?第十六章 電壓 電阻
三環(huán):自學(xué) 展示 反饋



我們的生活和生產(chǎn)建設(shè)都離不開電,這已是學(xué)生非常熟悉的事情了,但對電壓、電阻卻是不曾了解過.本章的教學(xué)內(nèi)容就是以電壓、電阻為出發(fā)點,學(xué)習(xí)電壓的概念、電壓的測量以及串、并聯(lián)電路電壓的關(guān)系,進(jìn)一步利用控制變量法學(xué)習(xí)影響電阻大小的因素,最后學(xué)習(xí)了滑動變阻器的工作原理和使用方法.
本章共分4節(jié):
1.第1節(jié)“電壓”,本節(jié)教學(xué)可分成三部分:①初步認(rèn)識電壓的概念;②介紹電壓的單位和符號并掌握它們的換算;③學(xué)習(xí)電壓表的使用.要求學(xué)生明確電壓的作用以及電壓與電流的關(guān)系,并掌握電壓表的使用方法.
2.第2節(jié)“串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”,本節(jié)教學(xué)可分成兩部分:①串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律;②并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.教學(xué)時,要求學(xué)生在掌握前面第十五章“探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”的基礎(chǔ)上,設(shè)計實驗方案,利用電壓表進(jìn)行實驗,并分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論.最后通過比較,明確串、并聯(lián)電路中電流規(guī)律與電壓規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系.
3.第3節(jié)“電阻”,本節(jié)是在學(xué)生了解導(dǎo)體與絕緣體概念的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)電阻的概念,探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素,即導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度.本節(jié)課的重點是掌握實驗探究的方法,發(fā)揮學(xué)生的自主性,認(rèn)真地從提出問題開始,制定解決問題的計劃,認(rèn)真細(xì)致地操作實驗、收集證據(jù),經(jīng)過分析總結(jié)得出結(jié)論,然后交流和評估實驗過程和研究結(jié)果.
4.第4節(jié)“變阻器”,變阻器是電學(xué)中最常用的重要電路元件,是本章的教學(xué)重點.要求學(xué)生知道變阻器的原理和構(gòu)造,會正確地連入電路,知道它在電路中的作用.本節(jié)教學(xué)內(nèi)容包括兩部分,一是變阻器的學(xué)習(xí),二是電阻箱的學(xué)習(xí),對于電阻箱,要求學(xué)生會把電阻箱正確地接入電路并能正確讀出接入電路的電阻值.

【教學(xué)目標(biāo)】
1.在知識目標(biāo)方面:①知道電壓的作用,能正確使用電壓表進(jìn)行測量和讀數(shù),能使用電流表和電壓表探究電路.②利用實驗探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律:串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和,并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端的電壓相等;③初步學(xué)習(xí)電阻的概念、單位及其單位換算關(guān)系,理解電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),利用實驗探究電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積的關(guān)系;④掌握變阻器的構(gòu)造、工作原理和使用方法.
2.在能力目標(biāo)方面:①通過閱讀電壓表說明書,從中收集有關(guān)電壓表連接方法和讀數(shù)方法的一些信息,總結(jié)出電壓表的使用方法;②在探究串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的過程中,學(xué)習(xí)運用科學(xué)研究的方法和科學(xué)探究的步驟;③探究決定電阻大小的因素,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較和概括的能力;④通過理解滑動變阻器的設(shè)計和制作過程,了解科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造、科技革新的過程,通過探究滑動變阻器的使用方法,培養(yǎng)學(xué)生的概括、歸納能力.
3.在素養(yǎng)目標(biāo)方面:明確實驗探究目的,在探究實驗中培養(yǎng)實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度.在教學(xué)活動中,尤其注重培養(yǎng)學(xué)生參與、交流、合作的意識.

【課時建議】本章共有4節(jié),建議7課時:
第1節(jié) 電壓……………………………………1課時
第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律…………2課時
第1課時 探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
第2課時 探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
第3節(jié) 電阻…………………………………1.5課時
第4節(jié) 變阻器………………………………1.5課時
本章復(fù)習(xí)訓(xùn)練………………………………1課時

1.比較法:通過列表比較電流表、電壓表的使用異同點,鞏固對兩表使用要求的掌握.
2.實驗歸納法:通過實驗探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律時,通過多次實驗,歸納得出結(jié)論.
3.控制變量法:例如:在探究電阻影響因素的實驗中,具體說就是在材料、長度、橫截面積三個變量中讓其中的兩個保持不變,研究電阻值隨另外一個量的變化情況.

第1節(jié) 電壓

課題
電壓
課型
新授課

學(xué)

標(biāo)
知識目標(biāo)
1.初步認(rèn)識電壓,知道電壓的作用,知道電源是提供電壓的裝置.
2.知道電壓的單位,能對電壓的不同單位進(jìn)行換算.
3.能記住干電池、家庭電路以及人體安全的電壓值.
4.知道電壓表的用途和符號,會在電路中正確連接電壓表,能正確讀出電壓表的示數(shù).
能力目標(biāo)
1.通過實驗觀察小燈泡亮度的變化,獲得電路中電流的強弱、電壓大小的信息.
2.通過閱讀電壓表說明書,從中收集有關(guān)電壓表連接方法和讀數(shù)方法的一些信息,然后利用這些信息進(jìn)行實驗探究,并用自己的語言進(jìn)行概括,總結(jié)出電壓表的使用方法.
素養(yǎng)目標(biāo)
1.通過對學(xué)生正確使用電壓表技能的訓(xùn)練,使學(xué)生學(xué)會閱讀說明書,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.
2.通過實驗探究,打破學(xué)生對電壓的神秘感,增強實踐能力,感受學(xué)習(xí)物理的愉悅,從而樹立足夠的學(xué)習(xí)物理的信心.在教學(xué)活動中,尤其注重培養(yǎng)學(xué)生參與、交流、合作的意識.
教學(xué)重點
建立電壓的初步概念;通過實驗觀察理解電壓的作用
教具準(zhǔn)備
干電池若干、燈座、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干、電壓表、電流表、家用手電筒、多媒體課件等
教學(xué)難點
電壓表量程的正確選擇,電壓表的連接及讀數(shù)
教學(xué)課時
1課時

