歐姆定律物理教案 篇一
一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解電流形成的條件。
2、掌握電流強(qiáng)度的概念,并能處理簡(jiǎn)單問(wèn)題。
3、鞏固掌握,理解電阻概念。
4、理解電阻伏安特性曲線,并能運(yùn)用。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、電流強(qiáng)度的概念、是教學(xué)重點(diǎn)。
2、電流強(qiáng)度概念、電阻的伏安特性曲線學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象,是教學(xué)中的難點(diǎn)。
三、教具
學(xué)生直流電源(穩(wěn)壓),電壓表,電流表,滑動(dòng)變阻器,導(dǎo)線若干,開(kāi)關(guān),待測(cè)電阻。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電場(chǎng),電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用,促使電荷移動(dòng),知道電荷的定向移動(dòng)形成電流.如:靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體在達(dá)到靜電平衡狀態(tài)之前,其中自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng).電容器充放電過(guò)程中也有電荷定向移動(dòng).由于電流與我們生活很密切,所以我們有必要去認(rèn)識(shí)它,這節(jié)課我們將在初中的基礎(chǔ)上對(duì)電流作進(jìn)一步了解。
(二)教學(xué)過(guò)程
眾所周知,人們對(duì)電路知識(shí)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)與研究,也如對(duì)其他科技知識(shí)的認(rèn)識(shí)與研究一樣,都經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的、曲折的過(guò)程.18世紀(jì)末,意大利著名醫(yī)生伽伐尼受偶然發(fā)現(xiàn)的啟迪,經(jīng)進(jìn)一步研究后,已能利用兩種不同的金屬與青蛙腿相接觸而引起肌肉痙攣,于是伽伐尼電池誕生了.但他對(duì)此并不理解,認(rèn)為這是青蛙體內(nèi)產(chǎn)生了“動(dòng)物電”.伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了意大利著名物理學(xué)家伏打的極大興趣.經(jīng)過(guò)一番研究,伏打于1792年將不同的金屬板浸入一種電解液中,組成了第一個(gè)直流電源——伏打電池.后來(lái),他利用幾個(gè)容器盛了鹽水,把插在鹽水里的銅板、鋅板連接起來(lái),電流就產(chǎn)生了。
1、電流
(1)什么是電流?
大量電荷定向移動(dòng)形成電流。
(2)電流形成的條件:例如:
靜電場(chǎng)中導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡之前有電荷定向移動(dòng);
電容器充放電,用導(dǎo)體與電源兩極相接。
①導(dǎo)體,有自由移動(dòng)電荷,可以定向移動(dòng).同時(shí)導(dǎo)體也提供自由電荷定向移動(dòng)的“路”.導(dǎo)體包括金屬、電解液等,自由電荷有電子、離子等。
②導(dǎo)體內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度不為零的電場(chǎng),或者說(shuō)導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差,從而自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)。
③持續(xù)電流形成條件:要形成持續(xù)電流,導(dǎo)體中場(chǎng)強(qiáng)不能為零,要保持下去,導(dǎo)體兩端保持電勢(shì)差(電壓)。電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端電壓,使導(dǎo)體中有持續(xù)電流。
導(dǎo)體中電流有強(qiáng)有弱,用一個(gè)物理量描述電荷定向移動(dòng)的快慢,從而描述電流的強(qiáng)弱。
(3)電流強(qiáng)度
①定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間的比值。這樣可以通過(guò)電荷定向移動(dòng)的快慢來(lái)描述電流強(qiáng)弱,這個(gè)比值稱為電流強(qiáng)度。簡(jiǎn)稱電流,用毫安表示。
②表達(dá)式:
③單位:安培(A)毫安(mA),微安(μA)
④性質(zhì):電流強(qiáng)度是標(biāo)量.初中學(xué)過(guò)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和.但電流是有方向的。(有方向的量不一定是矢量,是否矢量關(guān)鍵看滿不滿足平行四邊形法則)
⑤電流方向的規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍?fù)電荷定向移動(dòng)方向與電流方向相反。
正電荷在電場(chǎng)力的作用下,從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng),所以電流是有高電勢(shì)向低電勢(shì)流動(dòng),在電源外部,是由電源正極流向負(fù)極。
(4)電流分類:
按方向分成兩大類:直流電和交流電。
直流電:方向不變,如果直流電大小不變,就稱為恒定電流,這是高中階段電流知識(shí)的重點(diǎn)。
交流電:方向隨時(shí)間變化。
前面討論了電流,尤其是持續(xù)電流的形成,要求導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差,即電壓.電流強(qiáng)度與電壓究竟有什么關(guān)系?這可利用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。
演示
先給學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)電路圖,教師按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路,并請(qǐng)學(xué)生觀察電表的正負(fù)接線柱,要求學(xué)生注意,正負(fù)接線柱的接法, 為待測(cè)電阻(定值電阻)。
演示
閉合S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭,觀察電表的變化,說(shuō)明導(dǎo)體兩端的電壓和電流都隨導(dǎo)體的電阻有關(guān)。
啟發(fā)學(xué)生思考:如何由實(shí)驗(yàn)得到電壓和電流與電阻的關(guān)系呢?
