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高中电阻的教案

时间:2024-11-28 08:10:44 教案 我要投稿
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高中电阻的教案

  作为一位杰出的老师,总不可避免地需要编写教案,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。怎样写教案才更能起到其作用呢?下面是小编为大家整理的高中电阻的教案,希望对大家有所帮助。

高中电阻的教案

高中电阻的教案1

  一、教学目标

  1.明确导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系。

  2.通过探究电阻的影响因素,提升科学探究能力和实验动手能力。

  3.体会探究实验的思想,产生乐于探索的精神。

  二、教学重难点

  【重点】导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系。

  【难点】影响导体电阻的实验探究过程。

  三、教学过程

  环节一:导入新课

  采用复习导入,引导学生回顾导体电阻的大小决定于哪些因素?(材料、横截面积以及长度)教师提问其定性关系是什么?由此引入新课《导体的电阻》。

  环节二:新课讲授

  1.电阻

  通过多媒体呈现同一金属导体的U-I图像。让学生观察对于同一个导体来说,不管电流、电压怎样变化,电压跟电流之比都是一个常量,教师进行总结得出并解释R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。从上式可以看出,在电压U相同时,R越大,导体中的电流I越小。看来R的值反映了导体对电流的阻碍作用,所以,物理学中就把它叫作导体的电阻。

  2.影响导体电阻的因素

  猜想与假设:请学生结合导入中的问题进行猜想。学生可能假设导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。

  设计实验与制定计划:取a、b、c、d四条不同的`金属导体,在长度、横截面积、材料中只有一个因素不同,b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同。与学生共同设计实验电路图

  设计思路:

  (1)把a、b、c、d四条导线串联接在同一电路中,分别用电压表测量每根导线两端的电压,因为电流相同,所以每段导线两端的电压之比即为每根导线的电阻之比。

  (2)测出每根导线的电压之后,比较a、b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比;比较a、d电阻是否相等。

  (3)多次改变滑动变阻器的位置进行测量。

  进行实验与收集证据:请同学们小组进行实验,根据实验思路进行操作。

  分析与论证:通过实验结果,师生共同总结出导体的电阻与材料、横截面积和长度的关系。导体的电阻与长度、横截面积有定量关系,而且当导体的长度和横截面积确定后,导体的电阻因材料不同而不同。

  环节三:巩固提高

  教师通过多媒体展示多种材料不同、形状不同的电阻,学生对比电阻之间的大小关系。

  环节四:小结作业

  小结:师生共同总结。

  布置作业:课下尝试通过逻辑推理总结出导体的电阻与材料、横截面积和长度的关系。

高中电阻的教案2

  一、知识与技能:

  1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算

  2、了解电阻率与温度的关系

  二、过程与方法:

  经历影响导体电阻因素的实验探究过程,知道决定导体电阻大小的因素

  三、情感态度与价值观:

  培养学生热爱科学,积极探索的精神。

  课前预习学案

  一、预习内容

  1.导体的电阻是导体本身的一种 ,它是由导体 决定的,导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。

  2.电阻定律:同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成 ,与它的横截面积成 ;导体的电阻与 有关。表达式R= ,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征 的'一个重要的物理量。

  3.各种材料的电阻率 都随温度的变化而 ,金属的电阻率随温度的升高而 ,而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作 。

  二、提出疑惑

高中电阻的教案3

  一、学习过程

  1. 控制变量法:

  物理学中,如果想研究一个量与其他几个量的关系时,可以采用保持其他量不变,只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。

  2.比较

  是电阻的定义式,其电阻并不随电压、电流的变化而变化,只是可由该式计算电阻。 时电阻的决定式,其电阻的大小由导体的材料、横截面积和长度共同决定。

  提供了一种测量R的方法:只要测出U、I就可求出R。 提供了一种测导体ρ的方法:只要测出R、L和S就可以求出ρ。

  例 1 如图所示,厚薄均匀的矩形 金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )

  A、4 A B、2 A

  C、3 A D、5 A

  解析:设将A与B连入电路时,电阻为R1,C与D连入电路时电阻为R2,金属片厚度为h,

  由电阻定律 得

  所以R1∶R2=4∶1,故后者电流I2=4I1.

