欧姆定律教案示例
欧姆定律教案示例(精选9篇)
欧姆定律教案示例 第1篇
[教学目标]在观察实验的基础上引出欧姆定律;理解欧姆定律的内容、公式、单位及其应用。在教学中注意对学生进行研究方法(控制变量法)的传授,使学生通过对德国物理学家欧姆的了解,受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。[重点 难点 关键]重点是欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;难点是欧姆定律的实验及其设计;关键是做好本节的实验。[教具]演示用电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器及定值电阻(5欧、10欧、15欧各一个)、导线若干根。[教学方法]以实验引导、分析比较、讲授为主[教学过程]
一、新课引入:通过前面的学习同学们知道了电流、电压、电阻的概念。那么,电流、电压、电阻三者之间有什么关系呢?这就是本节课我们所要学习和研究的问题。其实,这个关系早在十九世纪初时已被德国物理学家欧姆经过十年的艰辛探索总结出来了,成为电学中最重要的规律之一,即后来人们所称的欧姆定律(板书)
二、讲授新课:为了学习、研究欧姆定律,同学们,今天我们就试着用堂上短短几十分钟,借助于比欧姆时代先进得多的现成仪器,踏着平坦的道路重复一次欧姆及前人的研究工作,又来学当一次科学家,行吗?(话音刚落,学生们都高兴地同声叫:行!)好!今天我们研究电流、电压、电阻三者间关系的方法与物理学中常用的方法一样,即先使其中一个量(如电阻)保持不变,研究其余两个量(电流和电压)间的关系;再使另一量(如电压)保持不变,研究剩下两个量的关系;最后通过分析、综合,就可总结出三个量之间的关系。(一)实验与分析(板书)
1、实验目的:研究电流、电压、电阻三者之间的变化关系。
2、实验器材:电源一个、演示电流表一个,演示电压表一个、开关一个、滑动变阻器一个、定值电阻5欧、10欧、15欧各一个,导线若干根。
3、实验步骤:
①设计电路图和实物连接图。(出示小黑板,如图1所示,但先用两张纸分别横向盖住电路图、实物图和表格)
要求学生根据所给的器材和学过的(串、并联)电路思考:应取哪种电路连接?并动手设计电路图。与此同时,教师巡视并选出两个代表性电路图,再揭下小黑板电路图盖纸进行对照。可能出现跟小黑板上教师设计的电路不同,这时应因势利导地说明,在串联电路中电流只有一条通路,器材所接位置不同,不受影响。并向学生强调:无论哪种设计方法,都不能把仪表正、负极接反;在连接实物时应断开开关,并将滑动变阻器滑片放到最大电阻位置。
待多数同学都完成设计后,请两位同学上讲台(他们是以后分组实验的小组长),按照电路图连接实物图,布置其他同学设计表格。然后揭下小黑板上表格的盖纸,让同学们自己订正。
(师生共同检查、分析、订正上面两位同学连接的实物图。)
②保持电阻R不变,研究电流I随电压U的变化关系。(实验并板书)条件:在图(b)中接入5欧的定值电阻。
操作:按照表一做三资助实验,每次都使电阻R两端电压按1伏、2伏、3伏递增。
记录:观察电流表示数并记在表一电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得“电压增大几倍电流也增大几倍”的感性认识。
结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比关系。(板书)
③保持电压U不变,研究电流I随电阻R的变化关系。(实验并板书)条件:在图(b)中,保持定值电阻R两端电压为3伏不变。
操作:按照表二做三次实验,依次分别接入5欧、10欧、15欧电阻。记录:观察电流表的示数、记录在表二电流栏内。
分析:同学们对三次实验数据作分析比较后,可得到“电阻增大几倍电流就减小几倍”的感性认识。
结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比关系。(板书)(二)、欧姆定律(板书)
①文字表述: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,这个规律叫欧姆定律。(板书并讲解)
②公式:I=U/R(板书)
③单位:U—伏、R—欧、I—安(板书)
④说明:欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电流计算。
⑤强调:欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲导体的电压、电阻去求乙导体的电流。(三)、欧姆定律公式的变形(板书)
讲解:上述欧姆定律公式的变形反映了一段导体中电流、电压和电阻三者之间的定量关系,知道了其中的两个量就可以算出第三个量。应特别注意,I=U/R和R=U/I属于形同实异。也就是说,R=U/I式中的R不能理解为:电流一定时,电阻R与电压U成正比,或电压一定时,电阻R与电流I成反比。因为导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式。
三、课堂小结:欧姆定律是今后学习电学中常用的定律,通过本节的学习我们应掌握以下几点:①要学会物理学的研究方法;②要掌握欧姆定律的实验与设计;③要了解电流、电压、电阻三者之间的变化关系;④要掌握欧姆定律的公式、单位及公式的变形。
四、巩固练习:
l、按照表一记录的电压值和电阻值计算电流值。
2、某一电阻接在60伏的电路中,其上通过的电流为2A,问:该电阻为大?若电压增大到120伏时,其电阻为多大?为什么?