分析:用控制變量法,先保證其中的一個(gè)量保持不變,讓其余兩個(gè)量之間相關(guān),然后結(jié)合起來(lái)分析。
保證電阻不變,調(diào)節(jié)電壓,記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù).電壓表測(cè)得的是導(dǎo)體R兩端電壓,電流表測(cè)得的是通過(guò)導(dǎo)體 的電流,記錄在下面表格中。
注意:這一方法可以類比數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象,用描點(diǎn)法來(lái)研究,啟發(fā)學(xué)生思考物理與數(shù)學(xué)的聯(lián)系。
把所得數(shù)據(jù)描繪在 直角坐標(biāo)系中,確定 和 之間的函數(shù)關(guān)系。
分析:這些點(diǎn)所在的曲線包不包括原點(diǎn)?包括,因?yàn)楫?dāng) 時(shí),這些點(diǎn)所在曲線是一條什么曲線?過(guò)原點(diǎn)的斜直線。
把 換成與之不同的 ,重復(fù)前面步驟,可得另一條不同的但過(guò)原點(diǎn)的斜直線。
結(jié)論:給定導(dǎo)體,導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比,或者對(duì)不同導(dǎo)體,圖象斜率是不同.相同電壓下,兩導(dǎo)體電流分別為,導(dǎo)體2對(duì)電流阻礙作用比導(dǎo)體1大,的倒數(shù)反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用.若用一個(gè)物理量來(lái)描述導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用, 稱為電阻。
2、電阻
(1)定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻。
(2)定義式:
說(shuō)明:①對(duì)于給定導(dǎo)體, 一定,不存在 與 成正比,與 成反比的關(guān)系。
②這個(gè)式子(定義)給出了測(cè)量電阻的方法——伏安法.
(3)單位:電壓?jiǎn)挝挥梅兀╒),電流單位用安培(A),電阻單位用歐姆,符號(hào)Ω,且lΩ=1V/A
常用單位:1kΩ=1000Ω;1MΩ= Ω
3、
德國(guó)物理學(xué)家歐姆最早用實(shí)驗(yàn)研究了電流跟電壓、電阻的關(guān)系,最后得出用他的名字命名的定律。
內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。
表達(dá)式: 注意:
(1)式子中的三個(gè)量 必須對(duì)應(yīng)著同一個(gè)研究對(duì)象。
(2)大量實(shí)驗(yàn)表明,適用于純電阻電路(金屬、電解液等)。
(三)小結(jié)
1、不要認(rèn)為在任何導(dǎo)體中,電流都與電壓成正比,對(duì)于非純電阻電來(lái)講則不然。
2、僅僅是帶內(nèi)阻的定義式,而不是決定式,電阻的大小不決定于電壓和電流。
歐姆定律物理教案 篇二
(一)教學(xué)目的
1、理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式的物理意義,了解定律中各量的單位;
2、能較熟練地運(yùn)用歐姆定律分析解決有關(guān)的簡(jiǎn)單問(wèn)題;
3、知道什么叫伏安法;
4、培養(yǎng)運(yùn)用物理公式解答物理問(wèn)題的習(xí)慣和能力。
(二)教具
寫(xiě)有課堂練習(xí)題的小黑板(或幻燈片)。
(三)教學(xué)過(guò)程
1、復(fù)習(xí)提問(wèn)引入新課
教師:上節(jié)課我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了導(dǎo)體中的電流跟√白話文★www.baihuawen.cn√它兩端的電壓和它的電阻的關(guān)系,請(qǐng)一位同學(xué)敘述一下這個(gè)關(guān)系(抽中等學(xué)生或差等生不看書(shū)回答)。大家認(rèn)為他說(shuō)得對(duì)嗎?(不足之處由學(xué)生訂正)上節(jié)課我們?cè)?jīng)把這個(gè)關(guān)系用數(shù)學(xué)式子表示出來(lái),請(qǐng)一位同學(xué)回答是怎樣表示的?(學(xué)生回答教師板書(shū))
板書(shū):R一定時(shí),I1/I2=U1/U2(1)
U一定時(shí),I1/I2=R2/R1(2)
教師:我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的就是將這些關(guān)系綜合起來(lái),得出的一個(gè)電學(xué)的基本規(guī)律,即歐姆定律。
板書(shū):歐姆定律
2、新課教學(xué)
教師:歐姆定律的內(nèi)容是什么呢?讓大家閱讀課本,請(qǐng)一位同學(xué)朗讀歐姆定律的內(nèi)容,教師板書(shū)。
板書(shū):導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
教師:歐姆定律的內(nèi)容中好像比上節(jié)實(shí)驗(yàn)得出的關(guān)系少設(shè)了一點(diǎn)什么,你們發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有?(在說(shuō)到“正比”或“反比”時(shí),沒(méi)有說(shuō)“在電阻一定的情況下”或“電壓不變的情況下”)這是否意味著“導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比”不需要保持電阻不變這個(gè)條件了呢?不是的。只有電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它兩端電壓成正比。同樣,也只有電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流才會(huì)跟它的電阻成反比。定律作了簡(jiǎn)明的敘述,但暗含了這兩個(gè)條件。這是對(duì)定律應(yīng)注意的一個(gè)方面。另一方面,定律沒(méi)有指明“正比”、“反比”所應(yīng)滿足的條件,還意味著它能適用于電壓、電阻同時(shí)都變化時(shí),電流應(yīng)如何變的情形,這種情形在以后的學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到。其次歐姆定律中說(shuō)到的電流、電壓、電阻都是屬于同一段導(dǎo)體的。在后面將歐姆定律用于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路時(shí),注意到這一點(diǎn)是很必要的。歐姆定律的內(nèi)容可以用公式來(lái)表述,請(qǐng)大家看看課本上是怎樣表述的。(學(xué)生看書(shū),教師板書(shū))