  答案选A

  例2 某用电器离供电电源距离为L,线路上的`电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ,该输电线的横截面积最小值是( )

  A、ρL/R B、2ρLI/U

  C、U/ρLI D、2UL/Iρ

  例3如图所示,两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了,经搭丝后与L2. 串联,重新接在原电路中,则此时L1的亮度与灯丝未断时比较( )

  A.不变 B.变亮 C.变暗 D.条件不足,无法判断

  解析:设两灯电阻为R1和R2,外加电压为U,则灯L1消耗的电功率为

  灯L1断后重新搭接,R1变小,故上式中变量仅是R1.

  注意到 为常量,故当 即 时, 最小,此时P1最小;当R1变小,则 变大,结果P1变小,灯L1变暗.

  所以,正确的答案是C.

  三、反思总结

  四、当堂检测

  1.根据电阻定律,电阻率 对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率( )

  A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比

  C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定

  2.电路中有一段金属丝长为L,电阻为R,要使电阻变为4R,下列可行的方法是( )

  A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至4L

  C.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍

  3.一段粗细均匀的镍铬合金丝,横截面的直径为 d,电阻为R,如果把它拉成直径为 的均匀细丝,电阻值将变为( )

  A. B.16R C.256R D.

  4.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是 ( )

  A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大

  B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值减小

  C.若将b、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值增大

  D.若将a、b两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器的阻值不变

  5.有一只灯泡的灯丝断了,通过转动灯泡灯 丝接通,再接入电源后,所发生的现象及其原因是( )

  A.灯丝电阻变小,通过它的电流变大,根据P=I2R,电灯变亮

  B.灯丝电阻变大,通过它的电流变小,根据P=I2R,电灯变暗

  C.灯丝电阻变小,它两端的电压不变,根据 ,电灯变亮

  D.灯丝电阻变大,它两端的电压不变,根据 ,电灯变暗

  6. 两根完全相同的金属裸导线A和B,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后拧成一股,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比RA:RB为_____ _,相同时间 内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______

  A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:l

高中电阻的教案4

  一、教学目标

  1、掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系

  2、能用电阻定律解决有关电路的问题。

  3、知道半导体、超导体及其应用。

  二、重点、难点

  电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点。

  三、教具

  电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板。

  说明:电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成。

  四、主要教学过程

  (一)提出问题,引入新课

  1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?

  根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可。

  2、给定一个导体,如何测量它的电阻?(学生自己设计电路)

  从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的'电阻与导体的哪些因素有关呢?

  (二)新课教学

  1、探索定律——电阻定律

  (1)影响电阻的因素可能有哪些呢:(材料、长度、横截面积、温度……)

  (2)解决办法——控制变量法

  (3)演示实验(思路)

  A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)

  B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料

  C、引导学生连接电路,并说明注意事项

  D、依次对三种金属材料的电阻进行测量

  E、对数据进行分析

  A)定性观察——R与材料、长度、横接面积有关

  B)定理推导

  及导体体积都不变,导体材料给定,要让通过导体截面的电量加倍,可采用什么办法?

高中电阻的教案5

  一、教学目的

  1.复习巩固并联电路电流、电压的特点。

  2.使学生确认并会独立推导并联电阻与分各电阻定量关系。

  3.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,并对并联总电阻随任一电阻增大而增大形成结论性的认识。

  二、重难点

  1、并联电路电阻关系的得出。

  2、并联电路电阻关系的理解和运用。

  三、教学方法

  演示实验和师生共同论证、体现理论和实践的结合。

  四、教具

  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。

  五、师生活动

  1.提问在串联电路中电阻有什么关系?这个关系是怎么得到的?

  要求学生答出,串联电路的总电阻等于串联的各导体的电阻之和.这个关系是通过实验探索和理论推导得到的.

  通过电阻串联的学习解决了用几个小电阻去替代一个大电阻的问题.现在提出一个相反的问题能不能用几个大电阻去替代一个小电阻?启发学生思考导体的电阻与横截面积有关,在长度、材料一定的情况下,横截面积越大电阻就越小.如果将一5的电阻与另一个电阻并联起来,就相当于增加了导体的横截面积,它们的总电阻就应该小于5了.这样的猜想对不对?本节课我们将研究这方面的问题。

  板书:〈第五节电阻的'并联〉

  2.展示学习目标:

  ①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并联总电阻随任一电阻增大而增大。

  ③使学生确认并会独立推导并联电阻与分各电阻定量关系

  3.出示自习提纲,指导学生自习:

  ①如何利用设计实验来检验猜想?