五、布置作业。
注:本教案依据的教材是华东版初中物理教材。
欧姆定律教案示例 第2篇
(一)教学目的
1.理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义,了解定律中各量的单位;
2.能较熟练地运用欧姆定律分析解决有关的简单问题;
3.知道什么叫伏安法;
4.培养运用物理公式解答物理问题的习惯和能力。(二)教具
写有课堂练习题的小黑板(或幻灯片)。(三)教学过程
1.复习提问 引入新课
教师:上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系,请一位同学叙述一下这个关系(抽中等学生或差等生不看书回答)。大家认为他说得对吗?(不足之处由学生订正)上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来,请一位同学回答是怎样表示的?(学生回答教师板书)
板书:R一定时,I1/I2=U1/U2(1)
U一定时,I1/I2=R2/R1(2)
教师:我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来,得出的一个电学的基本规律,即欧姆定律.
板书:欧姆定律
2.新课教学
教师:欧姆定律的内容是什么呢?让大家阅读课本,请一位同学朗读欧姆定律的内容,教师板书.
板书: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.
教师:欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的.只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比.同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比.定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件.这是对定律应注意的一个方面.另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到.其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的.欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的.(学生看书,教师板书)
教师:欧姆定律的公式中,U、R、I各表示什么?各量各用什么单位?(学生答).这个公式是怎样概括表述了欧姆定律的内容呢?我们以导体电阻R一定的情况来说明,若导体两端的电压由U1变为U2时,流过导体电流由I1变为I2,则由(3)式可以写出下面两式,(教师一边叙述一边板书)将两式相除,即得到(1)式.
板书:R一定时,I1=U1/R
I2=U2/R
如果导体两端的电压一定,它的电阻由R1变为R2时,电流由I1变为I2.请同学们由(3)式导出(2)式.(学生推导,教师巡视后,请一个学生说出他的推导过程,教师板书)
板书:U一定时,I1=U/RI2=U/R2
教师:大家看到,欧姆定律的内容和公式都简洁优美地概括了上节在一定条件下由实验得出的结论.而且从欧姆定律的公式我们可以看到,只要知道了导体的电阻值和它两端的电压,就可求出导体中的电流.所以欧姆定律更全面地反映了导体中电流、电压和电阻的关系.现在大家用了几十分钟就学习到的这个电学的基本规律,是德国物理学家花了10年的时间,自己制造了测电流的仪器和寻找到电压稳定的电源,经过长期细致研究才得到的.后人为了纪念他的贡献,把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名.请同学们课后阅读课本的阅读材料,学习欧姆坚持不懈地从事科学研究的精神.下面大家看看课本中是怎样运用欧姆定律去解答实际问题的.(为节约篇幅,这里没有抄录课文及其例题,请读者参看课本)阅读完后请思考黑板上提出的三个方面的问题(学生开始阅读时,教师板书.然后巡视指导约6—7分钟后,提醒学生结合板书的三方面思考)
板书:
(1)可以计算的问题:(U、R、I三个量中,知道两个可求其余一个)
(2)解答问题的思路和格式:(画出电路图或写出已知条件、求解物理量→写出根据公式→代入数据→计算结果)
(3)物理量的单位的运用:(若已知量的单位不是伏、安、欧,要先化为伏、安、欧再代入式子计算)
以上问题圆括号中的内容先不板书.