課前預(yù)習(xí)
1.電壓
(1)電壓是形成 電流 的原因,用符號 U 表示.
(2)電壓的單位是 伏特 ,簡稱 伏,用符號 V 表示.常用的電壓單位還有kV和mV,單位換算為1kV= 103 V= 106 mV.
(3)電源是提供 電壓 的裝置,它可以將其他形式的能轉(zhuǎn)化為 電 能.
(4)常見電壓:一節(jié)干電池是 1.5 V,手機電池是 3.7 V,人體安全電壓是不高于 36 V,家庭電路電壓是 220 V.
2.電壓表
(1)作用:測量電路兩點之間的 電壓 ,在電路圖中的符號是 .
(2)電壓的使用規(guī)則:①電壓表必須和被測的元件或用電器 并 聯(lián);②電壓表有“-”“3”“15”三個接線柱,其中 “3”“15” 是正接線柱,應(yīng)該與電源的 正 極相連接, “-” 表示負(fù)接線柱,應(yīng)該與電源的 負(fù) 極相連接;③被測電壓不得超過電壓表的 量程 .
備課筆記
























課外拓展:
電源的作用
電源在把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的時候,使電源的正極上聚集大量的正電荷,負(fù)極上聚集大量的負(fù)電荷,如果某一電路與電源相連接,電壓就會加在電路的兩端,使導(dǎo)體中的自由電荷定向移動形成電流,因此電源是提供電壓的裝置,它把其他形式的能轉(zhuǎn)化成了電能,而在對外提供電時,卻又能把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能.



鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一章內(nèi)容,并講解學(xué)生所做的習(xí)題(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.


導(dǎo)

師 電與我們的生活息息相關(guān),“電壓”這個詞聽起來也不陌生.同學(xué)們知道哪些與電壓有關(guān)的知識呢?
生:(踴躍地交流著自己的生活感受):雷電很厲害,可以擊死人和牲畜;高壓危險,不能靠近;照明電路的電壓是220V;一節(jié)干電池的電壓是1.5V;秋冬的晚上脫毛衣時可以看到摩擦產(chǎn)生的靜電;有些生物體內(nèi)可以產(chǎn)生較高的電壓——生物電;自然課中,我們做了摩擦起電的實驗……
師 非常不錯.看來,學(xué)習(xí)“電壓”之前,大家就具備了相關(guān)知識.其實,很多電現(xiàn)象,都是電壓在起作用.到底什么是電壓?電壓是從哪里來的?下面我們一起來探究什么是電壓.
進(jìn)



電壓
1.什么是電壓
師 請兩位同學(xué)在黑板上畫出串聯(lián)電路圖,并利用干電池、小燈泡及導(dǎo)線、開關(guān)連接串聯(lián)電路.電路檢查無誤后,閉合開關(guān),請同學(xué)們觀察小燈泡的工作情況.
生:開關(guān)閉合后,小燈光發(fā)光.
師 如果取走干電池,補上一段導(dǎo)線,再閉合開關(guān),請同學(xué)們觀察,會發(fā)生什么現(xiàn)象?
生:小燈泡不亮了.
師 請同學(xué)們思考:導(dǎo)線和燈絲都是由金屬制成的,金屬中不是有大量自由移動的電子嗎?為什么小燈泡不亮了呢?
教師組織學(xué)生自由討論,并積極發(fā)言回答問題.
教師總結(jié):只有電子產(chǎn)生了定向移動,才能形成電流,小燈泡才會發(fā)光.取走電源,換上導(dǎo)線,導(dǎo)線中雖然有大量的自由電子,但不發(fā)生“定向”移動,所以沒有電流,小燈泡不亮.
教師引出電壓的概念:電路中必須有電源,才能使電路中的自由電子產(chǎn)生定向移動,電路中才會有電流.也就是電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個電路中的電子產(chǎn)生了定向移動.我們把電源兩極間的這種作用稱為“電壓”.(注:電壓作用在某電路或用電器的兩端)
教學(xué)提示:對于電壓概念的引出,由于它很抽象,教師在教學(xué)時可以用水壓是形成水流的原因類比電壓是形成電流的原因,幫助學(xué)生進(jìn)行理解.
板書:電壓是使電路中形成電流的原因,而電源是提供電壓的裝置.電壓的符號是“U”.

【例1】 下列說法中正確的是( )
A.電路中只要有電壓,就會有電流
B.電壓一定會使物體中的電子不斷移動
C.電路中有電流,電路兩端一定有電壓
D.電流使導(dǎo)體中不斷形成電壓
備課筆記































規(guī)律總結(jié):
電源、電壓、電流三者之間的關(guān)系:電壓是使電路中形成電流的原因;電源是提供電壓的裝置.電路中有電流通過時,電流兩端一定有電壓,但電路兩端有電壓時,電路中并不一定就有電流通過,這與電路是否是通路有關(guān).
進(jìn)



解析:A.電路中有電壓,但是不構(gòu)成通路,就不會有電流;B.電路中有電壓,但是不構(gòu)成通路,就不會使電子運動;D.電壓是形成電流的原因,而電流不是形成電壓的原因,故應(yīng)選C.
答案:C
2.電壓的單位
師 請同學(xué)們看教材P56“想想做做”,改變電路中接入的電池的多少,燈泡的亮度相同嗎?
生:接入電路中的電池不同時,燈泡的亮度不同.接入兩節(jié)電池時比用一節(jié)電池時燈亮.
師 這樣的現(xiàn)象說明了什么問題呢?
生:用一節(jié)電池做電源和兩節(jié)電池做電源的電壓不同,不同的電壓產(chǎn)生的效果不同.電源的電壓越大,電路中的電流就越大,燈泡就越亮.
師 哪位同學(xué)還知道電壓的表示符號及單位是什么?

板書:電壓的符號是U.電壓的單位是伏特,簡稱為伏,單位符號是V.電壓常用的單位還有:毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV),它們之間的換算關(guān)系是:1kV=103V,1mV=10-3V,1μV=10-6V.

師 請同學(xué)們翻開教材,閱讀P56“小資料”,了解常見電壓值,記住干電池的電壓值、我國家庭電路的電壓值.將表中數(shù)據(jù)換算成以千伏或毫伏為單位的數(shù)值,選用合適的單位進(jìn)行換算.(注意:人體的安全電壓值為不高于36V)
【例2】 下列單位換算的過程和結(jié)果都正確的是( )
A.36V=36V÷1000V=3.6×10-2kV
B.100V=100V×1000mV=105V·mV
C.150mV=1500mV×1000=0.15V
D.3V=3×kV=3×10-3kV
解析:單位換算的過程就是對數(shù)據(jù)后所帶的單位變更的過程,正確的解答為:
A.36V=36×1V=36×kV=3.6×10-2kV;
B.100V=100×1V=100×1000mV=105mV;
C.150mV=150×1mV=150×V=0.15V;
D.3V=3×1V=3×kV=3×10-3kV.
答案:D
電壓表的連接
1.辨別電壓表
師 請一位同學(xué)從這兩個電表中選出電壓表(如圖),并說出選擇的依據(jù).
生:觀察表盤上標(biāo)有的字母,可知左邊的電表是電流表,右邊的電表是電壓表.因為電流的單位是安培(A),標(biāo)有“A”的是電流表.而電壓的單位是伏特(V),標(biāo)有“V”的就是電壓表.
備課筆記









