  ②实验的结论是什么?

  ③怎样推导并联电路的总电阻与分电阻的关系

  4.检查自习情况:

  ①回顾伏安法测电阻的电路图。

  ②你是如何设计实验来验证你的猜想的?

  (等效法、伏安法),设计电路图。

  并联电阻实验(测并联电路的总电阻)

  具体做法:将并联接在a、b两点间,如图,闭合开关前,提示学生,把已并联的电阻当作一个整体(一个电阻看待).

  闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的读数为一便于计算

  的数(如0.2A),电压表的读数为0.66V,根据伏安法测出总电阻R

  它小于10也小于5,与我们事先的推测相符.可见并联后的总电阻比的任意一个电阻都要小.

  ③应用欧姆定律推导并联电路的总电阻与分电阻的关系

  分别以支路和总电路为研究对象,利用欧姆定律得出电流与电压、电阻之间的关系

  在并联电路中

  从而得出

  所以

  若

  并联后的电阻为(3.3)。

  这与实验结果一致.表明并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和.

  实质:并联导体的电阻相当于增大了导体的横截面积,总比其中任一导体横截面积要大,所以总电阻比任何一个导体的电阻都小.

  5.当堂训练:

  运用公式计算

  [例1]将和的电阻并联起来.求并联后的总电阻.

  要求学生根据题意画出电路图,并在图上标出已知量的符号及数值,未知量的符号,答出根据的公式.

  解题过程(略)

  5与10并联后的总电阻和6与10并联后的总电阻比较可得

  两个电阻并联,若将其中一个电阻增大,并联的总电阻也将增大,但总电阻总小于任何一个电阻.

  提问:若将3个或多个电阻并联,如何计算总电阻呢?

  让学生按上面的思路练习计算,最后总结出

  若将多个相同阻值的电阻并联起来,总电阻将如何,启发学生答出

  提问:串联电路有分压作用,且U1/U2=R1/R2。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?

  板书:〈在并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉

  六、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。

  七、布置作业

  1、课本本节末练习1、2;本章末习题8。

  2、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。

高中电阻的教案6

  1、教学目标

  知识与技能目标:

  1)能通过实验探究,得出导体电阻与其影响因素的定量关系;

  2)深化对电阻的认识,掌握电阻定律,并能进行简单的应用。

  3)掌握电阻率的概念,知道温度对电阻率的影响。

  点评:在课程标准中,有关《电阻定律》的“知识与技能”目标是:通过实验,探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律。这里有一个非常重要的水平动词——“知道”,属于知识目标中四个水平中的最低水平。但教师给出的目标中“掌握电阻定律”、“掌握电阻率的概念”都是第三层级的水平要求,远远超出了课程标准对《电阻定律》的知识要求。对于非学科重点知识,将教学要求提到如此的高度是没有太大的意义的。

  2、教学过程

  1)引入新课

  同学们学习了电阻的定义式R=U/I,电阻与U和I没有关系,只与导体本身的因素有关。根据已有的知识,同学们可以猜出:电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。本节课我们就通过实验,探究它们之间的定量关系。

  2)方案交流

  学生提出两种方案,一种是将几种不同的金属丝串联,控制电流不变,研究电压、导体的某一属性和电阻之间的关系;一种是将几种不同的金属丝并联,控制电压不变,研究电流、导体的某一属性和电阻之间的关系。

  经过讨论,师生决定采用串联的方式实施测量,和书本上的要求相一致。

  教师在这里着重引导学生分析每一次测量需要注意的问题,明确每一次操作应注意的事项,电压表示数的意义,让学生出充分认识到控制变量在本实验中的意义。

  3)学生实验

  根据学生的方案实施实验。在实验的过程中,教师特别强调的`一个要求,就是让学生自己设计实验记录表格,将测量得到的数据记录在自己设计的表格中。

  点评:科学探究是由多个环节组成的系列活动,要让学生经历一次比较简单但环节完整的科学探究过程,一般情况下总要一两个小时的时间。在有限的课堂时间内,师生是很难做到这一点的。怎样解决这一问题呢?这位老师给我们提供了一个很好的思路,即去掉一些环节,突出某些环节,实现课堂教学的有限开放。

