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高中教案电阻的测量

作为一名高中老师,你一定写过教案吧,教案能够详细安排教学的方方面面,一份完整的教案有许多内容,高中教案应该从哪方面来写呢?为了解决大家烦恼,小编特地收集整理了高中教案电阻的测量,供大家参考。

教学目标

(一)知识目标

1、理解伏安法测电阻的原理。

2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。

3、理解两种方法的误差原因,并能在实际中作出选择。

4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.

(二)能力目标

1、通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

2、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。

3、练习使用多用电表。

(三)情感目标

1、通过本课学生测量分析,器材选择判断,树立学生知识来源于实践,应用于实践的观点。

教学建议

1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了,但是初中时只要求学生掌握测量基本原理,不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因,也不需要学生掌握两种连接方法,而在高中阶段,本节重点是伏安法测电阻的两种接法,使学生知道在什么情况下应该用哪种接法,知道两种接法对测量值带来的不同测量结果,要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。

在新课讲解中可以首先复习电阻定义,引出测量电阻的思路,结合具体实际,提出两种测量方式,分析误差原因,总结适用条件,通过测量分析,进一步巩固。通过器材分析选择,培养学生解决实际问题能力。

学生活动展开时应该在教师的引导下,分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件,利用自行测量进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,器材选择判断能力,解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用,具有联系实际的意义,为学生提供运用知识分析和解决问题的机会

2、教材要求了解欧姆表的原理,不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.

通过对欧姆表原理的讲解,进一步加强学生使用欧姆表的能力,重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性,使学生分清欧姆表的各档位之间的转换,知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接,会对欧姆表进行读数和测量。

3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法,如果学生的程度较好,可以对进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外,还可以向学生介绍其他方法。比如替代法,补偿法,惠斯通电桥法,另有利用一个已知电阻和伏特表,一个已知电阻和安培表进行测量的方法。

教学设计示例

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求:

(1)了解用伏安法测电阻,知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法,无论用“内接法”还是“外接法”,测出的阻值都有误差。

(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的,并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

(3)知道欧姆表测电阻的原理。

2、能力方面的要求:

(1)引导学生理解观察内容的真实性,鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

(2)通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

1、重点:使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

2、难点

(1)误差的相对性。

(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。

三、教具

电压表,电流表,欧姆表,测电阻的示教板。

四、主要教学过程

(-)引入新课

我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,是不是简单的重复呢?大家可以回想一下,当初做实验时的情况,把两个示数相除,再多次求平均即可,那你们有没有想过,这样得到的就是电阻的真实值吗?不是,原因在于电压表和电流表都不是理想的。

(二)教学过程

1、伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻,而电压表也并不是电阻无穷大,用这样的表去测量电阻,会对测量结果有什么样的影响?

(1)、原理:利用部分电路欧姆定律

我们利用电压表,电流表测量电阻值时,需把二者同时接入电路,否则无对应关系,没有了测量的意义,那么接入时无非两种接入方法,那么电路应如何?请同学们画出。

(2)、电路:

如果是理想情况,即时,两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题,实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差,是偏大还是偏小?

外接法

是两端电压,是准确的,是过和的总电流,所以偏大。

偏小,是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是与的并联值,随↑,误差将越小。

内接法

是过的电流,是准确的,是加在与A上总电压,所以偏大。偏大,是由于电流表的分压作用造成的。

实际测的是与A的串联值,随↓,误差将越小。

进一步提问:为了提高测量精度,选择内、外接的原则是什么?

适用范围:;

[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只,如何设计测量电阻的电路。

方法:将A前后两次串入和各支路,测得电流强度为和,应有,则)

2、欧姆表测电阻

伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻,关于欧姆表的构造,先请同学们看书。

以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数,测电阻不同于测电流、电压,表内本身含有电源,表盘上本身刻定的是电流值。试想,在两表笔间接入不同的电阻时,电路中的电流强度会随之发生改变,且一个阻值对应一个电流值,即指针偏在某一位置,所以可知:

(1)、原理:闭合电路欧姆定律

(2)、刻度的标定:

①两表笔短接,调,使,刻出“0”

②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”

③任意加上,,在指针偏转到的位置,刻出“”;

④若是正好是呢?应有,不难看出此时、,是此时的欧姆表内阻,也称中值电阻。

拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程,同时说明:

①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。

②由于与并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。

(3)、使用欧姆表的注意事项:(请同学回答并总结出)

①测电阻时,要使被测电阻同其它电路脱离开。

②欧姆表一般均有几档,而且使用时间长了,电池的E,r均要发生改变,所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。

③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。

由此也可看出,利用欧姆表测电阻仅是粗测而已,在此基础上,应再利用伏安法测量才会比较准确。

3、课后小结

(1)、伏安法测电阻虽然比较准确,但是无论采用哪种连接方法均会给测量带来误差,这是测量方法本身存在的问题,应属系统误差。

(2)、为了使测量误差尽量小,应选用合适的连接方法,可在用欧姆表粗测的基础上选取。

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教学目的

1.通过分组实验,使学生学会用伏安法测导体的电阻。加深对电阻概念的理解。

2.进一步提高综合使用电学仪器进行电学实验的能力。培养学生良好的实验习惯。

教学重点和难点

伏安法测电阻。

教具

学生电源,直流电流表,直流电压表,滑动变阻器(50Ω,1.5A),电键,绕线电阻(5Ω、10Ω各一个),导线。

教学过程

(一)引入新课

(l)欧姆定律的内容和公式分别是什么?

(2)欧姆定律为人们提供了一种测定导体电阻大小的方法,这种方法叫什么?

本节课将通过分组实验,学习用伏安法测定导体的电阻。

(二)讲授新课

(板书)三、实验:用电压表和电流表测电阻。

问:伏安法测电阻的原理是什么?

(板书)1.实验原理

分别用电压表和电流表侧出电路中某一导体两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律就可以算出这个导体的电阻。

(板书)2.实验电路。

问:(1)采用伏安法测定某一导体的电阻,需要使用哪些器材?每种器材在电路中起什么作用?

2.设计实验电路,画出电路图,如图所示。

3.要比较方便地改变导体两端的电压,以获得三次不同的电压值和相应的电流值,电路中应安装什么装置?怎样将它连入电路?(此问题机动)

在学生讨论的基础上,教师给出完整的实验电路图(如右图)。

讲解学生分组实验的注意事项:

(1)为便于实验操作,要考虑器材在桌上的码放位置。

(2)实验时,电源电压取4伏,电压表的量程取3伏,电流表的量程取0.6安。

(3)先用阻值为5欧的绕线电阻做被测电阻进行实验,调节滑片的位置,使电压表的示数分别为1伏、2伏和3伏,观察每次的电流值,以求出各次电阻值和电阻的平均值,然后换用阻值为10欧的电阻重做上述实验。

(4)其它注意事项同往常一样。

出示实验数据记录表。

学生分组进行实验。教师巡视指导检查。

实验完毕,整理仪器。请几个实验组的同学汇报实验数据,教师将实验数据填入表中。

讨论:

(1)观察表中的数据,在测定某一个被测电阻的实验中,电压、电流、电阻的数据各具有什么特点?

(2)加在某一被测电阻两端的电压不同,通过它的电流也不同,但三次测定的电阻值却相同(或基本相同),这说明了什么?这又是为什么呢?

(三)巩固知识

1.有的同学根据公式R=U/I得出下面的结论: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,你认为这种说法对吗?若不对,错在哪里?

2.某导体两端加2伏的电压时,通过该导体的电流为0.4安,该导体的电阻是多少欧?若将此导体两端的电压加大到5伏,这个导体的电阻多大?若该导体两端不加电压时,通过这个导体的电流多大?此时导体电阻多大?

(四)课堂小结

(五)布置作业

1.完成实验报告。

2.课本习题。

3.预习:串联电路电流的关系和电压的关系分别是什么?

(曹广建)

【评析】

这个实验教案是完整的,可行的,行文和讲课中还应注意以下问题:

1.伏安法测电阻是一个很重要的实验,以后的应用也比较多,因此要进一步强调这个实验的重要性和用这个方法测电阻的实用性。

2.要通过这个实验进一步说明电流表、电压表的使用方法。

3.实验中要向学生说明自己联好电路后一定要经过教师检查方可按下电键实验。

4.通过实验进一步证实电阻值不随U,I变的物理实质,让同学进一步体会数学中的公式和物理中的公式不能等同理解,要强调物理公式中各物理量的物理意义,不要犯电阻的大小跟电压成正比,跟电流成反比的错误。

电阻的串联教案示例之一【荐】


(一)教学目的

1.理解串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系,并能推导出来;

2.会运用串联电路的特性和欧姆定律解决简单的串联电路问题;

3.初步领会等效替换法和分析综合法的基本思想,以及分析电路问题的思路.