進(jìn)



師 同學(xué)們一定還記得電流表在電路圖中的符號,電路中電壓表又該如何表示呢?
生:電路中電流表符號是,電壓表符號應(yīng)該是.
2.觀察認(rèn)識電壓表
師 教師用多媒體播放圖片“電壓表”,引導(dǎo)學(xué)生觀察如投影所示的電壓表,并根據(jù)以前學(xué)過的電流表的知識,說出電壓表的結(jié)構(gòu)特點.
3.電壓表的連接
師 同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識了電壓表,那我們應(yīng)該如何使用電壓表呢?請同學(xué)們帶著以下兩個問題去閱讀P57的電壓表說明書,并在“使用說明書”中找出關(guān)鍵詞.
教師提出以下問題,并請學(xué)生積極回答:
問題1:電壓表應(yīng)該與被測用電器怎樣連接?具體接法是什么?
生:用直流電壓表測量某元件兩端電壓時應(yīng)與這個元件并聯(lián).具體的接法是:標(biāo)有“+”號的接線柱要靠近電源的正極,標(biāo)有“-”號的接線柱要靠近電源的負(fù)極.
問題2:如何確定電壓表要使用的量程?
生1:電壓表的量程必須大于被測電路兩端的電壓.
生2:如果能判定被測電壓不超過15V,可以先用“0~15V”的量程測;如果測出的電壓不超過3V,可以改接“0~3V”的量程,從而提高測量的精確性.
師 現(xiàn)在請兩位同學(xué),一位同學(xué)將電壓表接入我們開始連接的串聯(lián)電路中,讓電壓表測量小燈泡兩端的電壓.另一位同學(xué)在原來畫出的電路圖(如圖)上加入電壓表,并在圖中標(biāo)出電壓表的“+”“-”接線端.
師 學(xué)生在電路中接入電壓表,認(rèn)真檢查電路無誤后合上開關(guān),觀察電壓表的示數(shù).
師 請同學(xué)們再思考以下問題:
問題1:如果正、負(fù)接線柱接反了,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
問題2:如果被測電壓超過了電壓表的量程會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
生1:如果正、負(fù)接線柱接反了,指針會反向偏轉(zhuǎn),即向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn).
生2:如果被測電壓超過了電壓表的量程,電壓表的指針會超出刻度盤上的刻度線,測不出電壓值.
教師引導(dǎo)學(xué)生討論后進(jìn)行實驗演示(注意不允許學(xué)生效仿),并肯定學(xué)生的回答.強調(diào)問題1、2兩種情況的后果是不僅測不出電壓值,而且電壓表指針還會被打彎甚至損壞電壓表.
師 請同學(xué)們思考:如果事先不能估計被測電壓的大小,應(yīng)怎樣選擇量程?
學(xué)生思考并積極發(fā)言.
【例3】 如圖所示的電路,能用電壓表測出燈泡L1兩端電壓的是( )

解析:當(dāng)開關(guān)S閉合后,A中電壓表與電源并聯(lián),所以電壓表測的是電源兩端的電壓(或者說是兩只燈泡兩端的總電壓);B中電壓表與L1并聯(lián),正負(fù)接線柱的接法也正確;C中電壓表與L2并聯(lián),測的是L2兩端的電壓;D中電壓表雖然與L1

備課筆記













課外拓展:
1.在事先不能估計被測電壓的情況下,可以用“試觸”的辦法來選擇量程(連接好電路后,在合上開關(guān)時輕輕接觸一下就斷開),同時觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況.如偏轉(zhuǎn)過激,指針超出了表盤刻度線,則電壓表量程太小,應(yīng)換用較大量程;如果電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,則電壓表量程太大,應(yīng)換用小量程.
2.“試觸”的方法在電學(xué)中很重要,利用試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程,還可以判斷電源的正負(fù)極;判斷電壓表正、負(fù)接線柱的連接是否正確.






進(jìn)



并聯(lián),但電流從電壓表的負(fù)接線柱流入電壓表,這樣電壓表的指針會反向偏轉(zhuǎn),不能測出L1兩端的電壓.
答案:B
教師總結(jié)并板書電壓表的使用規(guī)則.
板書:電壓表的使用規(guī)則——二看、二要、一不準(zhǔn)
(1)二看:讀數(shù)時一要看清電壓表所用的量程;二要看清每一小格所表示的數(shù)值.
(2)二要:電壓表要并聯(lián)在被測電路的兩端,要使電流從電壓表的“+”接線柱流入,從電壓表的“-”接線柱流出.
(3)一不準(zhǔn):被測電壓不能超過電壓表的量程.
電壓表的讀數(shù)
請大家回顧電流表的讀數(shù)方法.
生:①明確電流表可以測量的最大電流,明確電流表所使用的量程;②確定電流表的一個小格代表多大的電流;
③接通電路后,看看表針向右總共偏轉(zhuǎn)了多少個小格.

學(xué)






結(jié)
繼學(xué)習(xí)了電流概念之后,為了能揭示出電路中電流產(chǎn)生的原因,本課我們引入了電壓的概念,知道其符號為U,單位為伏特,符號為V;電壓的大小用電壓表來測量,電壓表使用時要并聯(lián)在電路中,讓電流從它的正接線柱流入,從它的負(fù)接線柱流出,被測電壓值不能超過它的量程,如何才能判斷出被測電壓有沒有超出其量程呢?一是估測,二是試觸.讀數(shù)時一定要先看電壓表所接量程,明確每一小格是多少,視線與刻度盤是否垂直等,否則讀數(shù)可能有錯誤.



習(xí)



想想做做(P56)
小燈泡發(fā)光時,電路中一定有電流通過.試試看,電路中先后接入一節(jié)和兩節(jié)干電池時,小燈泡的亮度一樣嗎?
你看到的現(xiàn)象對我們有什么啟示?
解:小燈泡的亮度不一樣,電路中接入兩節(jié)干電池時小燈泡的亮度比接入一節(jié)干電池時要亮,這個現(xiàn)象給我們的啟示是電路中串聯(lián)接入的干電池節(jié)數(shù)越多,燈泡越亮,燈泡越亮,說明燈泡兩端的電壓越高,即電壓有高低.
備課筆記
規(guī)律總結(jié):
電壓表的讀數(shù)方法
①明確所使用電壓表的量程.
②認(rèn)清所使用量程的分度值.
③由指針?biāo)傅奈恢?,讀出電壓表的示數(shù),必要時,要進(jìn)行估讀.(如果指針沒有指在刻度線上,而是指在兩刻度線之間,測量時,指針更靠近哪個刻度線就以這根刻度線為準(zhǔn))
例如,觀察下列兩個電壓表,圖甲所示電壓表使用的量程為0~15V,刻度盤上每大格表示5V,每小格表示0.5V,指針示數(shù)為11.5V(即2×5V+3×0.5V=11.5V).