  在这里,教师简化掉的几个环节是:第一,猜想的环节,让学生在课下就先进行猜想,课堂上一带而过,节约了不少时间;第二,电表的接法。要测量一个电阻,必然要测量电流和电压,就需要两个电表。两个电表接入电路,就有了内接法和外接法的讨论,仅这个讨论就可以花上一节课的时间,这不是本节课的重点,因此采用了四个金属丝串联的方式,让它们在测量中电流相等,去掉了一个电表,也简化了电路的设计;第三,滑动变阻器的接法。是采用分压接法还是限流接法?这也不是本节课要讨论的关键,所以教师基本上没有提,随学生自己选用。

  教师突出的两个方面是:第一,控制变量的思想和做法。本实验中,有四根不同的金属丝,要通过比较的方式寻找它们之间的关系,因此控制变量非常关键。教师充分意识到了这一点,给予了不同角度的强调;第二,数据记录表格的设计。遇到测量就要首先设计数据记录表格,是人的科学素养的一个组成部分,但这一点通常不被重视。很多教师总是将设计好的表格发给学生填写,放弃了培养学生数据意识的时空。

  4)电阻定律

  介绍电阻定律的内容,电阻率的概念。通过标准电阻、灯泡电阻阻值变化的特点,分析并理解材料的性质,知道不同材料电阻率的特点。

  5)巩固练习

  略

  点评:本节课的教学,核心的内容就是通过实验探究,得到《电阻定律》,了解生活中的一些问题可以通过它来进行解释。从教学的重点看,知识本身并不是这节课的重点,科学探究的方法才是重点。

  本节课的科学探究,和教材中其他部分的探究相比,有一点不同,那就是有两种形式的探究,一是理论探究;二是实验探究。是不是两种方法任选一个即可呢?其实并非如此,教材设计的目的就是希望教师引导学生用两种方式都来进行探究,既让学生知道探究不仅仅是做实验,又让学生明白理论探究和实践探究是可以相结合的。有相当一批物理理论被确认,就是先有了理论上的探究,然后通过实验得到证实的。

  教材的编写顺序是先实验探究,然后再理论探究,是否意味着教师的教学设计也要如此呢?这倒未必。从学的逻辑看,先理论、再实践,先简单、再复杂比较符合学生一般的认知规律,因此,在学生实验探究之前,应该首先安排学生进行理论探究。

  教师在本节课中,将理论探究这部分的内容给放弃了,不知道是出于二选一的考虑,还是前面专门进行了理论探究。如果前面专门进行了探究,那是值得肯定的(当然,是否要花费两节课的时间讲授这一内容,还可以讨论)。如果将理论探究放弃了,那就很可惜了,失去了一个理论探究和实践探究相结合的很好的教育资源。

高中电阻的教案7

  一、教学目标

  1.知识目标:

  (1)进一步深化对电阻的认识

  (2)掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系

  2.能力目标:

  (1)通过类比,培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法

  (2)通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程,使学生掌握如何获取知识,发展思维能力。

  3.德育渗透点:

  (1)通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识

  (2)通过我国对超导现象的研究介绍,激发学生爱国和奋发学习的精神。

  二、教学重点、难点分析

  1.重点:电阻定律

  2.难点:电阻率

  3.疑点:超导现象的产生

  4.解决办法

  ①对于重点,主要是通过课堂上师生一起(教师动手,学生观察)探索,最后用科学的处理方法导出定律,这样加深了学生对该知识点的渗透。

  ②对于难点,主要是通过与电阻的比较,从而明确电阻是反映导体本身属性;电阻率是材料本身的属性。

  ③对于疑点主要是通过实验来加强直观感觉。

  三、教学方法:

  实验演示,启发式教学

  四、教 具:

  电阻定律示教板(含金属丝) 学生电源 电流表 伏特表 滑动变阻器 电键 导线 火柴 废弃的“220V 40W”白炽灯 幻灯片 投影仪 计算机 自制CAI课件

  五、教学过程:

  (一)提出问题,引入新课

  1.为了改变电路中的电流强度,怎样做?

