第十七章欧姆定律单元备课.docx
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第十七章欧姆定律单元备课
第十七章欧姆定律单元备课
一.教材组成:
本章知识是有
(1)电流与电压和电阻的关系,
(2)欧姆定律,(3)电阻的测量,(4)欧姆定律在串并联电路中的应用,四节内容组成。
二.教材分析:
本章在学习第十五章和第十六章的基础上,通过实验探究电流、电压和电阻的关系,得出欧姆定律,然后通过实验测量小灯泡的电阻和介绍有关安全用电方面的知识,使学生了解欧姆定律在实际生活中的重要应用。
本章可分成两部分,第一部分为欧姆定律(第一、二节)主要内容有电流、电压与电阻的关系,欧姆定律的公式、单位等。
第二部分为欧姆定律的应用(第三、四节)主要内容是应用欧姆定律测量小灯泡的电阻,欧姆定律在串并联电路中的应用。
欧姆定律是电学中的基本定律,它是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
新教材根据课程标准的要求,在处理本章的教学内容和课后习题时,注重了物理知识与学生生活和社会的联系,突出了学生解决实际问题能力的培养。
如讲了欧姆定律后,教材没有列出串、并联电阻的规律及公式计算(可进行适当的补充),而是从学生的生活和社会实际出发,在串并联电路中的应用欧姆定律的知识。
3.学情分析:
学生通过前面的学习,已具有了有关电路方面的一些基本知识,知道了电流电压电阻的基本概念。
对实验探究方法有了一定的经验和体会,理论上已具备了接受欧姆定律的能力。
在教学中要加强学生的应用能力的培养,提高学生解决实际问题的能力。
四.教学目标:
1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
2.理解欧姆定律,并能进行简单计算。
3.通过实验探究,知道电阻串联后,总电阻比任何一个电阻都大;电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小。
4.会利用伏安法测量小灯泡的电阻。
5.结合欧姆定律,解决实际生活问题。
五.教学重点:
1.通过实验发现电流与电压、电阻的关系,运用数学方法分析得出规律。
2.理解欧姆定律的内容,以及表达式、变换式的意义。
3.实验电路的设计和连接。
4.会用欧姆定律解决实际问题。
六.教学难点:
1.对实验数据的处理,建立和理解欧姆定律。
2.运用欧姆定律解决实际问题。
3.伏安法测电阻,实验过程中,注意事项及数据处理。
七.教法:
实验,引导,提问,举例,例题讲解。
八.学法:
阅读,讨论,实验,观察,练习。
九.课时安排:
1.第1节探究电阻上的电流跟两端电压的关系----1课时
2.第2节欧姆定律----------------------------2课时
3.第3节电阻的测量------------------------1课时
4.第十七章复习与练习-----------------------1课时
课题:
第一节电流与电压和电阻的关系
课型:
新授课主备教师:
李宏
教学目标:
1、知识与技能:
①通过实验探究,认识影响电流大小的因素;
②知道导体中的电流与电压、电阻的关系;
2、过程与方法
①通过探究过程进一步体会猜想与假设、设计实验、分析论证、评估等探究要素;
②通过制定研究方案进一步体会“控制变量”这一重要的研究方法。
3、情感、态度与价值观
①在数据收集的过程中形成实事求是的科学态度;
②在实验的过程中,培养学生与他人的交流、合作能力。
教学重点:
①引导学生发现电流与电压和电阻的关系;
②电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计。
教学难点:
①电流和电压、电阻间的关系的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳并得出结论;
教法:
实验,引导,提问,举例.
学法:
阅读,讨论,实验,观察,练习。
教学准备:
干电池3节、 定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑动变阻器、开关、导线、电压表和电流表。
课时安排:
1课时
教学过程:
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课引入
问题:
1.加在导体两端的电压越高,则流过导体的电流会怎样?
2.导体的电阻越大,则流过它的电流就会怎样?
3.电流,电压,电阻三者有关系吗?
学生猜测:
越大
越小
引导学生猜想电流与电压、电阻可能存在的关系。
电流与电压、电阻的关系
提出课题
电阻上的电流与电压、电阻有什么定量关系呢?