(二)教具

6伏电源,2欧、3欧、5欧、10欧定值电阻各一个,演示用安培计、伏特计、开关、滑动变阻器各一个.

(三)教学过程

1.提出问题引入新课

教师:如果你的收音机不响了,检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了,需要更换.但是你手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻,能否用它们组合起来,使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢?学习了电阻的串联的知识后,你就会知道这种等效替换是容易实现的.

板书:电阻的串联

2.新课教学

教师:把电阻一个接一个地连接起来,就叫电阻的串联.(板画图l,但其中的I、U1、U2、……等暂不标出)下面我们通过实验来找出串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系.为此我们先要根据欧姆定律,用伏安法测出每一个电阻的阻值,再测串联电路的总电阻值.(板画图2和实验记录表格,接着进行演示.边实验读取数据,边让学生计算阻值和填写记录表)

演示实验(1)分别先后将2欧、3欧、5欧定值电阻接于图2的A、B之间,测算其阻值.

(2)撤去5欧电阻时,不移动变阻器滑动片的位置,把2欧和3欧电阻串联起来接于A、B之间,发现安培计和伏特计的读数跟接5欧电阻时相同.教师说明,2欧和3欧电阻串联后的等效电阻(总电阻)为5欧.

(3)把10欧电阻接入A、B之间,测算其电阻值.

(4)撤去10欧电阻,但保持变阻器滑动片位置不变,把2欧、3欧、5欧电阻串联后接到A、B间,发现安培计和伏特计示数跟接10欧电阻时相同,说明串联总电阻是10欧.

教师:大家分析一下实验记录,看串联电路的总电阻跟各个串联电阻有什么关系?(学生答后,教师要求学生将结论填入课本上留出的空白处)

教师:刚才的实验不仅得出了串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,而且还看到,当用2欧、3欧电阻串联后去代替5欧电阻或用2、3、5欧电阻串联代替10欧电阻时,电路中的电流、电压跟接5欧或10欧电阻时一样.这就是说用2、3欧或2、3、5欧的串联电阻替换5欧或10欧电阻时,没有改变电路的电流、电压效果.所以常常把串联电路的总电阻叫做等效电阻,即这个串联电路等效于一个阻值为一定的电阻.用几个电阻联成电路去等效替换一个电阻,或用一个电阻去等效替换一个电路的方法叫等效替换法.现在大家用等效替换法解决这节课开头时提出的问题:怎样用一个100欧的电阻和几个50欧的电阻去替换一个200欧的电阻?(学生齐答)

教师:回答得好!请大家根据决定导体电阻大小的因素想一想,为什么导体串联起来后的总电阻会比其中任何一个电阻都大呢?(若学生迟疑,可指导学生看课文中相应的叙述)

教师:刚才实验得出的电阻关系可不可以运用我们已学过的欧姆定律及关于串联电路的电流和电压知识推导出来呢?可以的!为此先在电路图(图1)上把各个电阻和整个电路的电流、电压用下标区别标志出来(教师标志).应用欧姆定律于串联电路和每一个电阻,得(以下教师一边解说推导思路一边板书,下面括号中的内容可以只叙述,不板书出来)

板书:电阻关系式的推导:由I=U/R,U=IR

(分别对串联电路和各个电阻得)

U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3(1)

(根据前面学到的串联电路知识可知)

I=I1=I2=I3(2)

U=U1+U2+U3(3)

∴IR=IR1+IR2+IR3

R=R1+R2+R3(4)

教师:(4)式与实验结论一致.推导的根据是欧姆定律和串联电路的电流、电压特点,这也是我们解串联电路时的根据.从推导中看到,欧姆定律既可用于各个导体,也可能用于整个电路.这时要注意各个电阻的U、I、R要用不同的下标区别,且同一电阻的U、I、R要用相同的下标,以正确表达欧姆定律公式中各量是同一导体的量,解电路时这样“下标配套”是避免出现“张冠李戴”的错误的好措施.