教師:歐姆定律的公式中,U、R、I各表示什么?各量各用什么單位?(學(xué)生答)。這個(gè)公式是怎樣概括表述了歐姆定律的內(nèi)容呢?我們以導(dǎo)體電阻R一定的情況來(lái)說(shuō)明,若導(dǎo)體兩端的電壓由U1變?yōu)閁2時(shí),流過(guò)導(dǎo)體電流由I1變?yōu)镮2,則由(3)式可以寫(xiě)出下面兩式,(教師一邊敘述一邊板書(shū))將兩式相除,即得到(1)式。
板書(shū):R一定時(shí),I1=U1/R
I2=U2/R
如果導(dǎo)體兩端的電壓一定,它的電阻由R1變?yōu)镽2時(shí),電流由I1變?yōu)镮2。請(qǐng)同學(xué)們由(3)式導(dǎo)出(2)式。(學(xué)生推導(dǎo),教師巡視后,請(qǐng)一個(gè)學(xué)生說(shuō)出他的推導(dǎo)過(guò)程,教師板書(shū))
板書(shū):U一定時(shí),I1=U/R1
I2=U/R2
教師:大家看到,歐姆定律的內(nèi)容和公式都簡(jiǎn)潔優(yōu)美地概括了上節(jié)在一定條件下由實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。而且從歐姆定律的公式我們可以看到,只要知道了導(dǎo)體的電阻值和它兩端的電壓,就可求出導(dǎo)體中的電流。所以歐姆定律更全面地反映了導(dǎo)體中電流、電壓和電阻的關(guān)系?,F(xiàn)在大家用了幾十分鐘就學(xué)習(xí)到的這個(gè)電學(xué)的基本規(guī)律,是德國(guó)物理學(xué)家花了10年的時(shí)間,自己制造了測(cè)電流的儀器和尋找到電壓穩(wěn)定的電源,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期細(xì)致研究才得到的。后人為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn),把電阻的單位和上述電流定律都用他的名字命名。請(qǐng)同學(xué)們課后閱讀課本的閱讀材料,學(xué)習(xí)歐姆堅(jiān)持不懈地從事科學(xué)研究的精神。下面大家看看課本中是怎樣運(yùn)用歐姆定律去解答實(shí)際問(wèn)題的。(為節(jié)約篇幅,這里沒(méi)有抄錄課文及其例題,請(qǐng)讀者參看課本)閱讀完后請(qǐng)思考黑板上提出的三個(gè)方面的問(wèn)題(學(xué)生開(kāi)始閱讀時(shí),教師板書(shū)。然后巡視指導(dǎo)約6—7分鐘后,提醒學(xué)生結(jié)合板書(shū)的三方面思考)
板書(shū):
(1)可以計(jì)算的問(wèn)題:(U、R、I三個(gè)量中,知道兩個(gè)可求其余一個(gè))
(2)解答問(wèn)題的思路和格式:(畫(huà)出電路圖或?qū)懗鲆阎獥l件、求解物理量→寫(xiě)出根據(jù)公式→代入數(shù)據(jù)→計(jì)算結(jié)果)
(3)物理量的單位的運(yùn)用:(若已知量的單位不是伏、安、歐,要先化為伏、安、歐再代入式子計(jì)算)
以上問(wèn)題圓括號(hào)中的內(nèi)容先不板書(shū)。
教師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們回答前兩個(gè)方面的問(wèn)題。(分別由兩個(gè)學(xué)生各回答一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生回答后,教師小結(jié)并寫(xiě)出上面板書(shū)(1)、(2)中括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容)在例2中(見(jiàn)課本),如果已知電流為450毫安時(shí),應(yīng)怎樣用公式計(jì)算結(jié)果?(學(xué)生回答后,教師小結(jié)并寫(xiě)出(3)后括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容)。現(xiàn)在哪位同學(xué)來(lái)回答,什么叫伏安法?(指示學(xué)生看課文最后一段)
現(xiàn)在請(qǐng)大家解答下面兩個(gè)問(wèn)題。(出示小黑板或幻燈片。請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生在黑板上解答,教師巡視指導(dǎo)。兩個(gè)問(wèn)題均有兩種解法。例如①,可以先用歐姆定律解出電阻值,再用歐姆定律解電流值;也可以直接用前面比例式(1)求解。)
問(wèn)題①一個(gè)定值電阻兩端的電壓是0.25伏時(shí),流過(guò)它的電流是0.13安。如果流過(guò)它的電流變?yōu)?.91安,此時(shí)它兩端的電壓多大?
問(wèn)題②一個(gè)電阻箱接在電壓不變的電源上。把它的電阻調(diào)到350歐時(shí),流過(guò)它的電流是21毫安。若再調(diào)節(jié)電阻箱,使流過(guò)它的電流變?yōu)?26毫安,此時(shí)電阻箱的電阻應(yīng)是多大?
教師:在解答問(wèn)題①時(shí),除了黑板上的解法外,有同學(xué)還用了另一種解法(教師板書(shū)出來(lái))大家看都對(duì)嗎?(學(xué)生答)歐姆定律是一個(gè)普遍適用的定律。但在涉及只求兩個(gè)量的變化關(guān)系的問(wèn)題中,直接用比例式解通常要簡(jiǎn)捷些。
讓大家閱讀“想想議議”中提出的問(wèn)題,議論一下。(學(xué)生閱讀,分組議論)
教師:為什么安培表不能直接接到電源兩極上去?(學(xué)生回答,教師訂正)伏特表接到電源兩極上為什么不會(huì)被燒毀?(學(xué)生回答,教師訂正)
4、小結(jié)
教師:這節(jié)課我們?cè)趯?shí)驗(yàn)得出的規(guī)律的基礎(chǔ)上概括總結(jié)出了歐姆定律。剛才大家看到,應(yīng)用歐姆定律,不僅可以定量計(jì)算各種電學(xué)問(wèn)題,而且還能簡(jiǎn)單明了地解釋像安培表為什么不能直接接到電源兩極上這類物理問(wèn)題。今后學(xué)習(xí)中我們將會(huì)接觸到這一電學(xué)基本規(guī)律的廣泛應(yīng)用。今天的復(fù)習(xí)任務(wù)首先是把定律的物理意義真正理解清楚。在作業(yè)中一定要注意解答的書(shū)寫(xiě)格式,養(yǎng)成簡(jiǎn)明、正確表達(dá)的好習(xí)慣。
5、布置作業(yè)
(1)工廠中車(chē)床照明燈采用36伏的安全電壓,某車(chē)床照明燈工作時(shí)燈絲電阻是32歐,求通過(guò)燈絲的電流。
(2)一段導(dǎo)體兩端電壓是2伏時(shí),導(dǎo)體中的電流是0.5安,如果電壓增大到3伏,導(dǎo)體中的電流多大?
(3)電壓保持不變,當(dāng)接電阻為242歐的燈泡時(shí),電路中的電流為0.91安,如改接電阻為165歐的電烙鐵,電路中的電流是多大?