教师:现在请同学们回答前两个方面的问题.(分别由两个学生各回答一个问题,学生回答后,教师小结并写出上面板书(1)、(2)中括号内的内容)在例2中(见课本),如果已知电流为450毫安时,应怎样用公式计算结果?(学生回答后,教师小结并写出(3)后括号内的内容).现在哪位同学来回答,什么叫伏安法?(指示学生看课文最后一段)
现在请大家解答下面两个问题.(出示小黑板或幻灯片.请两个学生在黑板上解答,教师巡视指导.两个问题均有两种解法.例如①,可以先用欧姆定律解出电阻值,再用欧姆定律解电流值;也可以直接用前面比例式(1)求解.)
问题①一个定值电阻两端的电压是0.25伏时,流过它的电流是0.13安.如果流过它的电流变为0.91安,此时它两端的电压多大?
问题②一个电阻箱接在电压不变的电源上.把它的电阻调到350欧时,流过它的电流是21毫安.若再调节电阻箱,使流过它的电流变为126毫安,此时电阻箱的电阻应是多大?
教师:在解答问题①时,除了黑板上的解法外,有同学还用了另一种解法(教师板书出来)大家看都对吗?(学生答)欧姆定律是一个普遍适用的定律.但在涉及只求两个量的变化关系的问题中,直接用比例式解通常要简捷些.
让大家阅读“想想议议”中提出的问题,议论一下.(学生阅读,分组议论)
教师:为什么安培表不能直接接到电源两极上去?(学生回答,教师订正)伏特表接到电源两极上为什么不会被烧毁?(学生回答,教师订正)
4.小结
教师:这节课我们在实验得出的规律的基础上概括总结出了欧姆定律.刚才大家看到,应用欧姆定律,不仅可以定量计算各种电学问题,而且还能简单明了地解释像安培表为什么不能直接接到电源两极上这类物理问题.今后学习中我们将会接触到这一电学基本规律的广泛应用.今天的复习任务首先是把定律的物理意义真正理解清楚.在作业中一定要注意解答的书写格式,养成简明、正确表达的好习惯.
5.布置作业
(1)工厂中车床照明灯采用36伏的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32欧,求通过灯丝的电流.
(2)一段导体两端电压是2伏时,导体中的电流是0.5安,如果电压增大到3伏,导体中的电流多大?
(3)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大?(四)设想、体会
1.本课题教学设计的关键之一是处理好第一节的实验规律和欧姆定律的关系,使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义.特别是欧姆定律的公式为什么那样表达,是初中物理教学中的一个难点.采用根据实验结果写出,再令K=1的办法引出,超出初中学生的数学知识水平,是不可取的;直接把公式抬出来,不说明它为什么综合概括了实验规律,就急急忙忙用公式去解题的办法,给学生理解公式的物理意义留下悬案,也是不妥当的.本教案设计的基本思路是,从实验规律出发,引出定律内容,再把定律的结论与实验的结论对比理解,说明定律既概括了实验的结果,又比实验结论更具有普遍性.在引出公式后,由公式导出两个实验的结论,说明公式也的确是实验结论的概括.这样,学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解.对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来”的才会有真切的体会.这样做的前提是在本章第一节的教学中,先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式,根据第一节的内容和课时实际,不难做到.培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点.上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养.
2.本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力.“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求.这节课只应是既简单又基础的应用.由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算,在这一节课对解题加以强调是非常必要的.教案中采取学生先阅读课文例题,再一起概括小结解题思路方法;在本课小结中再次强调,对学生提出要求等措施来实现.
3.由于采用了学生阅读课文的措施,这不仅有力地发挥学生在学习中的主体作用,而且也减少了教师的重复板书,节约了一些教学时间,有条件加两个课堂练习题.这两个练习题的目的不仅在于强调在涉及物理量的变化关系时,可以用比例法巧解,而且也再一次强化了欧姆定律与实验所得的规律的一致性的认识.但对U、I、R三个量同时变的问题,仅在教师阐明定律的意义时提及,在练习题中没有涉及,留待后续学习中去深化,以免加大学习的难度.