圖乙所示電壓表使用的量程為0~3V,刻度盤上每大格表示1V,每小格表示0.1V,指針示數(shù)為2.3V.








習(xí)



想想議議(P58)
如圖,電壓表已與被測電阻并聯(lián).如果要把這三個串聯(lián)著的電阻與電源連接,哪端應(yīng)該接電源的正極?哪端應(yīng)該接電源的負(fù)極?請在圖上標(biāo)出電流的方向.
解:
解:右端接電源的正極,左端接電源的負(fù)極,電流方向是從右到左.
動手動腦學(xué)物理(P59)
1.在圖中,請用筆畫線表示導(dǎo)線來連接實物圖,使小燈泡能夠發(fā)光并且電壓表能夠測出燈泡兩端的電壓(估計在2~3V之間).

解:線路的連接如圖所示.
2.在燒杯中加入鹽水,將銅片和鋅片放在鹽水中,這就是一個電池.試著用電壓表測量這個自制電池的電壓,其現(xiàn)象如圖所示.這個電池的電壓是多少?哪個金屬片是電池的正極?
解:電池的電壓是0.5V,銅片是電池的正極.
3.圖中,三個電壓表的示數(shù)各是多少?

解:甲電壓表的讀數(shù)為2V,乙電壓表的讀數(shù)為12.5V,丙電壓表的讀數(shù)為1V.

4.如圖是一位同學(xué)所連的電路,他要測量小燈泡L2兩端的電壓.圖中有一根導(dǎo)線接錯了.
(1)請你找出這根接錯的導(dǎo)線,在這根導(dǎo)線上打“×”(表示不要),并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線.
(2)畫出正確接線的電路圖.


備課筆記

特別提醒:
為了使測量更準(zhǔn)確,在被測電壓不超過量程的前提下,盡量使用小量程.
小組問題探究:
1.若不慎將電壓表串聯(lián)在電路中會出現(xiàn)什么情況?
2.若電壓表的指針在兩個刻度之間時應(yīng)當(dāng)如何讀數(shù)?




















小組問題探討:
將銅片和鋅片放入鹽水中形成的簡易電池,為什么鋅片是正極?是否可以用其他金屬片和溶液來代替呢?





習(xí)



解:(1) (2)




【例4】 如圖所示電壓表,若選用“-”和“15”兩個接線柱,它的量程是_______,表盤上每一大格表示_______,每一小格表示_______,指針?biāo)傅氖緮?shù)是_______;若選用“-”和“3”兩個接線柱,它的量程是_______,表盤上每一大格表示_______,每一小格表示,電壓表的示數(shù)是_______.
解析:實驗室中常用的電壓表有三個接線柱,對應(yīng)著兩個量程,如圖所示.如果選用“-”和“3”兩個接線柱時,它的量程是0~3V,讀數(shù)時要按表盤的下刻度來讀,這時表盤上每一大格是1V,每一小格是0.1V;如果選用“-”和“15”兩個接線柱時,它的量程是0~15V,讀數(shù)時要按表盤的上刻度來讀,這時表盤上每一大格是5V,每一小格是0.5V.
答案:0~15V 5V 0.5V 9V 0~3V 1V 0.1V 1.8V


布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí),并預(yù)習(xí)下一課時


學(xué)


1.充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,教師引導(dǎo)學(xué)生在已有的生活經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)的層面上進(jìn)行實驗探究,并突顯交流與合作的教學(xué)氛圍;關(guān)注每一個學(xué)生,讓每一個學(xué)生都喜歡物理;精心設(shè)計師生互動的活動,營造一種師生平等參與的氛圍;讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗探究的愉悅,從而獲得知識并樹立足夠的學(xué)習(xí)信心.
2.通過學(xué)生對電壓存在和大小的感知,引出度量電壓大小的單位.再通過生活中的一些具體電壓值,進(jìn)一步深化對電壓的認(rèn)識.為了激發(fā)學(xué)生興趣,可向?qū)W生介紹電鰩可以產(chǎn)生電壓用來自衛(wèi)的小知識.這些感性認(rèn)識都是為建立初步的電壓概念服務(wù)的,教學(xué)中不可淡化處理,一帶而過,而應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)真地體會和感受.“電壓是某電路(用電器)兩端的”,這一點在教學(xué)中教師有必要強調(diào)指出.
3.電壓表的學(xué)習(xí)可以用電流表來對比理解.課前發(fā)給學(xué)生電壓表和電流表,指導(dǎo)學(xué)生找出電壓表與電流表外形結(jié)構(gòu)上存在的相同和不同之處.這樣既認(rèn)識了電壓表,又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力.電壓表的使用規(guī)則可以讓學(xué)生采用閱讀說明書的方式完成.通過閱讀說明書來學(xué)會使用儀器,這是學(xué)生應(yīng)養(yǎng)成的一項重要的科學(xué)素養(yǎng).

備課筆記




















知識拓展:
電壓表與電流表的對比


學(xué)


4.《想想做做》這部分內(nèi)容的處理,教師可大膽放手,讓學(xué)生自己探究出串聯(lián)電池組的電壓與每節(jié)電池的電壓之間的關(guān)系.這樣更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.然后讓學(xué)生思考:電流表不能直接接到電源兩極上,電壓表是否可以?這樣更加深了學(xué)生對電壓表、電流表在使用上的區(qū)別的理解.
教學(xué)過程中老師的疑問:
教師點評和總結(jié)

























備課筆記





















第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律


課題
串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
課型
新授課

學(xué)

標(biāo)
知識目標(biāo)
1.學(xué)會正確將電壓表接入串聯(lián)待測電路中,并能畫出相應(yīng)的電路圖.
2.學(xué)會正確使用電壓表測量串聯(lián)電路的電壓.
3.會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.
能力目標(biāo)
在探究串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律的過程中,體驗科學(xué)研究的方法和科學(xué)探究的步驟.
素養(yǎng)目標(biāo)
1.明確探究目的,在探究實驗中培養(yǎng)實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度.
2.體會交流合作的重要性,獲得共享成果的喜悅.
教學(xué)重點
探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
教具準(zhǔn)備
電池組、小燈泡(帶燈座)、開關(guān)、導(dǎo)線若干、實驗報告單(各30份)、多媒體課件等
教學(xué)難點
組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察,仔細(xì)分析,得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論
教學(xué)課時
1課時

課前預(yù)習(xí)
1.設(shè)計探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的實驗:

(1)分別把電壓表連在圖甲、乙、丙所示電路中的AB兩點、BC兩點、AC兩點,請在上圖中畫出電壓表,并標(biāo)出正、負(fù)極.
(2)通過電壓表測出電壓值,填入下表,再換上另外兩個小燈泡,再次測量,重復(fù)上面的實驗步驟.

