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欧姆定律教学设计

欧姆定律
“欧姆定律”是本章的核心,也是整个电学知识的基础。通过第一节成功的探究活动,在所得结论的基础上不难得出欧姆定律。关键是让学生理解欧姆定律的实际意义,认识欧姆定律及其公式的使用是“有条件”的。对于欧姆定律公式的另外两个变形,并不表示在某种条件下,物理量之间存在正比或反比的关系,它们只是在数量上满足这样的关系而已。
欧姆定律的应用有两个方面,一是利用公式进行定量计算;二是利用欧姆定律对串、并联电路中的电阻规律进行定性分析。教学可以在复习上一节探究结果的基础上直接引入欧姆定律,通过例题,帮助学生理解欧姆定律,同时强调公式中的I、U、R是针对同一导体、同一时刻而言的。利用公式计算,要注意培养学生良好的分析问题、规范解题的习惯。在认识公式后,变形出另外两个变换式,通过师生讨论,强调U=IR并不表示电压与电流成正比;R=UI并不表示电阻与电压成正比,与电流成反比。
电阻的串、并联规律,由于它在电学计算中具有较高的应用率,所以可以根据学生情况,运用实验探究或理论推导等不同的方法帮助学生理解串、并联电阻的关系。可以在实验前组织学生进行猜想,多数学生会“想当然”地认为,在电路中再次接入电阻后,总电阻会变大(电流减小),最终实验现象与猜想矛盾。这样学生的印象会更深刻,体验到学习的乐趣。实验后可以通过类比导线电阻与长度和横截面积的关系,帮助学生加强认识。串、并联电阻定量关系的实验探究应以串联为主。另外,还可以利用欧姆定律和串、并联电路中电压及电流规律,进行理论推导。在进行定量分析时,利用实验体会电阻的等效替换,注意帮助学生体会等效的思想。无论应用哪种方法进行研究,都要考虑到学生的实际情况。
“动手动脑学物理”中的习题非常典型,有利于学生加深对欧姆定律的理解,教学时要注意多加利用。
教学重点:理解欧姆定律,能用其进行简单的计算。
教学难点:理解欧姆定律并应用。
教学方法:
1.对于欧姆定律及其计算,主要通过教师点拨,学生自主训练的形式进行。
2.对于串并联电路中的电阻规律采用创设情境,进行实验探究式学习。
课时安排:1课时。
三维目标
一、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。
二、过程与方法
1.通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯;
2.根据实验现象体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法。
三、情感态度与价值观
通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学,勇于探索真理的精神,激发学生学习的积极性。
课前准备
多媒体课件、试电笔、阻值相同的两只定值电阻(10Ω)、学生电源、阻值相同的两只定值电阻(小组间不同,但阻值之和能通过电阻箱调出来)、电流表、小灯泡、开关、导线若干、电阻箱。
教学设计
[导入新课]
复习导入
提出问题:
1.在上一节探究“导体上的电流跟两端电压的关系”实验中,应用了哪种研究问题的方法?
2.在研究过程中控制了哪个物理量?
3.利用上节课得出的结论,填充表格,并阐述原因。(利用多媒体展示下列两表)
表一:
电压U/V12
电流I/A0.20.6
表二:
电阻R/Ω510
电流I/A0.60.2
(学生回顾实验,回答问题。)
总结:探究“导体上的电流跟两端电压的关系”实验中,应用了控制变量法。先控制电阻不变,研究电流与电压的关系,再控制电压不变,研究电流与电阻的关系。根据“电阻一定时,电流与电压成正比”的结论,表一中的2V是原来电压的2倍,所以电流也是原来的2倍,变为0.4A;电流0.6A变成了原来的3倍,所以电压也应该是原来的3倍,应是3V。根据“电压一定,电流与电阻成反比”的结论,表二中的10Ω是原来的2倍,所以电流是原来的1/2,变为0.3A;电流0.2A变成了原来的1/3,所以电阻应该是原来的3倍,应是15Ω。
教师活动:要求学生将探究活动的两个结论用一句话概括出来。
(学生思考概括。)
总结:“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。”这就是著名的欧姆定律。
[推进新课]
一、欧姆定律
1.展示欧姆定律,学习计算公式
展示材料:利用多媒体课件展示欧姆定律的内容和公式。
提出问题:
(1)电流、电压和电阻三个物理量之间,是哪个量随着哪个量变化?为什么?
(2)如何理解欧姆定律中的“正比”“反比”?
(3)“导体中的电流,跟导体两端的电压成正比”的描述,有没有什么条件?“导体中的电流,跟导体的电阻成反比”呢?
(4)公式中的各个符号的意义和单位分别是什么?
(学生思考讨论,回答问题。)
总结:电压产生电流,所以电流随着电压变;电阻是导体对电流的阻碍作用,所以电流随着电阻变。所谓电流与电压成正比,是说当电压变为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍;所谓电流与电阻成反正比,是说电阻变为原来的几倍,电流就变为原来的几分之一。“导体中的电流,跟导体两端的电压成正比”是建立在导体电阻一定的条件下的;“导体中的电流,跟导体的电阻成反比”是建立在导体两端电压一定的条件下的。公式中的U、R、I分别表示电压、电阻、电流,单位分别是伏特(V)、欧姆(Ω)、安培(A)。
(教学说明:通过这几个问题,帮助学生明确公式中各个符号的物理意义及其因果关系,理解电流与电压成正比,电流与电阻成反比的真正含义。)