(四)設(shè)想、體會(huì)
1。本課題教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是處理好第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律和歐姆定律的關(guān)系,使學(xué)生易于理解歐姆定律的內(nèi)容和公式的物理意義。特別是歐姆定律的公式為什么那樣表達(dá),是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)出,再令K=1的辦法引出,超出初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)水平,是不可取的;直接把公式抬出來(lái),不說(shuō)明它為什么綜合概括了實(shí)驗(yàn)規(guī)律,就急急忙忙用公式去解題的辦法,給學(xué)生理解公式的物理意義留下懸案,也是不妥當(dāng)?shù)?。本教案設(shè)計(jì)的基本思路是,從實(shí)驗(yàn)規(guī)律出發(fā),引出定律內(nèi)容,再把定律的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論對(duì)比理解,說(shuō)明定律既概括了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,又比實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。在引出公式后,由公式導(dǎo)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,說(shuō)明公式也的確是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的概括。這樣,學(xué)生對(duì)定律的內(nèi)容和公式的物理意義就有了切實(shí)的理解。對(duì)課文開(kāi)頭提出的歐姆定律是“實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來(lái)”的才會(huì)有真切的體會(huì)。這樣做的前提是在本章第一節(jié)的教學(xué)中,先通過(guò)實(shí)例運(yùn)用學(xué)生在小學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已較熟悉的比例知識(shí)導(dǎo)出本教案中的(1)(2)兩式,根據(jù)第一節(jié)的內(nèi)容和課時(shí)實(shí)際,不
難做到。培養(yǎng)學(xué)生理解運(yùn)用數(shù)學(xué)表達(dá)物理規(guī)律和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力是本章的一個(gè)重要特點(diǎn)。上述設(shè)計(jì)和課堂練習(xí)題的設(shè)計(jì)都有利于這種能力的培養(yǎng)。
2。本課題的另一重點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)是初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用歐姆定律解題的能力。“掌握歐姆定律”的教學(xué)要求是本章以至電學(xué)學(xué)完后的最終要求。這節(jié)課只應(yīng)是既簡(jiǎn)單又基礎(chǔ)的應(yīng)用。由于學(xué)生已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有涉及到用公式進(jìn)行定量計(jì)算,在這一節(jié)課對(duì)解題加以強(qiáng)調(diào)是非常必要的。教案中采取學(xué)生先閱讀課文例題,再一起概括小結(jié)解題思路方法;在本課小結(jié)中再次強(qiáng)調(diào),對(duì)學(xué)生提出要求等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3。由于采用了學(xué)生閱讀課文的措施,這不僅有力地發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,而且也減少了教師的重復(fù)板書(shū),節(jié)約了一些教學(xué)時(shí)間,有條件加兩個(gè)課堂練習(xí)題。這兩個(gè)練習(xí)題的目的不僅在于強(qiáng)調(diào)在涉及物理量的變化關(guān)系時(shí),可以用比例法巧解,而且也再一次強(qiáng)化了歐姆定律與實(shí)驗(yàn)所得的規(guī)律的一致性的認(rèn)識(shí)。但對(duì)U、I、R三個(gè)量同時(shí)變的問(wèn)題,僅在教師闡明定律的意義時(shí)提及,在練習(xí)題中沒(méi)有涉及,留待后續(xù)學(xué)習(xí)中去深化,以免加大學(xué)習(xí)的難度。
4。定律中的U、I、R是對(duì)同一導(dǎo)體而言,在本節(jié)課只需提醒學(xué)生注意就可以了。不必去講不同導(dǎo)體的U、I、R要用下標(biāo)區(qū)別的問(wèn)題。待學(xué)習(xí)電阻的串聯(lián)時(shí),有了這種需要再提出來(lái),才能收到事半功倍的效果。
歐姆定律教案 篇三
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1、知道電動(dòng)勢(shì)的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意義,并能熟練地用來(lái)解決有關(guān)的電路問(wèn)題.
3、知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題.
5、理解閉合電路的功率表達(dá)式.
6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況.
(二)能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題能力,會(huì)用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題.
3、通過(guò)用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問(wèn)題能力.
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹(shù)立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點(diǎn)
2、通過(guò)分析外電壓變化原因,了解內(nèi)因與外因關(guān)系
3、通過(guò)對(duì)閉合電路的分析計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點(diǎn)說(shuō)明電動(dòng)勢(shì)的意義
教學(xué)建議
1、電源電動(dòng)勢(shì)的概念在高中是個(gè)難點(diǎn),是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ),在處理電動(dòng)勢(shì)的概念時(shí),可以根據(jù)教材,采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運(yùn)送到正極,克服電場(chǎng)力做功,非靜電力搬運(yùn)電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢(shì)差的大小,反映了電源做功的本領(lǐng),由此引出電動(dòng)勢(shì)的概念;也可以按本書(shū)采取討論閉合電路中電勢(shì)升降的方法,給出電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和的結(jié)論.教學(xué)中不要求論證這個(gè)結(jié)論.教材中給出一個(gè)比喻(兒童滑梯),幫助學(xué)生接受這個(gè)結(jié)論.
需要強(qiáng)調(diào)的是電源的電動(dòng)勢(shì)反映的電源做功的能力,它與外電路無(wú)關(guān),是由電源本生的特性決定的.
電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量,沒(méi)有方向,這要給學(xué)生說(shuō)明,如果學(xué)生程度較好,可以向?qū)W生說(shuō)明,做為電源,由正負(fù)極之分,在電源內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極,為了說(shuō)明問(wèn)題方便,也給電動(dòng)勢(shì)一個(gè)方向,人們規(guī)定電源電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閮?nèi)電路的電流方向,即從負(fù)極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,是一個(gè)難點(diǎn).希望作好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識(shí),然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關(guān)系圖線,可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系,務(wù)必使學(xué)生熟悉這個(gè)圖線.