(3)通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可以得出結(jié)論,用公式表示為U總 = U電源 = U1+U2+U3+…+Un .


備課筆記









































課前預(yù)習(xí)
2.探究并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的實驗
(1)設(shè)計實驗:如圖所示,燈L1與燈L2并聯(lián),要利用這個電路探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,至少要用電壓表進(jìn)行三次測量:
①第一次:將電壓表并聯(lián)在 A、B 兩點,測出燈L1兩端的電壓U1;
②第二次:將電壓表并聯(lián)在 C、D 兩點,測出燈L2兩端的電壓U2;
③第三次:將電壓表并聯(lián)在 E、F 兩點,測出電源電壓U3.
(2)更換燈泡和電源進(jìn)行兩次實驗,把實驗數(shù)據(jù)填入下表:

(3)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓 相等 ,都等于電源電壓 .用公式表示為 U=U1=U2=……=Un .



鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解布置的作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.
新課導(dǎo)入
教師提出問題:
(1)串聯(lián)電路中的電流有什么特點?
(2)串聯(lián)電路中的電壓有什么特點?
生:(1)串聯(lián)電路中電流處處相等;
(2)我猜想串聯(lián)電路中電壓也處處相等.
師 同學(xué)們的猜想是否正確呢?今天我們就來探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.
進(jìn)



串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
1.實驗探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
在進(jìn)行實驗探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律之前,我們要先學(xué)習(xí)實驗探究的方法.

板書:探究問題的一般方法:①提出問題→②猜想或假設(shè)→③制訂計劃與設(shè)計實驗→④進(jìn)行實驗與收集證據(jù)→⑤分析與論證→⑥得出結(jié)論→⑦評估與交流.

師 下面我們就按照上面的7個步驟進(jìn)行實驗:
(1)提出問題:
串聯(lián)電路中的電壓有什么關(guān)系?
(2)猜想或假設(shè):
學(xué)生積極提出自己的猜想,并且尋找支持猜想的依據(jù).
生1:串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同,也是處處相等.
生2:電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā),沿著電流的方向越來越??;因為電壓是使電路中形成電流的某種“力量”,力量會越用越小.

備課筆記









































進(jìn)



生3:燈泡大的地方電壓大,燈泡小的地方電壓就小.
生4:串聯(lián)電池組的電壓等于各個電池的電壓之和,串聯(lián)電路各點的電壓之和也應(yīng)該等于兩點間的總電壓.
(3)設(shè)計實驗:
師 同學(xué)們給出了各種假設(shè),但真實的結(jié)果到底是什么呢?請同學(xué)們用實驗來求證.
學(xué)生分小組討論,制訂方案.
方案1:我們計劃用三節(jié)電池,選擇兩只完全相同的燈泡,分別測出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡兩端的總電壓進(jìn)行比較;
方案2:我們選擇兩只不同的燈泡,選三個電壓表,同時測量每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡兩端的總電壓,比較結(jié)果;
方案3:我們選擇三只差別較大的燈泡,分別測量每只燈泡兩端的電壓、每兩只燈泡兩端的電壓和三只燈泡兩端的總電壓;
方案4:我們計劃選四只燈泡,兩只一組,先將兩只燈泡串聯(lián)接入電路,分別測每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡兩端總電壓;然后再換上另外兩只燈泡再次測量.
方案5:我們想選擇兩只燈泡,一個電壓表,像測電流那樣分別測出A、B、C各點的電壓,然后進(jìn)行比較.
教師總結(jié):老師覺得同學(xué)們的設(shè)計都很好,不過要提醒大家注意兩點:
①電壓是兩端電壓,不是某點的電壓,所以實驗前要畫出你的電路圖,看是否把電壓表并聯(lián)在電路中了;
②你的設(shè)計一定要有書面的內(nèi)容,你要怎么做(同學(xué)們剛才已談到的),你是怎么做的(要按電路圖測量),你得出了什么樣的結(jié)果(要有實驗記錄),以便于自己檢查和與別的同學(xué)進(jìn)行交流后做出更好的改進(jìn).
師 下面老師將給出一個實驗方案的示范,同學(xué)們可以根據(jù)自己的實驗方案選定實驗器材并寫出實驗步驟.(以下實驗器材、實驗步驟的設(shè)計僅供參考)
①實驗方案:我將選擇六只燈泡(其中有2只燈泡相同,另外4只不同),每兩只一組(第一次實驗用的兩只燈泡相同,后面兩次均不同),選一個電壓表,先將兩只相同的燈泡串聯(lián)接入電路,分別測每只燈泡兩端的電壓和兩只燈泡兩端的總電壓;然后再換上另外四只燈泡,再測兩次.
②實驗器材:兩節(jié)干電池,六只小燈泡(其中第一次實驗用的兩只相同),一只電壓表,一只開關(guān),導(dǎo)線若干.
③實驗電路圖:
④實驗步驟:首先選擇規(guī)格相同的兩只燈泡按照實驗電路圖連接電路,根據(jù)電源電壓選擇電壓表量程,再分別把電壓表并聯(lián)在上圖所示的電路A、B兩點,B、C兩點,A、C兩點間測量電壓,看看它們之間有什么關(guān)系;然后換上另外四只燈泡再測兩次,看看是否還有同樣的關(guān)系.

備課筆記










特別提醒:
每當(dāng)電壓表測量AC間電壓的時候,此時電壓表與電源并聯(lián),也相當(dāng)于測量的是電源電壓.


















小組問題探討:
1.設(shè)計實驗畫電路圖連接電路時應(yīng)注意哪些問題.
2.若實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)微小誤差怎么處理?較大誤差呢?




進(jìn)



⑤記錄數(shù)據(jù):按上述要求進(jìn)行實驗,實驗記錄如下表所示.