2.使用公式的条件
(1)欧姆定律公式中各物理量具有“同一性”,即I、U、R都是针对同一导体、同一时刻而言的。
(2)在运用欧姆定律公式进行计算时,要选择正确的物理量的单位,只有当电压的单位使用伏特(V),电阻单位使用欧姆(Ω)时,电流的单位才是安培(A)。
二、欧姆定律的应用
1.典题精析(课件展示题目)
展示材料:出示试电笔,将其插入插座中,使氖管发光,如右图。
提出问题:
(1)试电笔为什么会发光?有电流通过人体吗?
(2)插座中的电压很高(220V),并且有电流通过人体,人为什么没有触电?
(学生讨论,思考回答问题。)
学生总结:当试电笔中通过电流时,能够发光,此时人体串联在电路中,也有电流通过人体,人之所以没有触电,是因为通过人体的电流很小,不足以产生危害。
(拆开试电笔,让学生观察电阻,如右图所示,并用多媒体展示题目。)
例题:试电笔中的电阻为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?
提出问题:
(1)这道题目中已知哪些物理量,求哪个物理量?
(2)你能根据题意画出电路图,并把已知物理量和所求物理量都标到图中吗?
(3)题目中的已知物理量和所求物理量,都是针对同一导体的吗?
(4)各物理量的单位满足欧姆定律计算公式的要求吗?
(学生思考讨论,画出电路图,回答问题。)
学生总结:本道例题已知电阻的阻值,求电阻上的电流。除此以外,还有一个隐含条件,就是照明电路的电压是220V。这三个物理量都是针对同一个电阻来说的,满足欧姆定律的要求。但是,电阻的单位需要换算成“Ω”。
教师活动:(由学生叙述,教师板书解题过程。)强调欧姆定律使用时的“同一性”原则。强调解题的规范性,包括公式、单位、代入过程和最终结果。强调解电路计算题时,画出电路图,并将已知条件标在电路图中,有助于解题思路的分析。(本题电路图如右下图所示)
解:R=880kΩ=880×103Ω
U=220V
I===0.25×10-3A
教师总结:
(1)例题得出电流:0.25×10-3A=0.25mA,这么大小的电流通过人体,是没有伤害的,但却能使氖管发光。
(2)知识与技能方面:欧姆定律公式的使用条件和物理计算题的解题规范性。
(3)学生交流合作方面。
(教学说明:通过例题,帮助学生进一步认识欧姆定律的使用条件,同时,培养良好的解题习惯。)
2.知识拓展:将欧姆定律的计算公式变形得出U=IR,R=UI,利用公式,已知电流、电压、电阻三个物理量中的任意两个,就可以求出另外一个。
提出问题:针对两个变形式,模仿欧姆定律,描述为“导体两端的电压跟电流成正比”和“导体的电阻跟两端电压成正比,跟电流成反比”正确吗?为什么?
(学生思考讨论,回答问题。)
学生总结:电压是产生电流的原因,电流随着电压的变化而变化,所以不能说“导体两端的电压跟电流成正比”。电阻是导体自身的性质,受导体的材料、长度、横截面积的影响,与电压和电流的大小无关,只是在数量上等于电压和电流的比值。所以不能说“导体的电阻跟两端电压成正比,跟电流成反比”。
3.即学即练:(课件展示练习)
(1)一个200Ω的定值电阻,接在电压为12V的电源两端,则通过它的电流为______mA。若要通过它的电流大小为0.15A,则需要在电阻两端加上______V的电压。若电阻两端不加电压,则通过他的电流为________A,它的电阻为________Ω。
(2)甲、乙两地相距40千米,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2欧。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0伏时,电流表的示数为0.5安,则短路位置离甲地的距离为()
A.10千米B.15千米C.30千米D.40千米
答案:(1)60300200(2)B
4.介绍欧姆事迹,对学生进行情感教育
展示材料:欧姆(1787~1854年)1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。16岁他进入埃尔兰根大学研究数学、物理和哲学,中途辍学,由于经济困难,直到26岁才完成博士学业。
欧姆从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系。由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。他用自制的细长金属丝测定出几种金属的导电能力,设计了显示电流大小的仪器,采用铜—铋组成的温差电偶作稳定的电源。他于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,并于次年出版《伽伐尼电路:数学研究》。
欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正常理解和评价这一发现,并提出怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,加上经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普金奖,才引起德国科学界的重视。后人为了纪念他,就用他的名字作为电阻的单位。
教师活动:利用上述材料对学生进行情感态度价值观的教育。
三、电阻的串联与并联
方案1(实验探究)
1.相互合作,探究定性关系
展示材料:出示两只阻值相同的定值电阻。
提出问题:将这两只电阻串联入电路,它们的总电阻比它们大还是小?将这两只电阻并联呢?
猜想或假设:学生思考讨论,猜测总电阻与各只电阻的大小关系。(部分同学认为无论串联,还是并联,总电阻都比一只电阻大。)