提出探究内容
设计
实验
引导学生确定实验方法
引导思考
如何改变定值电阻两端电压?
画电路图
引导学生思考实验过程中的注意事项
思考
方法:
(控制变量法)电阻不变,改变电阻两端的电压,测出通过电阻的电流。
方案(见下图):
用滑动变阻器改变电阻两端电压,测出电流。
滑动变阻器的作用:
改变定值电阻两端电压。
①连接电路时开关应断开
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大值位置。
③电流表、电压表的使用
进一步熟悉控制变量法
发挥学生的主观能动性,初步学会用滑动变阻器改变电阻两端的电压。
规范实验步骤
确保实验顺利安全进行
分组实验
巡回指导,强调实验注意事项。
指导学生将实验数据填入数据表格中。
分组实验
记录数据R1=5Ω
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1
2
3
4
5
6
电流I/A
R2=10Ω
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1
2
3
4
5
6
电流I/A
培养学生尊重事实严谨的科学态度
分析
数据
引导学生分析,做出U-I图像
将实验数据输入电脑,得出U-I图像
引导学生利用实验数据或图像分析论证,得出结论:
指导学生思考:
图像与横轴夹角的意义
将数据在坐标系中描出,作出电流与电压关系的图像。
讨论电流与电压是什么定量关系?
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。
思考
培养学生分析、归纳实验结论的能力。
培养学生利用图像分析问题的能力
鼓励学生敢于置疑
演示实验
若时间有限,探究电流与电阻的关系实验可不做,通过上面的实验数据也可分析出电流与电阻的关系。
引导学生利用上面的实验数据分析电流与电阻的关系。
分析:
电流与电阻的关系
培养学生利用数据分析、归纳实验结论的能力。
探究电流与电阻的关系
实验方法、器材、电路图同上
引导学生思考滑动变阻器的作用
指导学生进行演示实验
指导学生将实验数据输入电脑,得出I-R图像
引导学生利用实验数据或图像分析论证,得出结论:
引导学生小结
思考,小组讨论
滑动变阻器的作用:
保持电阻R两端电压不变
一组同学在前面演示,其他组的同学予以指导
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
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。
类比
培养学生分析、归纳实验结论的能力。
培养学生利用图像分析问题的能力
评估交流
对探究活动进行回顾、分析、思考。
自己发现不足,及时总结,及时调整。
并与同学交流,改正与弥补不足。
对实验过程进行评估。
课堂反馈
1.在探究电流跟电压的关系实验中为了使研究的问题简化,采用的实验方法是控制变量法。
应保持电阻不变,只改变电压的大小。
实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压。
2.在探究电流跟电压的关系实验中,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1V时,电流表的示数为0.1A;当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A。
板书:
§17.1电流与电压电阻的关系
一、探究电流跟电压的关系
1.实验方法:
控制变量
2.滑动变阻器作用:
改变定值电阻两端电压
3.电路图
4.结论:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
二、探究电流跟电阻的关系
1.实验方法、电路图同上
2.滑动变阻器作用:
保持定值电阻两端电压不变
3.结论:
电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
作业设计:
完成实验报告册
课题:
第二节欧姆定律
课型:
新授课主备教师:
李宏
教学目标:
1.知识与技能
(1)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.
(2)知道串联电阻的总电阻比任何一个电阻的阻值都大,并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。
,
2.过程与方法
(1)通过欧姆定律,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.情感、态度、价值观
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:
理解欧姆定律.
教学难点:
利用欧姆定律进行简单的计算
教法:
实验现象总结,引导,例题讲解。
.
学法:
阅读,讨论,练习。
教学准备:
小灯泡一只,干电池2节,10Ω电阻2个,开关1个,导线若干。
课时安排:
1课时
教学过程
一、引入新课
[师]同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,可以再讲讲吗?
板书展示
电阻R
电压U
电流I
20Ω
2V
0.1A
4V
0.2A
6V
0.3A
电压U
电阻R
电流I
12V
40Ω
0.3A
20Ω
0.6A
10Ω
1.2A
学生回答:
在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
在导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、新课教学:
[师]这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系,将两个结论概括在一起,如何用简练而准确的语言表达呢?