學(xué)生應(yīng)該知道,斷路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì).因此,用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓就可以得到電源的電動(dòng)勢(shì).在考慮電壓表的內(nèi)阻時(shí),希望通過(guò)第五節(jié)的“思考與討論”,讓學(xué)生自己解決這個(gè)問(wèn)題.
3、最后講述閉合電路中的功率,得出公式 , .要從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)說(shuō)明,公式左方的 表示單位時(shí)間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一點(diǎn),就容易理解上式的意義:電源提供的電能,一部分消耗在內(nèi)阻上,其余部分輸出到外電路中.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識(shí)方面的要求:
(1)鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件;
(2)知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量,它在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通過(guò)電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué),使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律的方法.
(2)從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義.
(3)通過(guò)對(duì)路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.
(4)通過(guò)用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn):
(1)電動(dòng)勢(shì)是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容;
(3)應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(1)閉合回路中電源電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度隨外電阻變化的關(guān)系
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
引入新課:
教師:同學(xué)們都知道,電荷的定向移動(dòng)形成電流.那么,導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢?(學(xué)生答:導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差.)
演示:將小燈泡接在充滿電的電容器兩端,會(huì)看到什么現(xiàn)象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
分析:當(dāng)電容器充完電后,其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷,如圖1所示,兩板間形成電勢(shì)差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后,電子就在電場(chǎng)力的作用下通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動(dòng)而形成電流,但這是一瞬間的電流.因?yàn)閮蓸O板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少,兩極板間電勢(shì)差也逐漸減少為零,所以電流減小為零,因此只有電場(chǎng)力的作用是不能形成持續(xù)電流的.
教師:為了形成持續(xù)的電源,必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力,能夠不斷地分離正負(fù)電荷來(lái)補(bǔ)充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢(shì)差,從而在導(dǎo)線中維持恒定的電流,能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時(shí),電源中的非靜電力將不斷做功,從而把已經(jīng)流到低電勢(shì)處的正電荷不斷地送回到高電勢(shì)處.使它的電勢(shì)能增加.
板書(shū):1、電源:電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.它并不創(chuàng)造能量,也不創(chuàng)造電荷.例如:干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
教師:電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,并且能夠提供恒定的電壓,那么不同的電源,兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)、7號(hào)),請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)觀察電池上面寫(xiě)的規(guī)格,發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號(hào)不同,但是都標(biāo)有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實(shí)是1.5V.講臺(tái)上還擺放有手搖發(fā)電機(jī)、蓄電池、紐扣電池,它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學(xué)生回答:不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學(xué)生:用電壓表直接測(cè)量)
結(jié)論:電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)(如材料、工作方式等)決定,同種電池用電壓表測(cè)量其兩極間的電壓是相同的,不同種類的電池用電壓表測(cè)量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性,物理學(xué)中引入了電動(dòng)勢(shì)的概念.
板書(shū):2、電源電動(dòng)勢(shì)
教師:從上面的演示和分析可知,電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓.[來(lái)源:高考資源網(wǎng)]
板書(shū):電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)其兩極間的電壓.
例如,各種型號(hào)的干電池的電動(dòng)勢(shì)都是1.5V.那么把一節(jié)1號(hào)電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示,電路如圖所示,結(jié)論:開(kāi)關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)是1.5V,開(kāi)關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實(shí)驗(yàn)表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了.
教師:上面的實(shí)驗(yàn)中,開(kāi)關(guān)閉合后,電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實(shí)驗(yàn)電路,介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分,電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路,電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測(cè)得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測(cè)得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn)在就通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究閉合電路中電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系.
板書(shū):3、內(nèi)電壓和外電壓
教師:向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置及電路連接方法,重點(diǎn)說(shuō)明內(nèi)電壓的測(cè)量.實(shí)驗(yàn)中接通電鍵,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭使其阻值減小,由兩個(gè)電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓
和的值.再斷開(kāi)電鍵,由電壓表測(cè)出電動(dòng)勢(shì).分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?
學(xué)生:在誤差許可的范圍內(nèi),內(nèi)、外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì).
板書(shū):在閉合電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和,即.
下面我們來(lái)分析在整個(gè)電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系.
教師:我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時(shí)小燈泡的亮度.
結(jié)論:把開(kāi)關(guān)撥到2后,發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時(shí)還稍暗些.怎么解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律.
板書(shū):閉合電路的歐姆定律
教師:在圖1所示電路圖中,設(shè)電流為,根據(jù)歐姆定律, , ,那么 ,電流強(qiáng)度 ,這就是閉合電路的歐姆定律.
板書(shū):4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容:閉合電路中的電流強(qiáng)度和電源電動(dòng)勢(shì)成正比,和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達(dá)式為 .
同學(xué)們從這個(gè)表達(dá)式可以看出,在電源恒定時(shí),電路中的電流強(qiáng)度隨電路的外電阻變化而變化;當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時(shí),電路中的電流強(qiáng)度和電源有關(guān).
教師:同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來(lái)解釋上一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?
學(xué)生:9V的電源如果內(nèi)電阻很大,由閉合電路的歐姆定律可知,用它做電源,電路中的電流I可能較??;而電動(dòng)勢(shì)3V的電源內(nèi)阻如果很小,電路中的電流可能比 大,用這兩個(gè)電源分別給相同的小燈泡供電,燈泡的亮度取決于 ,那么就出現(xiàn)了剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了.
教師:很好.一般電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的.那么外電阻 的變化,就會(huì)引起電路中電流的變化,繼而引起路端電壓 、輸出功率 、電源效率 等的變化.
幾個(gè)重要推論
(1)路端電壓 隨外電阻 變化的規(guī)律
板書(shū):5幾個(gè)重要推論
(l)路端電壓 隨外電阻 變化的規(guī)律演示實(shí)驗(yàn),圖3所示電路,
[來(lái)源:]
4節(jié)1號(hào)電池和1個(gè)10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源(因?yàn)橥ǔk娫磧?nèi)阻很小, 的變化也很小,現(xiàn)象不明顯)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨 變化?