设计实验:先将一只电阻连入电路,接入电流表或灯泡,再将另一只电阻以不同方式分别连入电路,通过电流表示数或灯泡亮暗程度的变化,来判断电路中电阻大小的变化。注意:并联时,电流表应接在干路中。如果使用电流表,要记录数据。
进行实验:学生以小组为单位,进行实验。小组之间准备的定值电阻不同,以便通过不同阻值的电阻具有相同的规律,从而说明规律的普遍性和客观性。
分析和论证:选取不同阻值的小组,描述实验现象或展示实验数据,分析得出电阻串、并联的定性关系。
(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
(2)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
2.拓展深化,探究定量关系
提出问题:串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。但到底有多大呢?
教师活动:引导学生采取应用电阻箱代替两只分电阻,边观察电流表,边调节电阻箱的阻值,直到电流表示数与两只分电阻接入电路中的示数相同。比较电阻箱与分电阻的大小关系。
(学生实验,记录数据,得出结论。)
学生总结:串联电阻的总电阻等于各电阻之和,表达式为R=R1+R2。
教师总结:电阻箱对电路的作用效果,与两只电阻串联时是相同的,电阻箱就是两个分电阻串联使用的等效电阻,即总电阻。这种研究问题的方法就是等效法。利用等效的方法,可以研究电阻并联时的总电阻与分电阻之间的定量关系:并联电阻的总电阻的倒数,等于各电阻的倒数和,表达式为1R=1R1+1R2。
方案2(类比法)
展示材料:出示两段导体,将其靠紧变长,演示串联;将其靠紧变粗,演示并联,如下图所示。
学生总结:两电阻串联,相当于导体变长了,所以总电阻一定比分电阻大;两电阻并联,相当于导体变粗了,所以总电阻一定比分电阻小。
方案3(理论推导)
展示材料:出示串、并联电路中的电压和电流规律。
串联:①I=I1=I2②U=U1+U2
并联:③I=I1+I2④U=U1=U2
将变形公式U=IR带入②式得IR=I1R1+I2R2再利用①式得R=R1+R2
将公式I=UR代入③式得UR=U1R1+U2R2再利用④式得1R=1R1+1R2
教师总结:从电阻串、并联的关系式来看,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。
即学即练:(课件展示练习)
(1)有两个阻值为6Ω的电阻,将它们串联后总电阻为______Ω,将它们并联后总电阻为______Ω。
(2)如右图所示,电源电压为10V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求:
①通过R1的电流I1是多少?
②马平同学在求R2的电阻值时,解题过程如下:
根据欧姆定律:R2===12Ω
请你指出马平同学在解题过程中存在的错误,并写出正确的解题过程。
答案:(1)123
(2)①0.5A
②R2两端的电压不是6V
R2两端的电压U2=U-U1=10V-6V=4V
R2===8Ω
[课堂总结]
(1)知识与技能方面:
①欧姆定律、计算公式及其变形公式;
②欧姆定律的使用条件;
③解物理计算题的规范性;
④电阻的串、并联规律。
(2)情感态度价值观方面。
(3)学生交流合作方面。
[布置作业]
完成“动手动脑学物理”中的第1、2、3、4题。
板书设计
设计反思
本设计从上节课探究结论的基础上直接引入了欧姆定律,通过一系列的问题设置,强调了电流、电压、电阻之间的因果关系,充分分析了电流与电压成正比、电流与电阻成反比的实际意义,培养了学生严谨的科学思维方法。对欧姆定律的计算公式,本设计从公式中各个字母的含义及单位、变形式、使用条件等方面展开了讨论,帮助学生深入、全面地理解欧姆定律。联系生活实际,利用欧姆定律解决试电笔的问题,探究串、并联电阻的规律,体现了从物理走向生活的思想。串、并联电阻的规律,设计了三种不同层次的方法进行研究,照顾到学生的实际差异,适合不同水平的学生,体现了“面向全体”的教学思想。
参考资料
欧姆定律及其公式的使用条件
首先,欧姆定律描述的是同一段导体的电阻、电压和电流的关系,因此,公式中的三个物理量必须是针对同一时刻的同一段导体而言。
单位“欧姆”是这样规定的:在电路中两点间,当通过1安培稳恒电流时,如果这两点间的电压为1伏特,那么这两点间导体的电阻便定义为1欧姆。可以看出来,公式中电压的单位是伏特(V),电阻单位是欧姆(Ω)时,电流的单位才是安培(A)。
在通常温度或温度不太低的情况下,对于依靠电子导电的导体(如金属),欧姆定律完全成立。但是,当温度低到某一温度(比如临界温度)时,金属导体可能变成超导体,电阻消失了,不加电压也可以有电流。对于这种情况,欧姆定律不再适用了。
在通常温度或温度变化范围不太大时,靠离子导电的导体,像酸、碱、盐的水溶液这一类的电解液,欧姆定律也适用。而对于气体在电离条件下所呈现的导电状态,还有一些电器元件,如电子管、晶体管等,欧姆定律不成立。
欧姆定律成立时,以导体两端电压为横坐标,导体中的电流为纵坐标,所作出的曲线,称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线,它的斜率为电阻的倒数。具有这种性质的电器元件叫线性元件,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。欧姆定律不成立时,伏安特性曲线不是过原点的直线,而是不同形状的曲线。把具有这种性质的电器元件,叫做非线性元件。