3.应用

教师:请大家阅读课本例题1和2.(例题题文和解从略)阅读时注意领会课文在解题之前对问题的分析,理清解题思路和步骤.(学生阅读5分钟,教师板画出图3和图4后巡视答疑)请哪位同学说说例题1的解题步骤?(学生会根据课文的分析答:“先求出R1、R2串联的总电阻,再根据欧姆定律求出电路中的电流”)

教师:回答出了解题的主要步骤.有一点请大家注意,课文分析中首先提出的是“画出电路图”,这个解题的准备步骤很重要,根据题意画出电路结构图,并把已知量的符号(包括下标)、数据和待求量的符号标在图上,使题意在图上一目了然,便于我们分析已知量和待求量的联系,迅速理清解题思路.这个技能大家在解题时要注意练习,学到手.

例题1的解题思路是这样的,先从与已知量(R1、R2)相关的规律(R=R1+R2)出发,解出与待求量(电路电流)相关的未知量(R),然后再用与待求量相关的规律求出待求量.简单说就是从已知分析到待求.

板书:分析问题的思路:已知→待求

这种思路对解答较简单的问题是简捷有效的.

分析问题也可以沿着相反的思路进行,即从与待求量(I)相关的规律(I=U/R)出发,沿着“为求得待求量I,已知U,需求未知量R,而R与规律R=R1+R2相联系,R1、R2已知,故I可求.简单说,就是从待求分析到已知.这思路可用下面的图式表示.

板书:待求→已知

在分析比较复杂的问题时,这种分析思路容易找准分析方向,可以形象地叫做“跟踪追击”,从未知跟踪到已知.比如,例题2的分析思路可以这样进行:边板书边解释)

分析清楚后,可以像课本那样书写:先解(B)、(C)两式,最后解(A)式,请大家从R=R1+R2出发分析“跟踪追击”,找出例题2的另一种解法.(全体学生练,请一位优等生到黑板上解)

教师:刚才的解法的分析思路可表达如下:

教师:从例题的解答中还可以看出,所根据的规律分为两类:一类是串联电路整体的物理量(“总”量)与每一个电阻的同种物理量(“部分”量)的关系,即(2)、(3)、(4)式;另一类是每一个电阻或整个电路的电流、电压、电阻的关系,即用欧姆定律表达出的(1)式.因此,我们在分析问题时,既要分析一个电阻上各量的关系,又要分析各电阻与整个串联电路的联系.这种把整体和部分联系起来综合分析的方法,既是课本导出(4)式的基本方法,也是我们今后分析处理电路问题的基本方法,大家要细心领会.

板书:分析问题的方法:

等效替代法;

综合分析法.

4.小结

教师:到现在为止,我们学习了电学的两类规律,初步接触到了等效替代法和整体、部分综合分析法.请大家在复习和练习中注意领会上述内容,并用以去解答课本“想想议议”中提出的问题(其内容是:“猜猜看,把电阻R1、R2、R3、…Rn串联起来,它们的总电阻是多少?你能够用推导的方法来证明你的猜想吗?”),希望能有同学找到不止一种证明方法.

5.布置作业

(1)一根铜线和一根镍铬合金线,长短粗细都相同,把它们串联在电路里,哪根导线上的电压大?哪根导线中的电流大?为什么?

(2)把一个内电阻r=0.1欧的安培表与一个R=100欧的电阻串联后接在电源上,与电路中不接安培表比较,安培表接入对电路有什么影响?这种影响在什么情况下可以忽略不计?在我们所做的实验中都没有考虑这种影响,为什么?

(3)试证明,由电阻R1、R2串联后接在电源上,串联电路的总电压与任一电阻上的电压之比等于总电阻跟该电阻之比;两电阻上的电压跟两电阻的阻值成正比.

(四)设想、体会

1.本教案设计时,一方面遵循教材的编写思想,使学生明白物理规律既可以直接从实验得出,也可以用已知规律从理论上导出,注意设计和用好演示实验,对电阻关系式进行细致的推导.但重点落在充分运用教材的课首问题、实验结果、对电阻关系的推导,以及例题中涉及的物理实际问题,浅显具体地阐明分析问题的思路和方法.

2.演示实验的设计用了三个定值电阻和五步实验,两次得出电阻关系.这既为学生理解电阻关系式提供了事实依据,又为介绍等效方法和应用等效方法解决引出课题的问题提供了感性认识,使引入性问题、实验、讲授、论证统一起来,还为师生在思考和评议“想想议议”中用等效法进行论证奠定了基础.