教師:從實(shí)驗(yàn)出發(fā),隨著電阻 的。增大,電流 逐漸減小,路端電壓 逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來(lái)解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎?
學(xué)生:因?yàn)?變大,閉合電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律, ,電路中的總電流減小,又因?yàn)?,則路端電壓增大.
教師:正確.我們得出結(jié)論,路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減?。话阏J(rèn)為電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)是不變的,初中我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的,應(yīng)該是有條件的,當(dāng) →無(wú)窮大時(shí), →0,外電路可視為斷路, →0,根據(jù) ,則 ,即當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),用電壓表直接測(cè)量電源兩極電壓,數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢(shì);當(dāng) 減小為0時(shí),電路可視為短路, 為短路電流,路端電壓 .
板書(shū)5:路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減?。?dāng)嗦窌r(shí), →∞, →0, ;短路時(shí), , .
電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率 隨外電阻 變化的規(guī)律.
教師:在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè) 、r是定值)向變化的外電阻供電時(shí),輸出的功率 ,
又因?yàn)?,
所以 ,
當(dāng) 時(shí),電源有最大的輸出功率 .我們可以畫(huà)出輸出功率隨外電阻變化的圖線,如圖所示.
板書(shū)6:在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源(即 、 是定值)向變化的外電阻供電時(shí),輸出的功率有最大值.
教師:當(dāng)輸出功率最大時(shí),電源的效率是否也最大呢?
板書(shū)7:電源的效率 隨外電阻 變化的規(guī)律
教師:在電路中電源的總功率為 ,輸出的功率為 ,內(nèi)電路損耗的功率為 ,則電源的效率為 ,當(dāng) 變大, 也變大.而當(dāng) 時(shí),即輸出功率最大時(shí),電源的效率 =50%.
板書(shū)8:電源的效率 隨外電阻 的增大而增大.
四、講解例題
五、總結(jié)
探究活動(dòng)
1、調(diào)查各種不同電源的性能特點(diǎn)。
(包括電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對(duì)廢舊電池的回收情況。
(1)化學(xué)電池的工作原理;
(2)廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面;
(3)當(dāng)前社會(huì)對(duì)廢舊電池的重視程度;
(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;
(5)如何更好的變廢為寶或使廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染減小到最小。
3、通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí),根據(jù)全電路歐姆定律有關(guān)知識(shí),可以得出結(jié)論:電源的輸出功率最大時(shí),內(nèi)外電阻應(yīng)該相等,而此時(shí)電源的效率則只有50%;請(qǐng)你設(shè)計(jì)出一種方案,在實(shí)際應(yīng)用中如何配置電源和負(fù)載之間的關(guān)系,使電源的輸出功率和效率盡可能的達(dá)到較大。
歐姆定律教案 篇四
目標(biāo)
1、理解歐姆定律及其變換式的物理意義;
2、能運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。
學(xué)法指導(dǎo)把歐姆定律靈活的應(yīng)用于串、并聯(lián)電路,結(jié)合串并、聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)解決問(wèn)題。
一、自主先學(xué)(4分)
1、串聯(lián)電路電流的特點(diǎn):;電壓的特點(diǎn):。
2、并聯(lián)電路電流的特點(diǎn):;電壓的特點(diǎn):。
3、下面的表格是“研究電流跟電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:
表1電阻R=15Ω表2電壓U=2V
分析表1數(shù)據(jù),可得出結(jié)論;
分析表2數(shù)據(jù),可得出結(jié)論。
總結(jié):
數(shù)學(xué)表達(dá)式:。推導(dǎo)可得到U=。R=。
二、課堂探究(22分)
活動(dòng)一、串聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用
1、如圖所示電源電壓恒定不變,在定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2組成的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,劃片處在某一位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為3V。求(1)R1的阻值(2)R2連入電路的阻值。
總結(jié):串聯(lián)電路總電阻R=
活動(dòng)二、并聯(lián)電路中歐姆定律的應(yīng)用
2、如圖所示電源電壓U=6V不變,在電阻R1與R2組成的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,電流表A1的示數(shù)為0.2A,R2=20Ω求(1)R1的阻值(2)電流表A的示數(shù)。
總結(jié):并聯(lián)電路總電阻R=
三、課堂檢測(cè)(10分)
1、如圖所示電源電壓U=4.5V不變,在定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2組成的電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,劃片處在某一位置時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為3V。求(1)U1的阻值(2)R2連入電路的阻值。
2、在圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10Ω、閉合電鍵S,電流表Al的示數(shù)為0.3A,電流表A的示數(shù)為0.5A、求:(1)通過(guò)電阻R2的電流、(2)電源電壓、(3)電阻R2的阻值、
四、我的收獲(2分)
五、課后鞏固
如圖所示的電路,電源電壓為12V且保持不變、R1=6Ω,R3=4Ω,當(dāng)S1、S2均斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為1.2A、求:(1)R2的阻值;(2)當(dāng)S1、S2均合上時(shí),電流表和電壓表的示數(shù);(3)僅合上S1時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)、
歐姆定律教案 篇五
一、教材分析
歐姆定律編排在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念,電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后,它既符合學(xué)生由易到難,由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)識(shí)規(guī)律,又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。通過(guò)本節(jié)課學(xué)習(xí),主要使學(xué)生掌握同一電路中電學(xué)三個(gè)基本量之間的關(guān)系,初步掌握運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單電學(xué)問(wèn)題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究多個(gè)變量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí),打下基礎(chǔ)。
1.本課時(shí)在初中物理課程系統(tǒng)中的地位:歐姆定律(初中學(xué)習(xí)的是部分電路歐姆定律)作為一個(gè)重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的關(guān)系,是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。歐姆定律是本章的教學(xué)重點(diǎn),也是初中《物理》中重點(diǎn)內(nèi)容之一。
2.本課時(shí)的特點(diǎn):十分重視探究方法教育,重視科學(xué)探究的過(guò)程。讓學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中體驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)方法,了解得出歐姆定律的過(guò)程。教學(xué)內(nèi)容的編排是根據(jù)提出的問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、處理得到定律以及數(shù)學(xué)表達(dá)式。
二、教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求和學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為:
1.認(rèn)知目標(biāo):通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng),初步認(rèn)識(shí)歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算
2.能力目標(biāo):學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的能力。進(jìn)一步學(xué)會(huì)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和探索精神;培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義思想。通過(guò)聯(lián)系歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史,在教學(xué)中滲透鍥而不舍科學(xué)精神的教育。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
新課標(biāo)中要求通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng),初步認(rèn)識(shí)科學(xué)研究方法的重要性,學(xué)習(xí)信息處理方法,有對(duì)信息的有效性作出判斷的意識(shí)。有初步的信息處理能力;學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律,嘗試應(yīng)用已知的科學(xué)規(guī)律去解釋某些具體問(wèn)題。有初步的分析概括能力。本節(jié)課的重點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)的處理和分析,并應(yīng)用所歸納簡(jiǎn)得出的歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。而難點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)的處理和分析。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)復(fù)習(xí)設(shè)疑,啟發(fā)探究欲望。
復(fù)習(xí):
1、電流是怎樣形成的?是什么原因使電荷作定向移動(dòng)的?