延伸阅读

《欧姆定律》


一、教学系统分析

本节内容前承电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用,是前面电学知识的聚焦;后启电功、电功率,并为高中阶段学习闭合电路的欧姆定律、电磁感应定律、交流电等内容做了铺垫。甚至于对学生将来参加生产劳动也有指导作用,即使在电工技术电子专业等学习中,欧姆定律同样是必不可少的基础知识,其研究方法──控制变量法是学习关于电阻大小影响因素的研究方法的延续,是物理问题研究思想的再次体现。

二、学习任务分析

本节重点是欧姆定律的内容和公式。通过实验探究,归纳总结出欧姆定律,让学生领悟科学探究的方法,体验科学探究的乐趣,形成尊重事实、探究真理的科学态度,培养学生分析解决问题的能力;理解欧姆定律中电流I、电压U、电阻R的同一性是本节难点,在探究过程中通过适时引导、恰当点拨,利用实物电路使学生达到理解欧姆定律的目的。

三、学习者分析

学习了电路基础知识,学生产生了浓厚的兴趣,多数学生能正确连接电路元件,正确使用电流表、电压表和滑动变阻器,对于控制变量的研究方法也有所了解。学生有较强的好奇心和求知欲,他们渴望自己动手进行科学探究,体验成功的乐趣,但对于U、I、R三者关系知之甚少,规律性知识的概括往往以偏概全。他们的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,教学中让学生自主设计研究问题的方案,是发展学生思维的有效途径。

四、教学目标

⑴知识与技能

会用实验的方法探究电流与电压、电阻的关系;

理解欧姆定律的内容、公式;

培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。

⑵过程与方法

通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法。

⑶情感、态度与价值观

通过探究过程,激发学生的学习兴趣。培养学生实事求是的科学态度;认真谨慎的学习习惯。

重点:欧姆定律的内容和公式;

通过实验使学生知道导体中电流与电压、电阻的关系。

难点:理解欧姆定律的内容;

弄清变形公式的含义。

五、教法设计

依据本节课的知识特点、教学目标和学生实际,确定本节主要采用实验探究法。把学生视为学习的主人,教师当好学习的组织者和引导者。探究式学习可以激活学生已有的知识,在探究新问题时使知识活化、重组,形成知识结构并向能力转化;让学生体会科学发现的全过程,从中感悟科学思想和科学方法。

六、教学准备

教具:多媒体展示平台,自制课件。

学具:三节干电池、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、电压表、电流表、开关、导线若干。

七、教学流程图

八、教学过程设计

九、教学评价

1.知识反馈

导体两端的电压(U/V)

导体的电阻(R/Ω)

导体的电流(I/A)

3

5

0.6

3

0.3

3

15

⑴在研究电压不变,电流跟电阻关系的实验中,表中有两个数据漏填了,请根据实验结论填写表中的两个空格。

⑵某同学用如图所示的电路,来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系,其中R为定值电阻。他第一次实验用的定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1,他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1,I2,结果发现I2<I1,但I2=I1/2,由此,他认为电流跟电阻不成反比,他的结论是______的(选填“正确”或“错误”),其原因是_____________________________。

2.教学反思

本节课通过实验探究,学生掌握了控制变量法这一物理研究方法。探究过程中,通过自行设计、自己动手操作,培养了学生的创新思维能力;通过分析实验数据,分别概括出电流与电压、电阻的关系,以及两条结论的融合,提高了学生的分析概括能力,增强了主体参与意识。

问题:实验中仍有学生对控制变量法理解不够,选择电阻出现差错;也有学生对利用滑动变阻器改变部分电路的电压原理不能理解。

措施:课余时间对知识存在疑问的学生,通过举例分析讲解,帮助他们透彻地理解知识之间的联系。

《欧姆定律和安全用电》教学设计


做好教案课件是老师上好课的前提,大家正在计划自己的教案课件了。只有写好教案课件计划,可以更好完成工作任务!你们知道多少范文适合教案课件?为此,小编从网络上为大家精心整理了《《欧姆定律和安全用电》教学设计》,希望对您的工作和生活有所帮助。

课题

欧姆定律和安全用电

学习

目标

知识目标:

1.会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理;

2.通过本节课的学习,了解安全用电的常识;

3.知道安全电压,理解安全电压为什么安全。

过程方法:

1.通过用欧姆定律对安全用电的分析和理解,培养学生初步的分析能力、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力;

2.通过了解安全用电知识,增强学生的安全意识和自我保护意识。

情感目标:

1.通过本节课的学习,使学生具有安全意识和社会责任感;

2.通过联系实际生活中安全用电的教育,进一步培养学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学的精神。

学习重点

安全用电常识

学习难点

学生对安全用电意识的培养。

教学方式

演示法、观察法、讨论法

课型

运用体验

教具与

媒体

安全用电挂图、投影仪、录像资料

内容与教师活动

学生活动

设计依据

一、创设情境,引入新课(6min)

【播放录音】中新网广州7月11日消息:据南方都市报报道,昨天下午5时40分,广东省潮安县铁铺、浮洋、凤塘三镇发生雷击伤亡事件,共造成7死4伤。

昨天下午5时40分,铁铺镇铺埔村8个村民在田间采茶时突遇暴雨,8人跑进茶园中央的凉亭避雨。这时暴雨夹着雷电将凉亭劈成两半,亭内8人都被击倒在地。不久,其中一村民因所站地点未被雨水淋湿,伤势较轻醒来,发现倒在身旁的妻子一只脚已被雷电击成黑色,背上衣服被烧掉一块,遂推醒妻子,夫妻两人骑摩托车回村求救。村干部和村民接报后赶赴事发地点,将其余6人送还进医院。当晚8时许,此6人被告不治。另悉,同是发生雷击伤亡的还有浮洋镇陇美村。

同学们听了这则新闻,有什么感想,是否想到我们生活中有很多关于用电的不安全因素需要我们注意,是的,今天我们就学习一下关于安全用电的知识。

二、进入新课,科学探究

(一)为什么电压越高越危险(6min)

〖问题1〗为什么电压越高越危险呢?同学们能不能根据你学过的电学知识分析一下呢?