3.教案设计让学生自己先看课文的例题及其分析与解,既是为了发挥学生学习的主动性,也是为了教师后面介绍分析问题的思路和方法创造较好的教学情境.相当一部分学生在阅读例题2的分析时,不易把握所用的推理方法(正反推理)及相应的思路.这就为教师阐述“跟踪追击”法(反向推理法)创造了事实基础和情绪基础.教案先利用例题1的简单情况介绍正向推理(已知—→待求)和反向推理(待求—→已知)方法,在分析例题2时,介绍反向推理的优点,并引导学生自己用反向推理方法从R=R1+R2出发分析问题,既强化了学生对反向推理方法的基本思路的认识,又通过一题多解向学生展示了解决问题的思路和方法不是唯一的.反向推理以其推理方向容易选准的特点而易于为初学者掌握,强化学生对它的认识是很有必要的.

4.欧姆定律中各量是同一电路或同一导体的量,对初学者来说是一个容易出错的问题.在串联电路的教学中第一次有了帮助学生正确认识这一点的客观条件.教学中应充分利用这一条件,强化学生对欧姆定律的理解和应用的认识.教案在推导出电阻关系后,特别强调“下标配套”,在讨论解题步骤时,对“画出题意图”一步加以强调,其目的之一就在于强化对欧姆定律及其应用的理解.

5.教案的这种安排,为下节课顺利学习并联电路打下了基础.把“想想议议”留到下节课开始去讨论,除了因为讨论思路和方法使课时稍偏紧的原因外,更主要的是在下节课开头来讨论,可以复习本节课涉及的分析思路和方法,为发挥学生学习的主动性,顺利学好并联电路的知识铺平道路.

注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

电流跟电压电阻的关系教案一


湖北省黄冈中学徐辉

教学目的

1.通过实验使学生知道导体中的电流跟电压、电阻的定量关系;

2.使学生了解控制变量的方法,通过实验来研究一个量随两个量变化的关系。

教学仪器

演示器材干电池8节、演示用电流表和电压表各1只,2.5V、6.3V小灯泡各1只,灯座2个,开关2个,5欧、10欧、20欧电阻各1只,滑动变阻器1只,导线若干,挂图,投影仪,投影幻灯片若干张。

教学过程

引入新课

前面我们学习了电流、电压、电阻的有关知识,那么电流、电压和电阻之间有没有关系?请看下面的实验。

1.演示

小结用两节干电池、灯泡较亮,电流较大。说明通过一个灯泡的电流跟加在它两端的电压有关。

2.演示

小结“6.3V”灯泡较暗,电流较小。灯泡不同,电阻一般不同。说明在电压一定时,小灯泡的电流跟电阻有关。

3.引入实验告诉我们:通过导体的电流大小跟导体两端的电压和导体的电阻有关,本节将研究电流跟电压、电阻的关系。

板书

第八章欧姆定律

第一节电流跟电压、电阻的关系

进行新课

今天我们用实验来研究电流跟电压、电阻间的定量关系。

用实验研究一个量随两个量变化时,要保持一个量不变,研究另外两个量之间的关系,这是研究物理问题的一种有用的方法。

1.设计实验电路

2.让学生按电路图连接实物电路图

(一)研究电流跟电压的关系

目的保持电阻不变,研究电流跟电压的关系。

步骤1.按图连接电路(R=10欧)(R调到最大位置);

2.调节变阻器使导体两端电压分别为U=2V、4V、6V时,分别读出A的数值,填入表中;

3.实验完毕,断开开关,保留电路。

操作老师请学生协作按实验步骤进行实验。将电流表、电压表的示数投影到屏幕上,使全班同学读数。

记录条件:R=10欧(保持不变)

∴I与U成正比。

板书结论:在电阻一定的条件下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

(二)研究电流跟电阻的关系

目的保持电压不变,研究电流跟电阻的关系。

步骤在电路中换用不同阻值的定值电阻,使电阻成整倍数变化(5欧、10欧、20欧)。调节变阻器,使电阻两端的电压保持不变(U=4V),读出电流表对应的数值填入表中。

操作老师请学生协作按实验步骤进行实验。将电流表、电压表的示数投影到屏幕上,使全班同学读数。

记录条件:U=4V(保持不变)