2、導(dǎo)體的電阻對(duì)流有什么作用?
猜想:
1、既然電壓是形成電流的原因,那么導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢?
2、既然電阻對(duì)電流起阻礙作用,那么導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢?
設(shè)疑:學(xué)生對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系提出了各種各樣的猜想,那么這三個(gè)量究竟有什
樣的數(shù)量關(guān)系呢?點(diǎn)出本節(jié)課題“歐姆定律”。
這樣通過(guò)簡(jiǎn)單回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起三個(gè)量的有關(guān)概念,通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量關(guān)系的研究產(chǎn)生了興趣,激發(fā)了求知欲望,并使學(xué)生的注意力很快指向本節(jié)課。
(二)展開(kāi)探究活動(dòng),深入研究實(shí)踐
1、預(yù)備知識(shí):向?qū)W生介紹“控制變量法”,即研究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系,是通過(guò)保持其中一個(gè)量不變,看電流與另一個(gè)量之間的關(guān)系,在研究電流與電壓關(guān)系時(shí),保持電阻不變,通過(guò)改變電壓,觀察電流是如何變化的。在研究電流與電阻關(guān)系時(shí),保持電壓不變,通過(guò)改變電阻,觀察電流是如何變化的。
2、同桌同學(xué)討論:根據(jù)研究的目的和方法,利用我們學(xué)過(guò)的儀器,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)討論使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法有了進(jìn)一步理解,而且,使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程:①明確研究目的。②確定研究的方法。③設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。在對(duì)學(xué)生討論作簡(jiǎn)單的分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,教師投影實(shí)驗(yàn)電路圖,介紹有關(guān)儀器,特別強(qiáng)調(diào)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用。
3、實(shí)驗(yàn):教材是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),來(lái)研究電流與電壓電阻關(guān)系,從而得出歐姆定律。雖然,這樣安排教師的主導(dǎo)作用能發(fā)揮得比較好,但演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度不大,學(xué)生動(dòng)手參與率不高,學(xué)生主體作用不能很好發(fā)揮。另一方面,學(xué)生已初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用,具備做此實(shí)驗(yàn)的基本技能。因此,本節(jié)課我把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步體驗(yàn)“控制變量法”,同時(shí)也使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)歐姆定律有了感性認(rèn)識(shí)。
4、各小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析、歸納得出初步結(jié)論。
(三)交流探究成果,及時(shí)矯正
這一環(huán)節(jié)的操作要點(diǎn),以師生互動(dòng),生生互動(dòng)為主。其目的是對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的情況進(jìn)行反饋,對(duì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)態(tài)度和效果進(jìn)行反饋,這一階段學(xué)生的認(rèn)識(shí)將在教師的引導(dǎo)下,從感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)飛躍,學(xué)生的情感將在教師對(duì)學(xué)生參與分組實(shí)驗(yàn),小組
論和各小組在班級(jí)中匯報(bào)情況中得到升華。
具體做法是:
1、各小組在教師指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”、“成反比關(guān)系”的意思。
2、各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最后分析得到二個(gè)結(jié)論:在電阻不變的情況下,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)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
3、進(jìn)一步引導(dǎo)得到歐姆定律及其表達(dá)式。
4、說(shuō)明:在歐姆定律中的兩處用到“這段導(dǎo)體”,這兩個(gè)這段導(dǎo)體卻是指同一導(dǎo)體而言,即電流、電壓、電阻對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體,而且具有同時(shí)性。
這樣做能真正把學(xué)生推到學(xué)習(xí)的主體地位上,讓學(xué)生最大限度地參與到學(xué)習(xí)的全過(guò)程。提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦\(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析問(wèn)題的能力。
(四)鞏固和反饋,知識(shí)遷移訓(xùn)練
1、例題:一個(gè)電燈泡工作時(shí)的燈絲電阻是484Ω,如果電燈兩端的電壓是220V,求燈絲中通過(guò)的電流大小。
分析:本題已知的兩個(gè)量,電阻、電壓都是針對(duì)同一導(dǎo)體電燈燈絲而言的,可直接應(yīng)用歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算,但在解題時(shí),一定要注意解題的規(guī)范性,強(qiáng)調(diào)電流、電壓、電阻“同一段導(dǎo)體”,“同時(shí)性”等。
2、小結(jié):突出歐姆定律的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)“同一導(dǎo)體”
五、作業(yè)設(shè)計(jì)
1、課后練習(xí)
編制兩類練習(xí)題目:一類是直接應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,達(dá)到鞏固歐姆定律內(nèi)容和表達(dá)式;另一類是了解在研究歐姆定律實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器作用,進(jìn)一步體驗(yàn)“控制變量法”。
2、作業(yè):
(1)、作業(yè)本作業(yè)鞏固性練習(xí)。
(2)、討論題:怎樣用學(xué)過(guò)的知識(shí)和儀器,來(lái)測(cè)定一
未知的電阻值,請(qǐng)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)方案。使學(xué)生產(chǎn)生新的問(wèn)題。新的求知欲望。
歐姆定律物理教案 篇六
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
閉合電路歐姆定律
1、電動(dòng)勢(shì)E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系________________
○1、電動(dòng)勢(shì)等于電源___________時(shí)兩極間的電壓
○2、用電壓表接在電源兩極間測(cè)得的電壓U外___E
2、閉合電路歐姆定律
