)R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻,然后用伏安法測(cè)出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R,并將這個(gè)阻值與R1、R2進(jìn)行比較。
學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢,整理好儀器。
報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)表明,幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。
板書(shū):〈3.幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小?!?/p>
問(wèn):10歐和1歐的兩個(gè)電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐?(答:小于1歐。)
(2)推導(dǎo)并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關(guān)系。(以下內(nèi)容教師邊講邊板書(shū))
板書(shū):〈設(shè):支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。
根據(jù)歐姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和?!?/p>
練習(xí):計(jì)算本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)電阻(R1=5歐,R2=10歐)并聯(lián)后的總電阻。
學(xué)生演練,一名學(xué)生板演,教師講評(píng),指出理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),總電阻比任何一個(gè)電阻都小,這是因?yàn)榘褜?dǎo)體并聯(lián)起來(lái),相當(dāng)于增加了導(dǎo)體橫截面積。
(3)練習(xí)
例題1:請(qǐng)學(xué)生回答本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題。(回答略)
簡(jiǎn)介:當(dāng)n個(gè)相同阻值的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻的計(jì)算式:R=R''''/n。例題1中:R′=10千歐,n=2,所以:R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中,電源的電壓是36伏,燈泡L1的電阻是20歐,L2的電阻是60歐,求兩個(gè)燈泡同時(shí)工作時(shí),電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學(xué)生讀題,討論此題解法,教師板書(shū):
認(rèn)請(qǐng)此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問(wèn)題,首先要認(rèn)清電路的連接情況)。在電路圖中標(biāo)明已知量的符號(hào)和數(shù)值以及未知量的符號(hào)。解題要寫(xiě)出已知、求、解和答。
(過(guò)程略)
問(wèn):串聯(lián)電路有分壓作用,且U1/U2=R1/R2。在并聯(lián)電路中,干路中電流在分流點(diǎn)分成兩部分,電流的分配跟電阻的關(guān)系是什么?此題中,L1、L2中電流之比是多少?
答:(略)
板書(shū):〈在并聯(lián)電路中,電流的分配跟電阻成反比,即:I1/I2=R2/R1?!?/p>
4.小結(jié)
并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),總電阻比任何一個(gè)電阻都小。
5.布置作業(yè)
課本本節(jié)末練習(xí)1、2;本章末習(xí)題9、10。
參看課本本章的"學(xué)到了什么?,根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖寫(xiě)出方框內(nèi)的知識(shí)內(nèi)容。
(四)說(shuō)明
1.關(guān)于并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算,教學(xué)大綱上未做要求,建議對(duì)基礎(chǔ)較差的班級(jí)不增加這部分教學(xué)內(nèi)容。
2.在課時(shí)安排可能的情況下,建議根據(jù)學(xué)生掌公務(wù)員之家,全國(guó)公務(wù)員共同天地握知識(shí)的實(shí)際情況,增加一節(jié)復(fù)習(xí)題??偨Y(jié)第4-8章所學(xué)內(nèi)容,并做適當(dāng)?shù)木毩?xí)
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