∴I与R成反比。

板书结论:在电压不变的条件下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

小结今天我们通过实验得出电流跟电压、电阻间的定量关系为:

1.电流跟电压的关系为:R一定时,电流跟电压成正比。

2.电流跟电阻的关系为:U一定时,电流跟电阻成反比。

布置作业

1.复习本节内容

2.补充练习:

1.下表是某次实验记录表,其中有些数据未填,请补充完整

R=5Ω

结论:

U=3伏

结论:

2.一段导体两端的电压为1.5伏时,导体中的电流为0.3安。如果电压增大到3伏,导体中的电流变为多大?

3.电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2安。如改接电阻为30欧时,电路中的电流为多大?

注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

电流跟电压电阻的关系教案二 精选版


课时:l课时。

教学要求:

1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比;电压一定时,电流跟电阻成反比”。

2.使学生初步熟悉如何使用电流表和电压表同时测量一段电路的电流和电压。

3.使学生初步领会用控制变量研究物理规律的方法。

教具:课本图8-1的实验器材。

教学过程:

一、新课引入

提问:在前面几章中我们分别学习了电流、电压、电阻的概念,请同学们回忆:什么叫电流?在什么条件下才会有电流产生?(电荷的定向移动;导体两端存在电压。)

我们知道,电压是产生电流的原因,导体两端有电压,导体中才会有电流。可以猜想:所加电压越高,电流就会越大。U↑→I↑(板书,下同)

另一方面,任何导体都有电阻,电阻就是导体对电流的阻碍作用。可以推断:导体电阻越大,电流就越小。R↑→I↓

即通过导体的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻这两个因素有关。

我们对于一个物理现象的研究,不应满足于“变大”、“变小”这种初步认识,还要进一步探索研究,就是说要知道电流与电压、电阻之间的定量关系。这就是我们这节课的研究课题。第八章一、电流跟电压、电阻的关系

通过什么途径来研究?做实验!因为物理学是一门实验科学,通过物理实验可以使我们找到规律。

电流受到两个因素电压、电阻的影响,如果电压、电阻同时变化,它们各自对电流的影响有互相加强或减弱的可能,也有互相抵消的可能,使我们无法判断电流与电压、电阻之间到底有什么关系。如何设计实验?其实,一个量受几个因素影响的问题,前面的学习已经遇到过了。大家回忆一下,比如电阻。问:“导体的电阻与哪些因素有关?”我们是怎样研究电阻与材料、长度、横截面积的关系的呢?(出示小黑板)填空:“同材料、同长度的两条导线,电阻与粗细有关”;“同材料、同粗细的两条导线,电阻与长度有关”;“同长度、同粗细的两条导线,电阻与材料有关”。这“同材料”、“同长度”、“同粗细”的实质就是有意将这些量固定,每次只研究电阻与其中一个量的关系。

启发学生:“与这种作法类似,我们如何来研究电流跟电压、电阻两个量的关系呢?”应该“固定电阻,单独研究电流跟电压的关系”,或“固定电压,单独研究电流跟电阻的关系”。告诉学生:这种把一个多因素的问题转变成为多个单因素问题的研究方法是实验物理中极为有用的方法。

板书:第八章

一、电流跟电压、电阻的关系U↑→IR↑→I↓

研究途径:实验

实验方法:保持一个量不变,研究另一个量与电流的关系

二、电流与电压的关系

1.按课本图8-1(把图板书在黑板上)连接实验电路。先不连电压表,引导学生看清回路:电流表与R串联。读数表示通过R的电流。然后再将电压表接入,让学生看清:电压表与R并联,读数表示R两端的电压。

2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑动触头,使R两端电压成整数倍地变化,同时将电流表和电压表的读数填入表格。

3.学生讨论:“实验数据说明电流与电压有什么关系?”学生上黑板填写结论。

教师评议学生书写的结论,强调实验条件:电阻一定。

学生口述实验结论“电阻R一定时,流过R的电流跟R两端的电压成正比。”

板书:

1.实验一研究I与U的关系

2.实验条件:R一定

实验电路:

记录

R=5Ω

三、电流与电阻的关系

电路图同课本图8-1,换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器滑动触头,使电压表读数保持不变,将定值电阻值和对应的电流表读数填入表格。

学生讨论:“实验数据说明电流跟电阻有什么关系?”学生上黑板写出结论。

教师评议学生书写的结论,强调实验条件:电阻两端电压一定。

学生口述实验结论:“电阻R一定时,流过R的电流跟电阻R的阻值成反比。”

板书:

2.实验二研究I与R的关系

实验条件:U一定

记录

U=3V

四、小结、巩固

将实验结论填入课本空白处,并用“”符号将实验条件标示出来。

注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。

导体对电流的阻碍作用电阻【精】


(一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册

(二)教学目的

1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.