○1、內(nèi)容___________
○2、表達(dá)式
○3常用變形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、理解閉合電路歐姆定律及其表達(dá)式并能熟練地用來(lái)解決有關(guān)的電路問(wèn)題
2、理解路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系
1、路端電壓與外電阻的關(guān)系
○1根據(jù)U=E-Ir、I=可知:當(dāng)R_____時(shí),U增大,當(dāng)R_____時(shí),U減小
○2當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí),R=∞,I=_____,U=_____
當(dāng)外電路短路時(shí),R=0,I=_____,U=_____
2、路端電壓與電流的關(guān)系圖像
由U=E-Ir可知,U-I圖像是一條向下傾斜的直線如圖
說(shuō)出:
○1圖線與縱軸截距的意義_____________________
○2圖線與橫軸截距的意義_____________________
○3圖像斜率的意義___________________________
○4與部分電路歐姆定律U—I曲線的區(qū)別________
_________________________________________
【典型例題】
例1、在圖1中R1=14Ω,R2=9Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.3A.求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。
例2、如圖2所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片C向B方向移動(dòng)時(shí),電路中各電表示數(shù)如何變化?(電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響不計(jì))
例3、如圖3所示的電路中,店員電動(dòng)勢(shì)為6V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后,燈泡L1和燈泡L2都不亮,用電壓表測(cè)得各部分電壓是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可斷定()
A、L1和L2的燈絲都燒斷了
B、L1的燈絲都燒斷了
C、L2的燈絲都燒斷了
D、變阻器R斷路
[例4]四節(jié)干電池,每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.5Ω,用這四節(jié)干電池組成串聯(lián)電池組對(duì)電阻R=18Ω的用電器供電,試計(jì)算:
(1)用電器上得到的電壓和電功率;
(2)電池組的內(nèi)電壓和在內(nèi)電阻上損失的熱功率。
(三)反思總結(jié)
(四)當(dāng)堂檢測(cè)
課后練習(xí)與提高
1、一個(gè)電源接8Ω電阻時(shí),通過(guò)電源的電流為0.15A,接13Ω電阻時(shí),通過(guò)電源的電流為0.10V,求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
2、電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5V,為電阻為4.0Ω時(shí),路端電壓為4.0V。如果在外電路并聯(lián)一個(gè)6.0Ω的電阻,路端電壓是多大?如果6.0Ω的電阻串聯(lián)在外電路中,路端電壓又是多大?
3、現(xiàn)有電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻1.0Ω的電池多節(jié),準(zhǔn)備用一定數(shù)量的這種電池串聯(lián)起來(lái)對(duì)一個(gè)“6.0V,0.6Ω”的用電器供電,以保證用電器在額定狀態(tài)下工作。問(wèn):最少要用幾節(jié)這種電池?電路中還需要一個(gè)定值電阻做分壓用,請(qǐng)計(jì)算這個(gè)電阻的規(guī)格。
4、關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì),下面敘述正確的是()
A、電源的電動(dòng)勢(shì)就是接在電源兩極間的電壓表測(cè)得的電壓
B、同一電源接入不同電路,電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化
C、電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量
D、在閉合電路中,黨外電阻變大時(shí),路端電壓變大,電源的電動(dòng)勢(shì)也變大
5、如圖7所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定不變,電燈L恰能正常發(fā)光,如果變阻器的滑片向b端滑動(dòng),則()
A、電燈L更亮,安培表的示數(shù)減小
B、電燈L更亮,安培表的示數(shù)減大
C、電燈L更暗,安培表的示數(shù)減小
D、電燈L更暗,安培表的示數(shù)減大
6、如圖8所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的圖像,則下屬說(shuō)法中不正確的示()
A、電動(dòng)勢(shì)E1=E2,發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2
B、電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C、電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
D、當(dāng)電源的工作電流變化相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大
7、一個(gè)電源分別接上8Ω和2Ω的電阻時(shí),兩電阻消耗的電功率相等,則電源的內(nèi)阻為()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如圖9所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)電阻r=1.0Ω;電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=35Ω,電容器的電容C=100uF,電容器原來(lái)不帶電。求接通電鍵K后流過(guò)R4的總電荷量。
9、如圖10所示電路中,R1=R2=R3,S斷開(kāi)時(shí),伏特表示數(shù)為16V,S閉合時(shí),示數(shù)為10V,若伏特表可視為理想的,求:
(1)、電源電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)阻各位多大?
(2)、閉合S前R1消耗的功率分別多大?
(3)、如箭電源改為圖乙所示電路,其他條件不變,則斷開(kāi)和閉合S時(shí)伏特表的示數(shù)分別為多大?
10、如圖11所示,電燈L標(biāo)有“4V,1W”,滑動(dòng)變阻器總電阻為50Ω。當(dāng)滑片滑至某位置時(shí),L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.45A。由于外電路發(fā)生故障,電燈L突然熄滅,此時(shí)電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A,電壓表的示數(shù)為10V。若導(dǎo)線完好,電路中各出接觸良好。試問(wèn):
(1)、發(fā)生故障的是短路還是斷路,發(fā)生在何處?
(2)、發(fā)生故障前,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?
(3)、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為多大?
能力訓(xùn)練
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5節(jié)R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9、(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U斷=8VU閉=5V
10、(1)斷路L處(2)20Ω(3)12.5V5Ω
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