学生讨论,得到完整的结论,教师复述这就是著名的欧姆定律。
1.欧姆定律。
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.
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)
[师](阅读教材P78内容)欧姆定律公式中的单位有什么要求呢?
[生]如果给出的单位不是欧姆、伏特和安培,一定要先换算成要求的单位才可以应用公式。
[师]点拨:
欧姆定律的变形公式有什么?
欧姆定律公式使用时应注意些什么呢?
注意的事项:
(1)欧姆定律的变形公式有R=U/I,U=IR。
(2)公式中的各个物理量是同一导体或同一段电路上的一时刻的对应值。
(3).根据公式变形R=U/I, 不能说“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。
”这个式子只表明电阻R等于U与I的比值。
2.欧姆定律的应用。
例题1:
我们已经知道试电笔内必须有一只很大的电阻,用来限制通过人体的电流,现有一只试电笔其中的电阻为880KΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时通过人体的电流是多少?
根据题意,学生找到已知量。
R=880KΩ=8.8×103ΩU=220V
解:
I==0.25×10-3A=0.25×10-3A=0.25mA
答:
使用这支测电笔时,通过人体的电流是0.25mA。
例题2:
实验中测得一个未知电阻两端的电压是4.8V,流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少?
学生解答:
解:
由I=得,R=U/I=4.8V/0.32A=15Ω
答:
这个未知电阻的阻值是15Ω。
[师]前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律。
那么,电阻串联或并联时,总电阻是比原来大了还是小了?
请同学们想一想并与大家交流,说一说自己的理由。
三、小结:
师生共同小结本节内容.
1.欧姆定律的内容、公式及物理意义.
2.欧姆定律的应用.
板书设计:
第二节欧姆定律
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=
2.电阻的串联与并联
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
布置作业:
1.课本P79后动手动脑1,2,3题
课题:
第三节电阻的测量
课型:
新授课主备教师:
李宏
教学目标:
1.知识与技能
(1)通过实验探究,巩固和加深对欧姆定律的理解。
(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.
2.过程与方法
(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.
(3)通过实验探究的全过程,培养学生做电学实验的良好习惯和一般方法。
3.情感、态度、价值观
(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,团结协作的精神,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:
根据实验电路图进行实物连线,并排除接线过程中出现的种种故障。
教法:
实验、探究、讨论.
学法:
讨论,实验,观察,练习。
教学准备:
(4人一组)干电池组、电压表、电流表、电阻器、开关、滑动变阻器、导线若干.
课时安排:
1课时
教学过程:
一:
引入(提出问题)
1.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?
通过该题的计算,同学们有什么启示吗?
生:
如果知道一个电阻两端的电压和通过的电流,就可以计算出它的电阻。
2.如何知道一个电阻两端的电压和通过的电流呢?
生:
可以用电压表和电流表分别测出电压和电流。
这也让我们找到了一种测量电阻的方法,我们把它叫做“伏安法”测电阻。
二:
新课教学
1、制定计划和设计实验
(1)教师简介“伏安法”:
依据欧姆定律的一个变形公式R=U/I,用电压表,电流表同时测出电阻器的电压和电流值,就可以算出它的电阻,也就是间接测量它的电阻。
这种测量电阻的方法就称为“伏安法”。
我们只要能测出灯泡两端的电压和通过它的电流,利用欧姆定律的公式变形可得出灯泡的电阻值。
a.如何能测出灯泡的电压值?
b.如何能测出灯泡的电流值?
c.欲使灯泡连接在电路中,应该再加一些什么器材?
d.要多测几次,观察灯泡在不同电压下的阻值是否相等,如何才改变其电压值?
接入什么器材好?