学生听讲

学生谈感想

学生讨论

从一则新闻引入,能提高真实感和学生的兴趣

通过学生的感想引入课题

根据欧姆定律,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,电压越高时,电流会越大,这样就会有危险。

〖应用〗小灯泡工作时,如果超过它的额定电压,就会使电路中电流过大,因而烧坏小灯泡。如果人体通过较大电流,也可能对人体造成伤害。所以,电压高、电流大就有危险。

家庭电路中的触电事故:都是人体直接或间接跟火线连通造成的。

安全电压:不高于36V的电压。

安全电压并不是绝对安全的,这要根据人体电阻的不同而不同。

(二)为什么不能用湿手触摸电器(8min)

例:人双手间干燥时电阻是1000~5000Ω,潮湿时是200~800Ω。如果两端加上36V的电压,电流是多少?请同学们计算一下。分别计算手干燥和潮湿时的电流,

干燥时:Imin==7.2×10-3A=7.2mA

Imax==36×10-3A=36mA

潮湿时:Imin==0.045A=45mA

Imax==0.18A=180mA

人体电阻最大时,电流已到了7.2mA,已经快不能摆脱电极了,如果电压再高,电流会更大,那样就会对人造成更严重的伤害,所以不高于36V的是安全的。人手潮湿的时候电阻就会变小,36V电压也很危险,所以手湿的时候不能用手去触摸正在使用的用电器及开关。

【问题】平时用湿手触摸开关有时却没事,这是为什么?

家里的插座、开关等外面都有绝缘材料,手触摸到的是绝缘的部分,没事,可湿手去触摸开关时,容易使水流入开关内,通过水这种导体使人和电源相通,造成危险。

(三)安全用电的原则(3min)

不接触低压带电体,不靠近高压带电体。

(说明:投影资料“电流对人体的作用特征”不是直接从实验得来的,而是从触电事故的统计资料分析得到的。人体的电阻除与皮肤表面的干湿情况有关外,还与接触面积的大小及身体素质有关系。)

(四)注意防雷(10min)

1.云层间、云层与大地间都存在很高的电压

〖提问〗云是如何产生的?云层间为什么会有电荷呢?

【播放动画】大气在激烈的上升和下降过程中发生摩擦,致使一部分云层带上了正电,另一部分云层带上了负电。这样两朵云间就产生了很高的电压。

地球也是带电的。云层与大地间也自然存在电压。

2.雷电的形成过程

当两朵带异种电荷的云层相互接近时,就发生了大规模的空中放电现象,产生强大的闪光和声音,这就是雷电。

如果放电发生在云层和大地之间,在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过,就会给人们带来危害。比如击毁房屋,造成人畜伤亡,还会引起森林火灾,破坏高压输电线等。云层和大地之间发生放电时,雷电的路径往往经过地面上突起的部分,如树木、高大建筑等。

3.避雷针

如果在发生雷电时,让强大的电流经过一根导线通入大地,就可以防止电流通过建筑物而造成破坏,所以在高大建筑物的顶部应该安装避雷针来防雷电。

【播放动画】避雷针──避雷针实际上是引雷针,它把雷电引来入地,从而保护其他物体。

4.其他的一些措施

雷雨的天气尽量不要外出走动,不要在大树下躲雨,不站在高处,而应蹲在低凹处并且两脚尽量并拢。

5.思考:如果在雷雨的天气,自己在家里看电视,家里大人会要求你把电视关掉,特别是有室外天线的电视机,还特意要提醒你将室外天线拔掉,这是为什么呢?

师生讨论

学生计算

师生讨论

学生回答

学生总结

学生回答

师生讨论

师生讨论

学生讨论回答

物理原理与实际间还有一定的距离,要注意这种差别

通过具体的计算,既可以巩固欧姆定律,又引出了问的内容

任何事物都是相对的

与实际生活进一步结合,化解误解

将前二者总结为一个原则,有利于记忆

从云的产生根源去认识雷电

两种不同的放电过程

明确避雷针的作用本质

与生活相联系

这节课我们学习了安全用电的原则:不靠近高压带电体,不接触低压带电体,因为电压高时对人体产生的电流肯定大,既使靠近也容易使人触电,所以不能靠近;低压带电体虽然电压低,但只要高于36V,对人体就会产生一定的危害,日常生活中我们接触到的电压有很多都超过了它的大小,所以不能接触低压带电体。

雷电也是一种由于高压而引起的放电现象,应用避雷针可以避免放电时对高大建筑物造成的损坏,对雷电也应注意预防。

动手动脑学物理:①、②、③

第六节:欧姆定律与安全用电

一、为什么电压越高越危险

1.欧姆定律可知,电压越高,电流就会越大,对人体的危害就越大。

2.不高于36V的电压才是安全的。

二、为什么不能用湿手触摸电器

例题:

三、安全用电的原则

不接触低压带电体,不靠近高压带电体。

四、雷电的预防

1.应用避雷针;2.生活中的一些其他措施。

这是一节关于欧姆定律的应用课,课中的事例都与学生关系密切,所以多听学生的意见对上好课是很有帮助的。

生活中的一些现象常与物理原理好像不相符,如教材中说:为什么不能用湿手触摸电器,可生活中有时用湿手触摸电器却没事,我们应重点将这些误解解释清楚,湿手触摸电器增加了触电的可能性,通过例题的计算也可以说明这个问题。