4.定律中的U、I、R是对同一导体而言,在本节课只需提醒学生注意就可以了.不必去讲不同导体的U、I、R要用下标区别的问题。待学习电阻的串联时,有了这种需要再提出来,才能收到事半功倍的效果.
牛顿第一定律教案示例之一 第3篇
(学生讨论并回答)
由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论.
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论,使人们的认识又深化了一步.笛卡儿认为,物体不受外力时,除了速度的大小不会改变,永远运动下去,也不会改变运动的方向.
最后,英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果,建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律.
一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,这就是著名的牛顿第一定律.
物体不受外力作用时,原来运动的物体要保持匀速直线运动;原来静止的物体要保持静止状态.这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的.
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的,但是它又有深厚的实验基础.它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的,由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一.
4.学生阅读课本“牛顿的故事”.
四、作业
复习本节课文.
牛顿第一定律教案示例之二 第4篇
(一)教学目的
1.知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法.
牛顿第一定律教案示例之二 第5篇
(一)教学目的
1.知道惯性定律,常识性了解伽利略理想实验的推理过程.
2.通过实验分析,初步培养学生科学的思维方法.
欧姆定律教案+ 第6篇
一:教材分析
欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是掌握实验方法,另一个就是理解欧姆定律。二:教学目标
①会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和电流。②通过实验认识电流跟电压和电阻的定量关系。③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
能用联系的观点看待周围的事物并能设计实验证实自己的猜测。三:重点与难点
重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析,得出结论。四:学生分析
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,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。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。五:教学仪器:
三节干电池、定值电阻(1~10)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。六:教学过程设计 【新课导入】:
复习:
1、电流是怎样形成的?是什么原因使电荷作定向移动的?
2、导体的电阻对流有什么作用?
猜想:
1、既然电压是形成电流的原因,那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢?
2、既然电阻对电流起阻碍作用,那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢?
设疑:学生对电流与电压、电阻的关系提出了各种各样的猜想,那么这三个量究竟有什
样的数量关系呢?点出本节课题“欧姆定律”。列出实例电扇调档
这样通过简单回顾、分析,使学生很快回忆起三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量关系的研究产生了兴趣,激发了求知欲望,并使学生的注意力很快指向本节课。【实验探究】: 1:设计实验与制定计划:
实验方法设计:引导学生思考,物理学科学探究一个物理量与几个物理量的关系时,通常采用的方法是控制变量法,本实验中分别探究电流跟电压的关系、电流跟电阻的关系。探究电流跟电压的关系时,要保持导体的电阻不变;探究电流跟电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变。
启发学生如何有效的改变导体两端的电压,引发使用滑动变阻器来实现效果。