(4)進(jìn)行實驗:
教師引導(dǎo)學(xué)生分組并按自己所設(shè)計的方案進(jìn)行實驗.
教師巡查,強調(diào)實驗中的注意事項:
A.電路連接要按照一定的順序,可以從電源正極用電器負(fù)極依次連接;
B.連接電路時開關(guān)要斷開,連接好電路后要檢查有無短路,確定無誤后再閉合開關(guān)觀察燈泡的發(fā)光情況;
C.特別是電壓表正、負(fù)接線柱要連接正確,量程要選擇合適,讀數(shù)時要弄清分度值,讀數(shù)準(zhǔn)確;
D.原始數(shù)據(jù)的記錄要實事求是如實記錄,不能隨意改動;
E.實驗中出現(xiàn)的問題要一一記錄下來,以便查找、分析原因.
(5)分析和論證:
師 同學(xué)們認(rèn)真分析你們測量出的數(shù)據(jù),測量結(jié)果說明了什么?你得出了什么樣的結(jié)論?和你原來的猜想一致嗎?
生1:我們用的是兩只完全相同的小燈泡,測出每只小燈泡兩端的電壓相等,并且每只燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡兩端的總電壓幾乎相等.
生2:我們用的是兩只不同的燈泡,測出每只小燈泡兩端的電壓不相等,但每只燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡兩端的總電壓幾乎相等.
生3:我們用的是三只差別較大的小燈泡,測出來每只燈泡兩端的電壓都不同,但每兩只燈泡兩端電壓的和都和直接測得的這兩只燈泡兩端的總電壓相等,三只小燈泡兩端電壓的和幾乎等于電源電壓.
(6)得出結(jié)論:U=U1+U2+…+Un
板書:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和.
(7)評估與交流:回顧以上操作,看看是否存在不妥的地方:讀數(shù)時是否實事求是?要換燈泡時是否換用了不同規(guī)格的?如果這些因素在實驗中都作了充分的考慮,實驗的結(jié)果應(yīng)該是可靠的,各小組把實驗結(jié)果寫成實驗報告,并在班上進(jìn)行交流和討論.
2.探究串聯(lián)電池組的總電壓
師 請同學(xué)們閱讀教材P61“想想做做”,探究串聯(lián)電池組的電壓規(guī)律.
學(xué)生分組實驗.(教師巡視指導(dǎo))
操作完畢,各小組匯報實驗結(jié)果.教師點評,和學(xué)生一起歸納總結(jié).
板書:串聯(lián)電池組的總電壓等于每節(jié)電池的電壓之和.
【例1】 (多選)如圖甲所示,電源電壓是8V且保持不變,開關(guān)S閉合后,電壓表的示數(shù)是2V,則( )
A.L1兩端的電壓是2V B.L2兩端的電壓是6V
C.L1兩端的電壓是6V D.L2兩端的電壓是2V



備課筆記



































特別提醒:
當(dāng)題中有給出一個電路圖的時候,特別要理清圖中串聯(lián)與并聯(lián)的關(guān)系.




進(jìn)





解析:當(dāng)S斷開后,電壓表通過L1與電源的兩極相連,測得電源電壓是8V;當(dāng)S閉合時,電路是通路,電壓表測的不再是電源電壓,等效電路圖如圖乙所示,電壓表測的是L2兩端的電壓,故D對.又因為L1與L2串聯(lián),電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,故C也對.要判斷電壓表測哪部分電路兩端的電壓,關(guān)鍵是看電壓表與哪部分電路并聯(lián).即看電壓表的兩個接線柱與哪部分電路兩端直接相連,可采用下面的判斷方法:假定電壓表跟導(dǎo)線的連接點可以沿導(dǎo)線移動,在移動過程中可以跨越開關(guān)和電流表,但是不能跨越電源和用電器(包括后面要學(xué)到的電阻),那么連接點能移到哪個用電器兩端,就跟哪個用電器并聯(lián).這種判斷方法叫做連接點“移點法”.
答案:CD
【例2】 在如圖甲所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( )

A.5.6V 1.4V B.7V 1.4V
C.1.4V 7V D.1.4V 5.6V
解析:由題圖甲能夠看出,電壓表V1測的是電源電壓,電壓表V2測的是電阻R2兩端的電壓,而兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)相同,但兩電壓表的示數(shù)不可能相同,由此可以推知電壓表V1使用的是0~15V量程,而電壓表V2使用的是0~3V量程,由此可以讀出電壓表V1的示數(shù)為7V,電壓表V2的示數(shù)為1.4V.在串聯(lián)電路中U=U1+U2,則U1=U-U2=7V-1.4V=5.6V.
答案:A
【例3】 瑞瑞同學(xué)在物理實驗考試時,對串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律進(jìn)行了探究.
【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和.
【設(shè)計與進(jìn)行實驗】
(1)按如圖所示的電路圖連接電路;
(2)閉合開關(guān),用電壓表測出L1兩端的電壓;
(3)在測L2兩端的電壓時,瑞瑞同學(xué)為了節(jié)省時間,采用以下方法:電壓表所接的B接點不動,只斷開A接點,并改接到C接點上;
(4)測出B、C,A、C間的電壓.
【交流與評估】
(1)在拆接電路時,開關(guān)必須_________;
(2)瑞瑞同學(xué)用上面的方法能否測出L2兩端的電壓?為什么?______________

備課筆記











特別提醒:
在做探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究實驗時,千萬不要圖省事將電壓表的正負(fù)接線柱接反,這樣不但不能得出想要的結(jié)果,嚴(yán)重可能還會損壞電壓表.

























進(jìn)





(3)方法改進(jìn)后,所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在上面表格中.分析瑞瑞同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:串聯(lián)電路總電壓_________各用電器兩端的電壓之和(選填“等于”或“不等于”).
(4)這個實驗在設(shè)計方案上還存在的不足之處是:_________________________.
解析:(1)在拆接電路時開關(guān)必須斷開;(2)電壓表在測量某元件兩端的電壓時,應(yīng)該使標(biāo)有“-”號的接線柱靠近電源的負(fù)極,另一接線柱靠近電源的正極,顯然瑞瑞同學(xué)的方法不能使電壓表正常偏轉(zhuǎn),也不可能測出L2兩端電壓;(3)2.4V+1.4V=3.8V≠4.0V;(4)顯然一次實驗得出的結(jié)論并不能說明普遍的規(guī)律.
答案:(1)斷開(2)不能,因為電壓表的正、負(fù)接線柱接反了(3)不等于(4)以一次實驗得出物理規(guī)律不合理
并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的實驗
師 請同學(xué)們思考一下右圖中L1兩端的電壓和L2兩端電壓的特點.
生:觀察電路圖可知,用電壓表測并聯(lián)電路中燈泡L1兩端的電壓時,其實電壓表也接在了燈泡L2兩端,也接在了并聯(lián)電路電源的兩端,故并聯(lián)電路的總電壓,等于各個支路兩端的電壓,即燈L1兩端的電壓和燈L2兩端的電壓相等.
這位同學(xué)的回答是否正確呢?下面我們就一起做實驗進(jìn)行驗證.
(1)提出問題:
如圖1所示,兩個燈泡并聯(lián)后接在電源兩端,電壓U1、U2和U之間可能有什么關(guān)系?
(2)猜想假設(shè):
例如:①可能三個電壓相等;②可能U=U1+U2.
要想知道正確結(jié)論,我們設(shè)計了如下實驗.
(3)設(shè)計實驗:
①分別把電壓表并聯(lián)在如圖2所示的電路的A、B兩點、C、D兩點、E、F兩點測電壓,所用電源為兩節(jié)干電池串聯(lián),看看它們之間有什么關(guān)系;
②換上另外兩只規(guī)格不同的燈泡,并換上三節(jié)干電池串聯(lián)作為電源,再次測量,看看是否還有同樣的關(guān)系.在連接電壓表時,要注意電壓表量程的選擇.
下面是三次測量的電路圖(如圖3所示).