  由欧姆定律I=U/R,只要增加导体两端的电压U或降低导体电阻R即可。

  2.R=U/I的含义,如何测定电阻(让学生自己设计电路)?

  从上述的回答我们不难发现电阻R与两端电压及流过电流强度无关,那么它由谁决定呢?

  (二)进行新课

  1.探索定律——电阻定律

  ①R可能与哪些因素有关?(科学猜想)

  (材料、长度、横截面积、温度……)

  ②解决方法——控制变量法。(回忆欧姆定律的研究或牛顿第二定律的研究)

  ③演示实验 幻灯投影电路图。

  A.出示电阻定律示教板、金属材料

  B.教师与学生一起连接电路,先让E、F分别接A、a,测得一组数据(U、I)记入下表。然后把a、b用短导线连接,E、F分别接A、B,又得一组(U、I).再把A、B用一短线连接,E、F分别接A(B)a(b).又得一组数据(U、I).

  C.换用E、F分别接不同材料金属丝C、c,又得一组数据。

  D.分析数据

  a)先定性观察→R与材料、长度、横截面积有关

  b)定理推理

  2.电阻定律

  ①内容——在温度不变时,导线的电阻与它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。

  ②表达式

  说明 ——长度 S——横截面积 ——比例系数

  3.电阻率——

  ①单位 欧米

  ②物理意义 反映材料导电性能好坏。在数值上它等于用该材料制成的1m长,横截面积为1m2的导体电阻。

  ③测量——学生思考

  (幻灯投影书上154页各材料电阻率——20℃时)

  引导学生结合生活实际,了解为了电业工人的安全,为使在相同电压下电流小,选用电阻率较大的橡胶、木头等制造电工用具把套。

  ④电阻率与温度关系

  由表格上面写着20℃,要学生明白这意味着这张表格的数据是在20℃时测得的,即电阻率与温度有关。

  [演示](幻灯投影电路图)

  连接,用火柴点燃来加热白炽灯灯丝后再移开。

  现象: 发现小灯泡先变暗后又慢慢变亮

  材料的.电阻率随温度变化而变化。利用金属的电阻率随温度升高而增大,制成温度计(电阻温度计),但也有些材料的电阻率不随温度改变而改变。

  (三)例题精讲

  【例】 把一均匀导体切成四段并在一起,电阻是原来的多少倍?拉长四倍后是原来多少倍?

  解析:由电阻定律

  切成四段体积不变,

  故 S→4S

  所以 变为

  同理拉长四倍后, 变为原来的16倍

  (四)总结、扩展

  打开计算机,利用多媒体教学课件再次展示决定电阻大小的因素,再现实验现象,形象直观,给学生留下深刻的印象。

  本节课主要通过猜想→探索→得出定律的过程验证,并得到了电阻定律,由实验感知电阻率与温度的关系,关于超导的应用有待同学们进一步去探讨。

  六、布置作业

  1.第154页(1)(2)(3)题做在作业本上。

  2.思考154页(4)题

高中电阻的教案8

  ●教学目标

 一、知识目标

  1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.

  2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.

  3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.

  二、能力目标

  1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力.

  2.通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力.

  三、德育目标

  1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯.

  2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神.

  ●教学重点

  利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.

  ●教学难点

  自行设计科学的、完整的实验操作方案.

  ●教学方法

  实验法、探究法、讨论法.

  ●教具准备

  (学生可2人或4人一组)干电池组(带盒)或学生电源、电压表、电流表、小灯泡(带座)、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪.

  ●课时安排

  1课时

  ●教学过程

 一、复习引入新课

  [师]同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的题目.

  投影题目:

  用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V,用电流表测出通过这段导体的电流为

  0.4A,这段导体的电阻是多少?

  同学们练习,两个同学板演.

  解:根据欧姆定律I=得

  R===18Ω

  (此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用,并且有同类型的例题.教师对学生的演算可以不做过多的讲评,直接关注其变形公式)

  [师]欧姆定律I=可变形为R=,可不可以说导体的电阻R与导体两端电压成正比,而与通过导体的电流成反比?也就是说,加在导体两端的电压越高,导体的电阻R就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻就会越小?