师生共同探讨器材的选取,设计电路图。2:进行实验与收集数据:
实验探究一:保持电阻一定时,探究电流跟电压的关系。根据电路图连接实物,其间要注意哪些事项?(如开关的状态、滑动变阻器滑片的位置不可动要求等等。)
开始实验,闭合开关调节滑动变阻器的滑片,成倍改变导体两端电压大小,分别记录相应的电流大小,并列表记录数据进行分析(如分析方法:图像法)实验探究二:保持电压一定时,探究电流跟电阻的关系。
连接实物图,分别用三个成倍阻值的电阻接到电路中,在保持它们的两端电压均为2V时,测量通过每个电阻的电流大小,并记录和分析数据。(用仿真实验进行演示)3:分析与论证:
分析实验一:保持电阻一定时,电流跟电压成正比。
分析实验二:保持电压一定时,电流跟电阻成反比。【归纳总结】
欧姆定律的内容:通过一段导体的电流与这段导体两端的电压成正比;与这段导体的电阻成反比。
欧姆定律的公式:I=U/R
欧姆定律的意义:反映了一段导体的电流、电压和电阻的定量关系,公式中各个物理量的单位要求,电流的单位是安培(A)、电压的单位是伏特(V)、电阻的单位是欧姆(Ω)。【课堂总结】
1:实验方法:控制变量法探究电流跟电压和电阻的关系。2:知识点:
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。欧姆定律:I=U/R 3:巩固练习题
(1)、要想使1000Ω的电阻通过8mA的电流,那么应给它的两端加 V的电压;如果该电阻所允许通过它的最大电流是25mA,那么它的两端所能加的最大电压是 V。(2)、根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I。对此,下列说法中正确的是()A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比 C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关 【课后反思】
本节课教学重点是理解欧姆定律,认识影响电流大小因素有电压大小和电阻大小。为了引入课题探究电流大小因素,我采用了演示实验和学生活动的互动方式。我先用电流是怎样形成的以及电阻对电流的作用来引入电流的可能影响因素,从而进行对电压电阻和电流关系的猜想,教学达到预期的良好的效果!再进一步引导学生采用控制变量法分别探究电流与电压的具体关系以及探究电流与电阻的具体关系。在演示实验探究电流与电压的关系中,学生参与面太小,实验现象没能增大可视范围,实验效果不太理想,只能简单的由学生记录实验数据并进一步分析归纳结论。我采用数据综合分析法,并结合图像分析法,引导学生很好的归纳出:保持电阻一定时,电流与电压成正比的结论。在研究电流与电阻的关系实验中,我改用仿真实验演示法,实验操作过程、注意事项和实验现象效果很好,大大改进了演示实验的缺陷,但毕竟是“仿真”,缺乏实验的真实性!
欧姆定律教案 第7篇
1.理解掌握部分电路欧姆定律及其表达式。
2.掌握欧姆定律计算有关问题。
3.理解掌握用欧姆定律分析实际问题,解释实际问题。
4.学会用伏安法测量导体电阻的方法。
5.进一步学会电流表、电压表的使用。
6.培养学生辩证唯物主义思想。
二、教学重点与难点
教学重点:欧姆定律。
教学难点:欧姆定律的应用。
三、教学准备
电源,滑动变阻器,定值电阻(5欧、10欧、20欧、40欧各一只)。
电流表,电压表,开关,导线,例题投影片。
三、课时安排
本节共安排3课时(其中1课时为学生实验)。
四、教学过程()
(一)引入新课
设问:1.形成持续电流的条件是什么?
2.导体的电阻对电流有什么作用?
学生回答后,教师分析:在电路中,电压是形成电流的条件,而导体的电阻又要对电流起阻碍作用,电阻越大,电流越小。那么,在一段电路中的电流、电压、电阻这三个量究竟有什么关系呢?这就是我们今天要讨论的问题——欧姆定律。(板书课题)
(二)新课教学
今天我们研究电流与电压、电阻之间的关系,是通过保持其中一个量不变,看电流与另一个量之间的关系。
设问:请同学们根据刚才提出的研究方法,利用我们所学过的仪器怎样来设计一个实验?(请同学们回答)
学生回答后,教师投影实验电路图,分别介绍电流表。电压表、滑动变阻器在实验中作用。
1.电阻R不变,电流与电压有什么关系
演示:按图接好电路,保持R=10欧不变,调节滑动变阻器,改变R上的电压,请两位同学读出每次实验的电压值和包流值,记人表1中:
分析:从上表中可以看出,在电阻只保持不变时,随着电阻R上的电压的增大,通过电阻R的电流也增大,且电压与电流是同倍数增加,这种关系在数学上叫成正比关系。
结论:在电阻不变时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
根据数学规律,我们可以对欧姆定律公式I=U/R 进行变形,得到U=IR或R=U/I 这样我们可以根据同一导体中的两个量,来求出第三个量。·
4。欧姆定律来计算有关问题
例:已知电烙铁的电阻是1210欧姆,如果电烙铁两端的电压是220伏,求通过电烙铁的电流?