(4)進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù):
①按電路圖分別將電壓表接在A、B兩點間、C、D兩點間和E、F兩點間,合上開關(guān),將電壓表的示數(shù)記錄在下表中;

備課筆記


特別提醒:
在做探究實驗時,一定要經(jīng)過多次實驗得出一般性結(jié)論,避免偶然性的數(shù)據(jù)影響實驗結(jié)果.







課外拓展:
生活中,常常把電池串聯(lián)起來使用.串聯(lián)電池組的電壓等于各節(jié)電池的電壓之和,所以電池串聯(lián)能升高電壓.
一般是不贊成電池并聯(lián)使用的,因為電池并聯(lián)時,如果一個電池電壓高點,就會向其他電池放電,使其他電池充電,產(chǎn)生自行損耗.但是在實際應(yīng)用當(dāng)中,很多廠商還是推出了并聯(lián)的電池組,因為電池并聯(lián)后,電池的電壓保持不變,能延長使用時間.














進(jìn)



②換上另外兩只規(guī)格不同的燈泡,并換上三節(jié)干電池串聯(lián)作為電源,再次測量,將電壓表的示數(shù)記錄在下表中.

(5)分析論證:
分析表中數(shù)據(jù)可知,電源電壓不同時,A、B間電壓不同,C、D間電壓也不同,但在同一電路中A、B間電壓和C、D間的電壓相等,都等于電源電壓(E、F間的電壓)
(6)得出結(jié)論:U=U1=U2=……=Un

板書:并聯(lián)電路兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等.

(7)評估與交流:
把你的探究過程及結(jié)論告訴同學(xué)和老師,或者把探究記錄給他們看,征求他們的意見,把交流的情況記錄下來.
【例4】 如圖所示,電源電壓保持不變.當(dāng)開關(guān)S2閉合時電壓表的示數(shù)( )

A.變大 B.變小
C.不變 D.無法確定
解析:開關(guān)S2斷開時,電路中只有燈泡L2,電壓表測L2兩端電壓,即電源電壓;S2閉合后,燈泡L1和L2并聯(lián),由于并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,電壓表測的是L1兩端的電壓,既是電源電壓,也是L2兩端的電壓,由于電源電壓保持不變,所以電壓表示數(shù)不變.此題還可以根據(jù)并聯(lián)電路用電器工作特點來分析,在并聯(lián)電路中,用電器獨立工作,互不影響,所以L1是否亮,不影響L2兩端的電壓和通過L2的電流.在電路中的一根導(dǎo)線的兩個端點之間若無任何元件,該導(dǎo)線的兩個端點即可看成一點.
答案:C
【例5】 如圖所示的是安裝在木板正面的部分電路,其中a、b、c、d是穿越木板的接線柱,兩個燈座的兩端分別接在兩個接線柱上,安裝兩個相同的小燈泡L1、L2.木板背面的部分接線柱之間有導(dǎo)線相連著,從而使木板正、背兩面的電路組成一個完整的電路.閉合開關(guān)通電后,兩燈都能正常發(fā)光.


備課筆記

















知識拓展:
在實驗中應(yīng)該注意:(1)連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開;(2)先用電壓表0~15V的量程進(jìn)行試觸,觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況,確認(rèn)連接無誤后再閉合開關(guān),觀察示數(shù),若指針偏轉(zhuǎn)不超過3V,可換用電壓表0~3V的量程進(jìn)行測量;(3)采用更換小燈泡的方法進(jìn)行多次測量.




小組討論:
在用電流表和電壓表測量電路中電流和電壓時,若將電流表并聯(lián),電壓表串聯(lián)會出現(xiàn)什么情況?



進(jìn)



(1)小明說出了判斷兩燈是串聯(lián)還是并聯(lián)的正確方法:用手將其中一個小燈泡取掉,若另一個燈泡仍發(fā)光,則說明兩燈的連接方式是________,否則是另一種連接方式.
(2)小聰先后將電壓表分別并聯(lián)接在ab、cd、ad之間,電壓表示數(shù)均為3V,這表明兩燈的連接方式是_______.
答案:(1)并聯(lián) (2)并聯(lián)
師 下面請同學(xué)們把串、并聯(lián)電路中電流、電壓的特點總結(jié)比較一下.
學(xué)生討論,作答.
教師點評并歸納總結(jié):(用多媒體播放)



學(xué)






結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了串、并聯(lián)電路中電壓的特點,認(rèn)識到串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓均相等.關(guān)于串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,我們是通過探究的方式得出的,大家對探究問題的思路一定要有明確的認(rèn)識,先猜想后設(shè)計,通過實驗說明問題.





習(xí)



想想做做(P61)
生活中常常把一節(jié)電池的負(fù)極和另一節(jié)電池的正極連在一起組成電池組.用這樣的辦法可以把兩節(jié)、三節(jié)或更多的電池串聯(lián)起來使用.
分別測量每節(jié)電池兩端的電壓,然后測量這個電池組兩端的電壓.它們之間有什么關(guān)系?
備課筆記
















串、并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律
1.串聯(lián)電路中電流的規(guī)律是:串聯(lián)電路中電流處處相等;電壓的規(guī)律是:串聯(lián)電路中的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和.
2.并聯(lián)電路中電流的規(guī)律是:并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和;電壓的規(guī)律是:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等.








知識拓展:
一節(jié)鉛蓄電池兩端的電壓是2V.