  (学生通过对“电阻”一节的学习及课后探究已有所理解)

  [生]电阻是物质本身的性质,是由导体本身的因素决定的,和导体两端是否有电压,电压多高,以及导体中是否有电流,电流的大小都没有关系.

  [师]肯定同学的回答.强调:对于变形公式R=,不能单纯从数学的角度理解,不存在R与U成正比,R与I成反比的关系,但是R=可以作为电阻的计算式,由一段导体两端的电压和通过导体的电流来计算这段导体的电阻.

  二、进行新课

  [师]同学们面前的小灯泡是我们在实验室中做实验时常用到的,你们还知道在哪儿还用它呢?

  [生]手电筒用的就是这种,还有有的玩具上也用这种灯泡.

  [师]如果我们想知道这种灯泡的电阻是多大,怎么办?

  [生]可以利用欧姆定律的变形公式R=算出来.

  [想想议议]

  [师]要利用变形公式R=求电阻,需要知道U、I值,怎么能知道灯泡两端的电压和电流呢?

  [生]用电压表测电压值,用电流表测出电流的值.

  [师]很好,请大家画出测量小灯泡的电压和电流的电路图,然后互相交流.看自己的想法有没有和别的同学不一样.

  请一位同学将自己设计的电路图画在黑板上.教师巡视,这时可能会发现,不论同学们灯泡、电表摆放的位置如何,大致会出现两种情况,一种只画出电流表、电压表、灯泡,另一种较完整,接进了滑动变阻器.

  [投影这两种电路,学生观察比较]

  [生]只要能测出电灯两端的电压和通过电灯中的电流就可以由R=算出电阻的值.用电流表、电压表就行,不用变阻器也可以.

  [师]另一部分同学,你们为什么要将电路接入变阻器呢?

  [生]变阻器能改变电路中的电流.

  [师]像前一部分同学讲的,用电流表和电压表测出小灯泡中的`电流和灯两端的电压就可以计算灯泡电阻.为什么还要改变电路中的电流,改变电路中的电流有什么用呢?

  引导学生分析:前一个电路只能测一个电流值和电压值,而后一个电路中,利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流.由于灯泡的电阻一般不变,这样根据欧姆定律变形式U=IR,电流改变时,灯泡两端的电压也会改变.因此,就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值.

  [生]小灯泡的电阻值是不变的,测出一次计算就可以了.为什么非要测几组不同的值,这样做有什么意义呢?

  (引导学生分析)

  [师]几个要好的同学共同去做一件事情或者做一个决定的时候,是不是要征求大家的意见?如果一个同学偏左,另一个同学偏右,最后大家折中一下取一个大家都满意的结论.

  在实验中测量几组数值的意义也在于此.多测几组不同的电流和相应电压的数据,就可以得到多个电阻的测量值,从而可以通过取平均值的方法,去掉测量过程中可能出现的偶然误差,提高物理量的测量精确度.“多次测量求平均值”,这是我们在物理实验中经常要用到的方法.因此电路中连入变阻器是十分必要的

  [师]大家说,变阻器的作用是什么?

  [生]改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压(以进行多次测量).

  [师]现在同学们可以根据自己的设想,选择实验器材,看老师给你准备的器材够不够,然后自己连接电路,设计好实验步骤及实验数据表格.

  (学生边做边讨论.教师巡回指导.)

  [师]将仪器接入电路前(或选择器材时,应了解器材的什么情况内容)?

  [生]要了解器材的规格,如电源的电压、电压表电流表的量程、最小刻度值、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流等.

  [师]很好,希望大家将这些内容也体现在你的实验报告中.其他同学还有什么补充内容吗?

  [生]还要注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处,如果不在,还要注意先调零.

  [生]还要看一下小灯泡的额定电压值是多少.

  [生]还要注意看清电流表、电压表的正负接线柱,连接时不能接反了.

  …

  [师]老师还要提醒同学们注意一个问题:就是导线和开关,在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态.使用的导线如果导线芯是多股细铜线,连接时要先将线头扭在一起,捋光了再接(教师要做示范,并提醒同学注意安全,不要扎了手).

  组内的同学可以分工协作,有人连接电路,有人设计实验步骤,有人起草实验记录表格.

  (学生活动,教师巡视)

  指导同学们完成各自独立的任务后,组内同学可以互相交流、检查,集中大家的智慧,改进实验电路连接,完善实验步骤.