雷电的产生的原理学生可能比较陌生,关于摩擦起电以前讲得也不多,老师可以在此略补充提及一下,因为这部分知识小学科学课学过,有的学生可能忘记了。

新式的避雷针又增添了许多新的功能,可以真正达到避雷、驱雷的目的,增加知识性的介绍,会大大提高学生的兴趣,使我们的教学与时代同步向前发展。

欧姆定律


每个老师不可缺少的课件是教案课件,规划教案课件的时刻悄悄来临了。需要我们认真规划教案课件工作计划,这样我们接下来的工作才会更加好!你们会写适合教案课件的范文吗?请您阅读小编辑为您编辑整理的《欧姆定律》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

第十四章欧姆定律
知识梳理:
1.电阻
A.物理意义
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻用字母R表示,电路元件符号是
B.单位
在国际单位制中,电阻的基本单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,此外,还有兆欧(MΩ)、千欧(k0).1MΩ=10kΩ1kΩ=103Ω
C.影响金属导体电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关.多数金属的电阻随温度的升高而增大.
D.物质的导电性
根据物体导电性能的强弱,可把物体分为四类,导体、绝缘体、半导体和超导体.
a.导体
容易导电的物体叫做导体,如:金属、人体、大地、碳棒、石墨、含有杂质的水以及酸、碱、盐的水溶液等.
导体容易导电是因为导体内部存在着大量的自由电荷.金属导体中的自由电荷就是自由电子,酸、碱、盐水溶液中的自由电荷是正、负离子.
b.绝缘体
不容易导电的物体叫做绝缘体,如:油、油漆、玻璃、橡胶、陶瓷、尼龙、丝绸、毛皮、纯净的水以及干燥的木材、竹杆、纸张和空气等.
绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部的自由电荷极少,它内部的电荷几乎都束缚在原子或分子的范围内,不能自由移动.
说明:
i.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.
Ii.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定的条件下,两者可以互相转化,如空气在高压下、玻璃在高温下、木棒在潮湿时都能导电.
C.半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质,叫做半导体.如:锗、硅、碲等元素以及大多数金属的氧化物和硫化物等.
半导体具有光敏性、热敏性、压敏性等独特的性能,在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用.
d.超导体
电阻为零的导体叫做超导体.超导体具有广阔的应用前景.
e.变阻器
i.滑动变阻器
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,它的铭牌上标有最大电阻值和允许通过的最大电流值,它的正确接法是“一上一下”,在闭合开关前应将滑片滑到阻值最大的位置,它的电路元件符号是
说明:若同时将滑动变阻器上边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一根导线;若同时将滑动变阻器下边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一个定值电阻.
ii.电阻箱
电阻箱是通过换用不同阻值的电阻串联接入电路来改变电阻的,与滑动变阻器相比,它不能连续地改变接入电路的电阻,但能知道接入电路电阻值的大小,它的电路元件符号是
iil.电位器
2.欧姆定律
A内容
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.这个规律叫做欧姆定律.
B.公式
公式中I、U、R的单位分别为A、V、Ω。1A=1V/Ω
说明:
i.该定律只适用于纯电阻性电路(即电能全部转化为内能的电路,如金属导电和电解液导电),不适用于包含电源的电路和含有非线性元件的电路(如半导体导电).
ii.该公式中的三个物理量必须对应着同一状态下的同一段电路.
iii.由j=昔变形得到的公式R一旱,提供了测量和计算电阻大小的一种方法,并不表示R是由U、I决定的.
C.推导式
对于某一定值电阻R=△U/△I,即某一定值电阻的大小,等于某一过程中加在它两端电压的变化值与通过它的电流变化值的比值.
3.串、并联电路的特点
如果一个电阻与几个电阻连接起来的效果相同,即在相同电压作用下通过的电流相同。那么这个电阻就叫做那几个连接电阻的总电阻(等效电阻).
电路电流电压电阻电学量分配
串联I1=I2=…=InU=U1+U2+…+UnR=R1+R2+…+Rn
并联I=I1+I2+…+InU=U1=U2=…=Un
推论;
i.串联电路的总电阻大于任何一个串联导体的电阻;并联电路的总电阻小于任何一个并联导体的电阻.
ii.几个电阻不论是串联、并联还是混联,若其中一个电阻增大,则总电阻也增大;反之亦然.
典例剖析
1.(北京课改区中考)如图所示是某种光电计数器的原理示意图.其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小.R2为定值电阻.工件随传送带运动,使光源的光线间歇地照射R,,A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次.下列说法正确的是()
A.光线照射R1时,信号处理系统计数
B.光线照射R1时,信号处理系统不计数
C.工件挡住光线,使R1两端的电压变小
D.工件挡住光线,使R1两端的电压变大
2.(上海浦东新区中考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,小灯发光较暗.过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数的比值不变,则下列判断中正确的是()
A.电阻R断路,电流表示数交小
B.电阻R短路,电压表示数变小
C.电阻R断路,电流表示数变大
D.电阻R短路,电压表示数交大
3.(上海初赛)利用伏安法测量电阻时,由于使用的不是理想电表,造成测量结果有误差.某同学采用如图所示电路,能较准确测出Rx的阻值,已知A、B两点之间电压U保持不变.当S接通a时,电压表示数为10V,电流表示数为0.20A,当S接通b时,电压表示数为l2V,电流表示数为0.15A,则待测电阻Rx的阻值为()
A.60ΩB.65ΩC.70ΩD.75Ω
4.实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻.如图虚线框内是欧姆表的简化结构图,它由灵敏的电流表、电源、变阻器等组成.在a、b间接人一个电阻R,电路中就有一个对应电流I,即电阻R与电流表的读数I有一一对应关系.所以,由电流表的指针位置可以知道电阻R大小.为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值.欧姆表在测量电阻前都需要调零,即把a、b两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指在最大刻度处).若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5伏来刻度的,满偏电流为10毫安.在使用一段时间后,发现电源电压降为1.2伏,用这个欧姆表测得某电阻为350欧,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻)()
A.280欧B.350欧C.250欧D.400欧
5.(上海初赛)某电压表量程为o~3V,如给该电压表串联一个电阻Rl,则电路两端充许的最大电压为5V,如给该电压表串联一个电阻R2,则电路两端允许的最大电压为6v.现将电阻R1和R2并联后再与该电压表串联,如图所示,则此时电路两端允许的最大电压U为()
A.3.5VB.4.0VC.4.2VD.4.5V
6.(山西中考)如图所示,电源电压保持不变,R3=2R2,当闭合Sl、断开S2时,R1两端的电压为10V;当断开S1、闭合S2时,R1两端的电压为8V,则Rl:R3为()
A.4:5B.3:2C.3:1D.5:4
7.(上海初赛)在图示电路中,电源电压保持不变,此时电流表的示数为I1,现将电阻R1与R2对换后,发现电流表示数不变,如将R1与R3对换,发现电流表的示数为I2,且I1:I2=3:2,则可判断R1:R2:R3为()
A.1:1:2B.2:2:1
C.1;2:1D.2:1:2
8.(北京西城区中考)如图所示,电源电压U一定.开关S闭合,滑动变阻器R3的滑片P在a端时,电压表的示数是3V;变阻器R的滑片P在b端时,电压表的示数是9V;当变阻器扁接入电路的电阻为其最大阻值的一半时,电压表的示数是v.
9.(连云港中考)一次实验中,郝奇同学连接了如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,电阻R1为8Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω他所选用的电压表量程为0~3V,电流表量程为o~06A为了保证电路安全,实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是()
A.0~20B.O~8ΩC.2~80D.8~10Ω
10.(北京西城区中考)将两只不同阻值的电阻R1、R2连成如图(a)所示的电路,当闭合电键S后,A表示数为0.5A,现将图(a)中的电阻改接成如图(b)所示的电路,则闭合电键S后A表中的示数()
A.一定大于2A
B.一定小于0.5A
C.一定大于0.5A,但小于lA
D.一定大于1A,但小于2A
11.(武汉中考)如图所示的电路是探究改变电路中电流大小的电路,滑动变阻器的最大阻值R=20Ω,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,当滑片位于最左端时,电流表的示数为0.3A,则把变阻器的滑片向右移动到C点(RBC=R/5)时,通过R0的电流大小可能是()
A.0.28AB.0.33A
C.0.39AD.0.41A
12.(北京海淀区中考)下图是小李探究电路变化的实验电路,其中R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,Rmax为滑动变阻器的最大阻值,电源两极间电压不变.已知R1R2Rmax,当开关S闭合、滑片P置于某一位置时,R1、R2、R0两端的电压分别为U1`、U2`、U0`.若,,,则()