与学生一起讨论以上问题,让学生回答电路的设计应该是怎样的,最后确定实验电路如下图。
【注意事项】
①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;
②在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态;
③如果使用的导线芯是多股细铜线,连接时要将其顺时针缠绕在接线柱上,这样拧接线柱时会越旋越紧。
④合上开关前,滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上,以防止电路中电流突然过大。
⑤读数时,眼睛正对刻线,确保读数正确。
2、进行实验与收集证据
(1)教师提示:
连接电路时开关应处的状态;滑动变阻器滑片应放位置。
(2)请学生判断电流表及电压表所用量程。
教师根据学生接受情况进行引导:
一种是用试触法判断;另一种是用欧姆定律判断。
(3)用滑动变阻器调节电阻器两端的电压和电流,填入表中。
学生操作,读数,填表。
再分别计算出电阻器的电阻值。
(4)整理实验器材。
实验次数
电压U(V)
电流I(A)
电阻R(Ω)
1
2
3
3、分析与讨论
(1)交流:
用口述展示3——5组的数据表格。
(2)讨论:
实验中测量多次的意义。
(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”。
)
(3)分析:
电压表指针偏得过了,出了刻度线以外,是什么原因?
如何处理?
(所选量程较小,改用较大的。
)
电流表指针偏转角度过小,是什么原因?
如何处理?
(所选量程较大,改用较小的。
)
电表指针反偏是为何?
(电流表的“+”、“-”接线柱接反了。
)
实验中滑动变阻器的所起的作用?
(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:
往往在实践中会遇到许多问题,遇到问题要勇于去找到问题的答案并力求解决它。
规律:
灯泡的电阻随电压的增加而增大,因为灯泡的电压越大,灯泡越亮,灯丝温度越高,其电阻值就越大。
即灯丝的电阻随温度的变化而变化。
三、课堂小结
师生共同总结这堂实验课并强调:
电学实验要求严格,操作要规范,步骤要严谨,否则,易损坏器材,或达不到实验目的。
期望同学们在以后的学习中会做得更好。
板书设计
课题:
第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用
课型:
新授课主备教师:
李宏
教学目标:
1.知识与技能
(1)理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算;
(2)能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串、并联电路中电阻的关系。
2.过程与方法
(1)通过计算,学会解答电学计算题的一般步骤。
(2)通过变式练习和问题剖析,学会化繁为简的解题方法。
3.情感、态度、价值观
通过对欧姆生平的了解,学习科学家献身精神,勇于探索真理的精神,激发学生学习的积极性。
教学重点:
理解欧姆定律,并在计算和分析中进行运用。
教学难点:
欧姆定律在计算中的灵活运用。
教法:
引导,提问,举例.
学法:
讨论,思考,练习。
教学准备:
练习题,例题,多媒体课件。
课时安排:
1课时
教学过程:
1、复习提问:
欧姆定律的内容?
欧姆定律的表示公式?
欧姆定律公式中对单位的要求?
2、试计算:
将一个100Ω电阻连到0.2kV的电路中,则此电阻中通过的电流是多少?
导入:
本节课我们围绕欧姆定律的应用,进一步学习串、并联电路的有关知识。
(二)进行新课
1、串联、并联电路电阻的关系
(1)串联电路
师:
在右图中,如果电源电压相同,在图1和图2中电流表示数相同,可以认为R为R1和R2串联后的等效电阻,也称总电阻。
那么,总电阻与R1和R2有什么关系呢?