教师根据板书小结,突出欧姆定律的内容,强调欧姆定律中的“这段导体”四个字。
(四)巩固练习:课本第90页第1、3题。
欧姆定律教案 第8篇
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“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(10 Ω)、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
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/V 1 2
电流I/A
表二:
电阻R/Ω 5 10
电流I/A
(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2 V是原来电压的2倍,所以电流也是原来的2倍,变为 A;电流 A变成了原来的3倍,所以电压也应该是原来的3倍,应是3 V。根据“电压一定,电流与电阻成反比”的结论,表二中的10 Ω是原来的2倍,所以电流是原来的1/2,变为 A;电流 A变成了原来的1/3,所以电阻应该是原来的3倍,应是15 Ω。
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。
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(220 V),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880 kΩ,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220 V。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=880 kΩ=880×103 Ω
U=220 V
I= = =×10-3 A
教师总结:
(1)例题得出电流:×10-3 A= mA,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200 Ω的定值电阻,接在电压为12 V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 A,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。当电压表的示数为伏时,电流表的示数为安,则短路位置离甲地的距离为()
千米 千米 千米 千米
答案:(1)60 30 0 200(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=I2 ②U=U1+U2
并联:③I=I1+I2 ④U=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 6 Ω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10 V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为 A和6 V。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= = =12 Ω
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)12 3
(2)① A
②R2两端的电压不是6 V
R2两端的电压U2=U-U1=10 V-6 V=4 V
R2= = =8 Ω
(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。
欧姆定律教案 第9篇
1.知识与技能:
(1)了解伏安法测电阻的原理,会用伏安法测电阻,加深对电阻概念的理解。
(2)能正确画出伏安法测电阻的电路图,并按电路图连接实物电路。
(3)学会正确选择电压表量程,并用试触法确定电流表的量程。
(4)理解小电灯的电阻随温度的升高而增大。
2.过程与方法:
设计实验电路图,并且比较各个电路图的优缺点,从而确定本实验用哪个电路图。
3.情感、态度与价值观:
激发学生积极参与实验的热情,产生探测未知电阻阻值的欲望,积极动手操作,培养学生严肃认真、实事求是做好实验的科学态度,感受用物理知识成功解决问题的喜悦。
二、设计思路
用伏安法测电阻属于欧姆定律变换式的具体应用,对于加深学生欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用,同时又给学生提供了综合使用初中常用电学器材的机会,有利于提高学生的实验操作能力。本节课分为四个部分:第一部分提出“如何测量一个定值电阻的阻值”问题后,由学生设计实验,通过交流和讨论发现,应该用有滑动变阻器的电路图进行实验,好处是可以通过多次测量求平均值的方法来减小误差,在此基础上进一步思考并设计出实验表格;第二部分准备需要哪些器材,了解实连接图如何连接,并根据实物图说出实验中的注意点,为下面的实验做好准备;第三部分开展实验,先进行定值电阻阻值的测量,对实验数据进行分析,讨论为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?第四部分,仿一仿,开展实验测量小电灯的电阻的测量,讨论为什么小灯泡阻值变化比较大?从而分析出小电灯不需要求平均值。两个实验进行对比,加深学生对电阻概念的理解。
三、教学重点、难点
1、教学重点:能够设计电路和表格。
2、难点:分析出灯丝电阻受温度的影响。
四、实验器材:
每组配备干电池两节,电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1件,待测电阻一只(5欧或10欧,其电阻值用不透明白胶布粘封,并标以Rx字样。要求学生暂不揭开。),导线若干条,小灯泡(2、5V)。
五、教学过程
(一)引入新课
(“忆一忆”)
师:前面我们学习了电学中的一条什么重要规律?欧姆定律的表达式如何写?(学生回答略)
(“想一想”)
师:怎样利用欧姆定律测量导体的电阻?引出本节。 板书:(第四节 欧姆定律的应用 测电阻)
(二)进行新课
(“动一动”)
1、设计实验
(1)测量电阻的方法
师:同学们说说看,你准备如何测量电阻的阻值?板书:(一)测未知电阻Rx
答:用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过它的电流。
(2)问:实验的原理是什么? 板书:实验原理
答:根据欧姆定律的变形公式计算出它的电阻。 板书:R=u/I
(3)问:根据同学所说的方法,你们能否设计出实验电路图? 板书:实验电路
学生设计,教师巡视,选择具有代表性的几张电路图实物投影,师生共同评价。
师:这是同学们设计的电路图,我们一起来分析一下,哪幅电路图更好一些,好在哪里。(提醒:实验中总是有误差的,为了减小误差,我们应该怎么办?联系前面学的一个重要的器材,如何改进?) 投影正确的实验电路图
(“考一考”)
师:滑动变阻器起到什么作用?