13.(镇江中考)图中的圆环是一根用粗细均匀的电阻丝制成的,A、B、C、D是圆环的四个等分点,当滑动头P由A经B滑至C的过程中,安培表的读数将()
A.不变B.逐渐变小C先变小后变大D.先变大后变小
14.(上海初赛)在如图所示的暗盒中装有三个阻值相等的电阻,暗盒有l、2、3、4四接线柱.在接线柱l、2之间接一个电流表A,在接线柱3、4之间接一个电流表A2.现将电压恒定的某电源接在接线柱1、4之间,电流表Al、A2的读数正好相等;如将该电源改接在接线柱2、3之间,电流表A1、A2的读数仍然相等;如将该电源改接在接线柱l、3之间,电流表Al读数是A2读数的2倍.那么当该电源接在接线柱2、4之间时,电流表A1的读数与电流表A2读数之比为()
A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3
15.如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1R2,E为电压恒定的电源,当滑动变阻器的滑动片滑动时,流过R、Rl、R2的电流将发生变化,电流变化值的大小分别用△I、△I1、△I2如表示,则()
A.当滑动片向右滑动时,有△Il△I△I2
B.当滑动片向左滑动时,有△I△I1△I2
C.无论滑动片向左还是向右滑动,总有△I=△Il=△I2.
D.无论滑动片向左还是向右滑动,总有△I△I2△I1
16.(上海初赛)在如图所示的电路中,电源电压不变,电流表、电压表都是理想电表,当滑动变阻器R`的滑片P从a端移到b端的过程中()
A.V表示数先减小后增大,A表示数增大
B.V表示数先增大后减小,A表示数减小
C.V表示数先减小后增大,A表示数先增大后减小
D.V表示数先增大后减小,A表示数先减小后增大
17.(武汉中考)如图所示的电路中,除了有一根导线是断的,其余的器材完好无损,RLl=10Ω,RL2=5Ω,电源由两节新蓄电池组成(共4V).为了查出这根断了的导线,小刚同学采取了下列方法:将电表的正接线柱与电源的正极口相连,再将电表的负接线柱分别与Ll的b接线柱和L2的c接线柱相连,通过观察电表的示数判断出了这根导线.
(1)在上述操作前,小刚所选用的电表应是下列的哪一种?.(填“甲”、“乙”或“丙”)甲:量程为3V的电压表;乙:量程为l5V的电压表;丙;量程为0.6A的电流表.
(2)选用正确的电表后,当电表接口、b两点时,如果电表有示数,则导线一定是断的;如果电表没有示数,则说明导线可能是断的.当电表接a、c两点时,如果电表有示数,则导线未断,此时电表的示数是.
18.(上海初赛、北京课改区中考)图甲所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变.改变滑动变阻器R1的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中.根据以上条件可知电阻R0的阻值
为Ω.
19.(重庆中考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑片P向左移动时,电流表示数将——(填“增大”、“减小”或“不变”).当滑片P在滑动变阻器的a、c两个端点位置时,电压表示数分别为0V和4V;则当滑片P在滑动变阻器最大值的一半位置b时,电压表示数2V(填“大于”、“小于”或“等于”).
U|VO12345
I/(×10-3A)02080180320500
20.(苏州中考)为了研究由特殊材料制成的某导体元件L的电学特性,小明和小华通过实验,测得通过该元件的电流f与加在它两端电压U的实验数据如下表所示:

观察表中的实验数据,小明、小华对l与U间的关系提出以下猜想:
猜想甲:通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压成正比;
猜想乙;通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压的平方成正比;
猜想丙:加在导体元件L两端电压可能与通过它的电流的平方成正比.
经分析与论证,你认为表中的实验数据支持上述哪种猜想?答:.
通过导体元件L的电流I与加在它两端电压U之间的关系式应是:I=.
21.图①为一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的U-I关系曲线图.

(1)为了通过测量得到图①所示FU关系的完整曲线,在图②甲和图②乙两个电路中,应选择的是图.简要说明理由.(电源电压恒定不变为9V,滑动变阻器的阻值为0~100Ω)
(2)图②丙电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻Rl=250Ω,由热敏电阻U-I关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为V;电阻R2的阻值为Ω.
(3)举出一个热敏电阻应用的例子.

22.(苏州中考)现有三个定值电阻R1、R2和R3(已知电阻值R1=R2=2R3),导线若干,它们分别与图示虚线框中标有A、B、C、D的有关接线柱相连接.用一个供电电压为U且懒变的电源接在A、B、C、D中的有关接线柱上进行测试,结果发现:
(1)当电源接在A、C间时,电流表的A2示数是A1示数的1.5倍.
(2)当电源接在B、D间时,电流表Al的示数是A2示数的2倍.
根据上述测试结果,画出虚线框内有关接线柱间电阻或导线的连接情况并标明R1、R2、R3.
23.(南通中考)如图所示.电源电压6V,Ro为保护电阻,AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝.0P为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为2N的球P.闭合开关s,无风时,0P下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,球P受力的作用,使金属细杆oP绕悬挂点0偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电流表示数为0.6A,已知悬挂点0与电阻丝B端的距离为10cm,金属细杆0P始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,求:
(1)R0的阻值.
(2)无风时电流表示数.
3)在风力作用下,当金属杆OP在图示位置静止时,作出F风的力臂,并求出该力的大小。

24.(哈尔滨中考)如图①是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置,油量表是由学生用电流表改装而成,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;P在b端时电路中的电流为0.1A,表示油箱内无油.
(1)在改装表盘时,当他选择的滑动变阻器最大值为50Ω,他应选择的电源电压值和R`的阻值是多少?
(2)若油箱的容积为50L,请你按该同学的改装,在电流表表盘图②上标出油量值为O、40L、50L的刻度位置(滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化;确定40L的位置时要求有运算过程).
(3)你认为他在设计该装置的电路时,在选择器材的过程中应考虑什么问题?并说明理由.

25.(玉林中考)如图所示,由阻值均匀、长度为8cm的电阻丝ab和滑动触头P组成的理想滑动变阻器的总电阻Rab=8Ω.安培表的最大量程是2A,电源的电压是3v.试求:
(1)当滑动触头P在图示3cm的位置时,安培表和伏特表的示数各是多少?
(2)为了不使安培表被烧坏,求允许滑动触头P向左右滑动的最大范围?(计算得出结果后,答时要求说明位置是在多少厘米与多少厘米之间)
26.(全国初赛)甲、乙两处距离为L,其间铺设了由两根导线组成的电话线,每单位长度导线的电阻为r(r的单位为Ω/m),乙处终端接有负载电阻.如果线路中途某处两导线因绝缘层损坏而相联,为了找出相联位置,给你一台电压为U的直流稳压电源和一个量程合适的电流表,怎样求出损坏处离甲端的距离和损坏处的接触电阻?

压力F/NO50100150200250300…
电阻R/Ω300270240210180150120…
27.(湛江中考、全国初赛)有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆AB0,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表).其中A0:B0一5:1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示:
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,取g=10N/kg.请回答:
(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处?
(2)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是多少?
(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则该秤的最大称量值是多少?
28.(扬州中考)某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:
①研究弹簧的特性.他们做了如图甲所示的实验,根据实验数据作出了弹簧伸长缸与拉力F的关系图像如图乙所示.

文章来源://m.jab88.com/j/10440.html

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