(教师引导学生推导:
在图1中,因为R1和R2串联,因此通过它们的电流相同,设R1两端电压为U1,R2两端电压为U2,则有U=U1+U2即U=IR1+IR2,图2中有:
U=IR,综合以上推导,有:
R=R1+R2,因此可以得到有串联电路总电阻和分电阻的关系:
R=R1+R2。
推论:
串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
(2)并联电路
师:
并联电路中同样也可以得到R与R1、R2的关系,请同学们自己推导出来。
2、欧姆定律在串并联电路中的应用。
(1)如图2,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为6伏。
开关闭合后,求
(1)当滑动变阻器接入电阻R2为50欧姆时,通过电阻R1的电流I1;
(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2
解
(1)根据串联电路电流和电压规律可得
U=IR1+IR2=I(R1+R2)
即
(2)与
(1)分析相同,可得
由上面的例题可以看出,在串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,干路电流I变大,回路根据欧姆定律可得公式
及
,由此可知,此时,其它电阻分得的电压变大,回路总电阻也变小了。
(2)如图3,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为12伏。
开关闭合后,求
(1)当滑动变阻器接入电阻R2为40欧姆时,通过电阻R1的电流I1和电路总电流I;
(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2和电路总电流I。
解
(1)根据并联电路电压特点及欧姆定律得
通过电阻R2的电流
所以总电流
(2)同理可求得
通过R3的电流
所以总电流
由上面的例题可以看出,在并联电路中,如果有一个电阻阻值变小,其它支路电流不变,干路电流I会变大,回路根据欧姆定律可得公式
,由此可知,此时,回路总电阻也变小了。
(三)学习小结
师生共同总结这堂课并强调:
串并联电路中电流、电阻、电压的特点。
(1)串联电路:
电流:
I=I1=I2电阻:
R总=R1=R2电压:
U总=U1+U2
(2)并联电路:
干路电流:
I=I1+I2电阻:
1/R总=1/R1+1/R2电压:
U总=U1=U2
(四)课堂练习
1、有两个电阻阻值分别为6Ω和9Ω,串联后接到某电源上,那么两电阻中的电流之比为___,两电阻两端的电压之比为____,电路的总电阻为____Ω。
如把这两个电阻改为并联后接到原电路中,那么两电阻中的电流之比为____,两个电阻两端的电压之比为____,电路的总电阻为___Ω。
2、如图所示路中,电源电压为6V,电压表示数为4V,R2=4Ω,电流表的示数为____A,R1的阻值为____Ω。
3、电阻Rl=7Ω,R2=5Ω,串联后接在12V电源两端。
则总电阻为Ω,通过R1的电流为________A,R2的电压_________V。
4、把R1=15Ω和R2=5Ω的两电阻并联后接在电源上,通过R1的电流是0.4A,R2两端的电压为____V,干路中的总电流为____A。
5、为了得到10Ω的电阻,在30Ω、15Ω、8Ω、5Ω四个电阻中,可选____的电阻,____联起来使用。
6、一个2Ω电阻和一个3Ω电阻串联,已知2Ω电阻两端电压是1V,则3Ω电阻两端电压是_____V,通过3Ω电阻的电流是_______A。
7、两导体电阻R1=10Ω,R2=1Ω,并联起来使用时并联总电阻R的阻值范围()
A.大于10ΩB.在1Ω与10Ω之间C.小于1ΩD.无法确定。
8、电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,以下说法中正确的是()
A.R1两端的电压大于R2两端的电压B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流D.R1中的电流小于R2中的电流
9、如图所示,开关闭合后小灯泡L1两端的电压是3V,L2的电阻是12Ω,电源电压是9V特,则L1的电阻是多少?
板书设计
第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.电阻的串联
在串联电路中,根据U=U1+U2且U=IR得:
U1=I1R1,U2=I2R2可得:
IR=I1R1+I2R2因为:
I=I1=I2所以:
R=R1+R2即:
串联电路的总电阻等于串联电阻之和
2.电阻的并联
在并联电路中,根据I=I1+I2且I=U/R得:
I1=U1/R1、I2=U2/R2可得:
U/R=U1/R1+U2/R2因为:
U=U1=U2所以:
1/R=1/R1+1/R2,即:
并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和
3、例1:
例2:
布置作业:
1.动手动脑学物理1~5题
课题:
第十七章欧姆定律复习
课型:
复习课主备教师:
李宏
教学目标:
1.知识与技能
(1)帮助学生系统复习这一章的知识。
(2)会通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。
(3)理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决串、并联电路问题。
(4)会用伏安法测电阻。
2.过程与方法
由学生翻阅课本,归纳记忆相关知识,教师再对部分知识点进行讲解。
再由相关的习题练习,帮助学生正确应用知识。
3.情感、态度与价值观
由本章知识的复习,激发学生的学习兴趣,并提高学生
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- 第十七 欧姆定律 单元 备课