2.知道电阻的单位,能进行电阻的不同单位之间的变换.

3.理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小.

(三)教具

1.学生实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只学生电流表,一个开关,导线若干.

2.演示实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝(图1),或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),酒精灯一个,小灯泡一只,电源一个,导线若干.

自制电阻定律演示器,是在长木板上固定的四条金属线,其中AB为锰钢(或炭钢)线,CD、EF,GH都是镍铬合金线.导线AB、CD、GH均长1米,导线EF长0.5米,导线AB、CD、EF的横截面积相等,导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍(参看图2)

(四)教学过程

1.复习

提问:将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数.(一位学生到前面来连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)

2.引入新课

用电阻定律演示器做演示实验.将导线AB代替灯泡连入上述电路,闭合开关,读出电流表的示数;再将导线CD代替AB,接通电路,读出电流表的示数,两次示数不同.

提出问题:上述两次实验,用的都是一节干电池,也就是说电压相同,那么两条导线中的电流大小为什么不同呢?

3.进行新课

原来,导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用.以金属导体为例,金属导体中定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而形成对电流的阻碍作用,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.

在相同的电压下,导线AB中通过的电流大,表明AB对电流的阻碍作用小,导线AB的电阻小;导线CD中通过的电流小,表明CD对电流的阻碍作用大,导线CD的电阻大.不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.

(这部分教材是通过演示实验引出电阻的概念,明确怎样用实验的方法比较导体电阻的大小,为讲授决定电阻大小的因素作好准备,并说明电阻是导体本身的性质.)

板书:〈一、电阻用来表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.

二、在国际单位制里,电阻的单位是欧母,简称欧,符号是Ω.〉

提出问题:导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你猜一猜它跟哪些因素有关?

你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?

(提示:电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关)

在学生提出猜想的基础上加以归纳,用图2所示的装置做下面三组学生实验.

(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.

交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表1内.

表1:研究导体的电阻跟材料的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的电阻跟导体的材料有关.)

(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关.

用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内.

表2:研究导体的电阻跟长度的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的材料、横截面积,都相同时,导体越长,电阻越大.)

(3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关.

用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表3内.

表3:研究导体的电阻跟横截面积的关系

提问:分析实验数据,可以得到什么结论?

(导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大.)

导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.

导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验(图3).

演示实验:把铁丝线圈(或日光灯管的灯丝)按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化.

提问:从电流表示数的变化,得到什么结论?

(导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.)

板书:〈三、导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度.〉

导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.

为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.

提问:从查表,你知道哪些材料的导电性能好?

(银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.)

看课本中的小注,介绍电阻率的概念.

练习题:

(1)电阻的国际单位是什么?0.2兆欧=______欧.

(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质?

(3)有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?

(4)有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截面积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大,为什么?

(5)“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?应当怎么说?

4.小结(略)

(五)说明

突出阐述了决定电阻大小的因素,进一步引出电阻是导体本身的一种性质,这种编排既有利于学生弄清电阻的概念,理解电阻是导体的一种性质,也有利于教学.

2.课本上的“如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧”,这句话说的是电阻单位“欧姆”的物理意义,这一内容只做简单介绍.

3.有关“决定导体电阻大小的因素”的教学,最好采用实验探索的方法.先由学生猜测,再由学生做实验,分析实验数据得出结论.这样做可使学生学到一些研究物理的方法,也可使学生加深对决定导体电阻大小因素的理解.

4.关于导体的电阻跟它的材料、长度和横截面积的关系,在初中阶段,只要求定性了解,不做定量的研究.但由于导体的电阻跟诸多因素有关,研究电阻跟其中之一因素的关系时,其它因素应保持相同,这要在实验前先交代清楚.

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