学生回答,投影:①改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量取平均植,减小误差。②保护电路
(“探一探”)
2、实验准备
(1)需要哪些实验器材?板书:实验器材
电源(干电池2节)、电流表、待测电阻R 、滑动变阻器、开关、电压表、导线若干 (投影)
检查和认识自己小组的实验器材。注意认清哪个元件是待测定值电阻Rx。
(2)设计表格 板书:设计表格
提醒:要测哪些物理量?计算什么?表格需要几列几行?
学生设计,教师巡视,实物投影并作出评价,强调表格的规范,并让学生完善自己设计的表格。
问:三次测量的平均值放哪里?
引导学生在表格后加一列平均值,为了计算方便,可以调节电路中的电流为整
数值(投影完整的实验表格)
实验次数 电压
U/ V 电流
I/ A 电阻
R/ Ω 电阻平均值
R/ Ω
(3)连接实物图(根据所设计的电路图连接)
师:请一位同学到屏幕上将电路图连成实物图,其他同学在下面观察是否正确,若有错误的地方,请同学们纠正。
(4)实验注意点 板书:实验注意点
师:请同学们说一说,实验中要注意哪些方面?
学生要进行讨论,师生共同总结实验的注意事项:(1)连接电路时开关应该断开(2)滑动变阻器应该一上一下接,实验前将阻值调到最大处(3)电流表,电压表的量程选择 (投影)
(5)这个实验需要哪些步骤? 板书:实验步骤
学生回答,教师小结: ①按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。
滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连
接正确。电压表使用0~3伏量程,电流表用试触法确定量程。
②检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,观察电流的示数为0、1A,0、2A,0、25A时电压表的示数记录在表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
④实验要求:积极动手,按要求操作,记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整理好仪器。
以上内容,边讲边投影
(“做一做”)
3、实验探究(伏安法测电阻)
教师巡视,指出学生在操作中有问题的地方
(“比一比”)
哪个小组的实验规范 准确 迅速
4、分析与讨论
实物投影学生的测量结果。揭开定值电阻Rx上的封条,核对自己测试结果的正确性。
思考:你测量的电阻值为什么和定值电阻上标出的数值不完全相同?
答:由于实验电路和仪表造成的误差。
(“议一议”)
分析:1、为什么电阻两端的电压变了,通过它的电流也变了,电阻几乎没变?
电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的变化而变化。
(“仿一仿”)
小电灯也有电阻,将待测电阻R换成小电灯,仿照刚才的实验测小电灯的电阻。
注意:加在小电灯两端的电压不要超过小电灯上所标注的电压
实验时,观察小电灯的亮度并用手摸一摸它的温度
板书:(二)测小电灯的电阻
汇报测小电灯的实验数据和实验结果,然后带领学生进行分析:
2、为什么小灯泡阻值变化比较大?
这似乎与刚才的实验结论优点矛盾,谁来分析一下这是什么原因呢?
小电灯的灯丝是利用电流的热效应进行工作的,电灯越亮,灯丝的温度就越高,电阻随温度的升高而增大。
(有的材料受温度影响较大,有的几乎部首影响)
问:对于小电灯的灯丝,他的电阻随温度的升高而增大,那么求出小电灯阻值的平均值是否有意义?表格中还有必要写平均值吗?
师生共同得出结论
检查仪器是否收拾好,按要求摆放。
(三)课堂小结
(“谈一谈”)
师:这节课有哪些收获?
师:通过这节课,我们懂得了如何去测量一个未知电阻的阻值和小电灯的电阻,并且根据所测出的实验数据机进行分析比较,得出了电阻是导体本身的一种性质,它会随温度的升高而增大。
(四)布置作业 :完成本节实验报告。
(五)说明:本节实验要引导学生按实验的目的,完成电路设计、器材选用、实验步骤、设计表格等项要求,以培养学生的实验能力。
(六)板书设计
四、欧姆定律的应用
(一)测未知电阻Rx
1、原理:欧姆定律的变形式:R=u/I
2、电路图
3、实验器材
4、设计表格
5、实验注意点
6、实验步骤
(二)测小电灯的电阻
欧姆定律教案示例
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