  [师]合上开关前,滑动变阻器滑片应该在什么位置上?

  [生]滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上.

  [师]为什么呢?这样做有什么意义或者是有什么必要吗?

  [生](学生经过思考后回答)变阻器滑片先在阻值最大的位置上,当闭合开关时电路中的电流最小.

  (教师引导,学生分析.)

  [生]变阻器的电阻是可以改变的,如果滑片先处在最大的位置,那么它改变电阻时只能从大往小变.

  [生]电路中的电流就会先从最小慢慢随着滑动变阻器的阻值变小而逐渐变大.

  [生]这样就能避免因电路中电流过大而损坏电路.

  [师]从这个意义上讲,滑动变阻器在电路中有什么作用呢?

  [生]可以限制电路中的电流,起到保护电路的作用.

  [师]同学们能根据学过的知识分析问题非常好,那么现在请大家来关注小灯泡.小灯泡上标明的额定电压值是多少?从灯泡的额定电压值你能想到什么问题?

  [生](学生读出小灯泡的额定电压值)额定电压是指小灯泡正常工作的电压,如在灯泡两端的电压应该不超过灯泡的额定电压,这样才不会损坏小灯泡.

  [师]电压表测量的是小灯泡两端电压.小灯泡两端电压的最大值已能根据灯泡的额定电压确定,电压表在量程选择上同学们有没有什么考虑?

  [生](学生讨论后回答)电压表能测量的最大值稍微大于小灯泡的额定电压就可以了.

  [师](肯定同学们的回答)根据灯泡的额定电压值,同学们对电源电压的选择有没有什么考虑呢?

  [生](学生讨论后回答)电源的电压值应该大于小灯泡的额定电压值.不然的话,灯泡上的电压就可能达不到额定电压.

  [师]同学们还有什么问题吗?如果没有什么问题,就请同学们按照我们刚才的讨论,调整你的电源电压及电压表的量程,将滑动变阻器的滑片放在变阻器阻值最大的位置上.注意变阻器阻值最大的位置不是唯一确定的,要根据你连接的接线柱的情况来定.大家再仔细检查,调整,确保位置正确.

  请大家合上开关,并迅速打开,在合上开关的瞬间,一人观察电流表,一人观察电压表,看有什么情况?

  [生]我们组电压表指针偏反了,指到了“0”的外侧(左端).

  [生]我们组电流表指针偏得过了,出了刻度线以外.

  …

  [师]大家一起来帮助他们分析原因.为什么会出现这些现象?

  [生]指针反偏是因为电表的正、负接线柱接反了.

  [生]电流表偏转过激是因为电流表的量程太小了,要改接大量程.

  [师]如果改接大量程还偏转过激怎么办?

  [生]学生议论然后作答.先检查一下他们电路中的滑动变阻器滑片在不在最大位置,如果滑片在最大位置上,那就换一块量程更大的电流表.

  [师]如果没有量程更大的电流表,只能想其他的办法,怎么做?

  (同学们热烈讨论.教师提醒同学们用学过的欧姆定律来想办法)

  [生]是不是可以适当减小电源的电压.因为电阻一定的情况下,电压变小,电流也会变小.这样就可以不用换更大量程的电流表了.

  [生]也可以用增大电阻的方法.因为电压一定的情况下,电阻增大,电流也会减小.

  教师热情鼓励同学们的精彩表现.

  [师]选择有代表性的两个小组介绍他们设计的操作步骤.

  第一组:合上开关,移动滑动变阻器的触头,使滑动变阻器阻值逐渐减小,电路中电流逐渐增大,小灯泡两端电压逐渐增大.测量两组数,最后将滑片移到小灯泡两端电压等于其额定电压时的位置,读出电流表示数.

  第二组:合上开关,移动滑动变阻器滑片到小灯泡两端电压等于其额定电压值的位置,读出电流表的示数.然后再调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压逐渐降低,测出灯泡两端的电压和对应的电流值,并记录数据.

  [师]同学们分析一下,两种步骤哪种更合适一些?

  教师引导学生分析,灯泡两端的额定电压是保证小灯泡正常发光的电压值.当高于额定电压值时,根据欧姆定律,流过小灯泡的电流就会比正常发光时的电流值大,这时对小灯泡的使用寿命有很大的影响,严重时会烧坏小灯泡.因此从设备安全的角度考虑,测量时要使电压逐次降低,而不是升高.

  [师]要调节滑动变阻器滑片到小灯泡额定电压值的位置,滑动变阻的电阻是增大还是减小?

  [生]电灯两端电压是额定值时,是电灯电压的最大值.这时滑动变阻器的阻值应从大变小,这样才能使电路中电流增大,从而使电灯两端电压增大到其额定值.

  [师]使小灯泡两端电压从额定值减小时,滑动变阻器的阻值应变大还是变小呢?

  [生]小灯泡两端电压变小,根据欧姆定律应使电路中电流变小,所以滑动变阻器的阻值应该变大.

  [师]所以,同学们在改变滑动变阻器的阻值大小时,一定要首先弄清楚滑动变阻器阻值变大时,滑片向哪个方向移动,变阻器阻值变小时,滑片应向哪个方向移动,才不至于在操作过程中出现错误.另外电流表、电压表读数时,要看清接的是哪两个接线柱、多大的量程、该量程下的最小刻度值是多大.同学们按步骤操作,如实填写实验数据,并对记录的数据进行分析计算.求出小灯泡的电阻,并相互交流.

  [师]通过大家的测量、计算,你有什么发现吗?

  [生]小灯泡两端的电压值不同时,电路中的电流也不同,但由计算出的电阻值基本不变,最后一次测出的数据,计算结果稍微大一点.

  [师]这样的结果说明了什么问题?

  [生]电阻是导体本身的性质,和导体中电流及导体两端的电压无关.

  [师]补充一点,测量时间过长,灯亮得太久,灯泡的电阻会略有增大.

  同学们整理仪器,养成良好的习惯.

  三、小结

  师生共同小结本节内容并板书.

  题目:测量小灯泡的电阻.

  实验原理:根据欧姆定律I=,推出R=,计算灯泡电阻R.

  实验电路:

  实验器材:小灯泡:额定电压______V.

  滑动变阻器:最大阻值______,允许通过的最大电流______;电源:______V;开关、导线若干.

  实验步骤:

  1.按电路图连接实物电路.连接电路时,开关应断开.大致估计电流表、电压表测量的最大电流值和最大电压值,选择合适的量程接入,如不能估计,则要选择量程较大的接线柱接入.

  2.检查电路无误后,将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置.

  3.合上开关,并迅速打开开关(——试触),在开关合上的瞬间观察电流表、电压表指针的变化,判断电表连接是否正确(有无接反),电流表、电压表量程连接是否合适(量程大,还是小).

  4.根据试触的情况,调整电流表、电压表接入电路的量程,确保电压表、电流表连接正确.

  5.合上开关,移动滑动变阻器的滑片.改变被测小灯泡两端的电压,测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,分别记下三组对应的电流和电压的数值,将测量的电流和对应的电压值,填入数据表格对应的空格内.

  注意:在移动滑动变阻器的滑片测量时,应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上,先测出额定电压对应的电流值,再使小灯泡两端的电压逐次降低,测出对应的电压和电流值(弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小).在读取电流表、电压表数值时,要先弄清楚电流表、电压表接入电路的量程以及该量程下每一大格、每一小格代表的数值.读数时,眼睛正对刻线,确保读数正确.

  6.根据欧姆定律I=的变形公式R=算出小灯泡的电阻并求出其平均值.作为所测小灯泡的阻值.

  数据表格及记录:

  实验次数

  电压U(V)

  电流I(A)

  电阻R(Ω)

  1

  2

  3

  小灯泡电阻的平均值:=

  分析与论证:

  评估与交流:

  四、动手动脑学物理

  1.错误1:变阻器的接线柱接错,短路接入电路,变阻器失去改变电阻的作用.应该用变阻器“一上、一下”两个接线柱.

  错误2:电压表“+”“-”接线柱接反,合上开关时,电压表指针可能“反打”.

  (纠正图略)

  2.第一次测量:42.86Ω

  第二次测量:42.31Ω

  第三次测量:45.45Ω

  电阻的平均值:43.54Ω

  3.略

  4.甲、乙两个电路测出的灯泡电阻略有不同.甲、乙电路如图:(略)

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