習(xí)



解:每節(jié)干電池兩端的電壓都是1.5V,兩節(jié)干電池串聯(lián)起來的電壓是3V,三節(jié)干電池串聯(lián)起來的電壓是4.5V,依次類推可知n節(jié)干電池串聯(lián)起來,理想狀態(tài)下的電壓為1.5nV,即串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)干電池兩端電壓之和.
動手動腦學(xué)物理(P62)
1.一個用電器工作時,要求電源電壓是6V.如果用干電池做電源,需要幾節(jié)串聯(lián)起來?如果用鉛蓄電池做電源,需要幾個串聯(lián)起來?
解:如果用干電池做電源,需要4節(jié)串聯(lián),如果用鉛蓄電池做電源,需要3節(jié)串聯(lián)起來.
動手動腦學(xué)物理(P62)
2.在圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)后電壓表V1的示數(shù)為2.5V,V2的示數(shù)應(yīng)為_______V,V的示數(shù)應(yīng)為_______V.
在圖乙所示的測量電路中,閉合開關(guān)后電壓表V1的示數(shù)為2.5V,V2的示數(shù)為3.8V,V的示數(shù)應(yīng)為_______.

解:2.5 2.5 6.3V
3.如圖,在探究“并聯(lián)電路電壓的關(guān)系”時,小明想把兩個燈泡并聯(lián)起來,用電壓表測量并聯(lián)電路的總電壓,請你用筆幫他畫出連接的電路.
解:
4.請自行設(shè)計一個表格,對比電流表和電壓表在使用方面有哪些相同之處和不同之處.
解:

【例6】 如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān),電壓表V的示數(shù)為6V,電壓表V2的示數(shù)為3.6V.那么下列說法中不正確的是( )



備課筆記

















































A.電源電壓為6V
B.L1兩端電壓為2.4V
C.將電壓表V2換成電流表,則L1亮,L2不亮
D.將電壓表都換成電流表,則L1與L2并聯(lián)
解析:L1與L2串聯(lián),電壓表V1測L1與L2兩端電壓即電源電壓,電壓表V2測L2兩端電壓,所以L1兩端電壓是6V-3.6V=2.4 V.將電壓表V2換成電流表,L2被短路而不亮,L1亮.將電壓表都換成電流表,電路短路,不存在L1與L2是否并聯(lián)的問題.
答案:D
【例7】 如圖所示,L1、L2、L3是三個相同的燈泡,則電壓表V1的示數(shù)U1、電壓表V2的示數(shù)U2、電壓表V3的示數(shù)U3之間的關(guān)系是_____________.

解析:電壓表在電路上可視為斷路,由此可以很容易看出L1、L2、L3串聯(lián),由于L1、L2、L3是三個相同的燈泡,故每個燈泡兩端的電壓相等,又由圖可知V1測L1、L2兩端電壓,V2測L2、L3兩端電壓,V3測電源兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系可得.
答案:
【例8】 (多選)如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法正確的是( )
A.燈L1與燈L2是串聯(lián),且燈L1被短路
B.電壓表可測出燈L1兩端的電壓
C.電流表A1測的是燈L1的電流
D.電流表A2測的是燈L2的電流
解析:仔細(xì)分析給出的電路圖,然后畫出等效電路圖如圖.當(dāng)S閉合時,L1和L2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測L2電流,電壓表可測L1、L2兩端的電壓和電源電壓,故選項BD正確.
答案:BD



布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí),并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.



備課筆記















































學(xué)


1.這是一節(jié)實驗探究課,本課時的教學(xué)應(yīng)該在實驗室進(jìn)行,實驗過程可以要求學(xué)生按照課本中的步驟完成,也可以自己設(shè)計實驗方案進(jìn)行實驗,在探究活動中充分調(diào)動學(xué)生的積極性是該課成敗的關(guān)鍵,如對實驗的設(shè)計我們要多找些同學(xué)談想法、思路,最好能讓他們上臺來說明自己的設(shè)計思想,這對所有的同學(xué)都是一種激勵;又如在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時,也要多找?guī)捉M同學(xué)說出自己的結(jié)論.
2.在實驗進(jìn)行前的“猜想或假設(shè)”的環(huán)節(jié)中,也許有的學(xué)生一下子就說出“結(jié)論”而自以為得意,但是應(yīng)該讓學(xué)生明確:一下子說出來的“結(jié)論”不是結(jié)論,只是猜想,只是探究活動的開始,它還需要論證.探究活動的目的絕不只是讓學(xué)生說出和記住結(jié)論,而是要求學(xué)生在探究的過程中學(xué)習(xí),因為科學(xué)探究過程的每個環(huán)節(jié)都有它特有的教育功能.
3.教師要注意指導(dǎo)學(xué)生儀器使用的規(guī)范性.實驗中,教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力.教師要做好課堂調(diào)控.
4.讓學(xué)生養(yǎng)成記錄原始數(shù)據(jù)的習(xí)慣,不要“湊數(shù)據(jù)”.教師要適當(dāng)滲透誤差理論,讓學(xué)生理解誤差是不可避免的,實驗的結(jié)論是允許有誤差的存在的.
5.教師要充分相信學(xué)生的分析能力,在學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)的過程中注重引導(dǎo)啟發(fā),不要急于將結(jié)論告訴學(xué)生,要讓學(xué)生自己歸納出結(jié)論.
教學(xué)過程中老師的疑問:
教師點評和總結(jié)

















備課筆記

規(guī)律總結(jié):
1.串聯(lián)電路的電壓關(guān)系是通過實驗探究總結(jié)歸納得出結(jié)論的,這種方法叫實驗歸納法.
2.為了防止特殊數(shù)據(jù)(如兩燈泡完全相同)而得出錯誤結(jié)論,實驗中要更換不同規(guī)格的燈泡和電池多做幾次實驗,這樣才能得出具有普遍性的結(jié)論.
3.任何實驗測量都存在誤差,只要實驗操作無誤,讀數(shù)方法正確,那么使用電壓表測出的數(shù)據(jù)關(guān)系與上述電壓關(guān)系不會偏差太大,即使有微小偏差,也屬正常情況.千萬不要人為地制造數(shù)據(jù),以免影響科學(xué)探究的真實性.若數(shù)據(jù)偏差太大,說明實驗中出現(xiàn)了失誤,應(yīng)及時查找原因,糾正后再進(jìn)行測量.
第3節(jié) 電阻


課題
電阻
課型
新授課

學(xué)

標(biāo)
知識目標(biāo)
1.初步學(xué)習(xí)電阻的概念、電阻的單位及其換算關(guān)系.
2.理解電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積等因素有關(guān).
能力目標(biāo)
1.探究決定電阻大小的因素,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、概括的能力.
2.學(xué)習(xí)研究問題的一種方法——控制變量法.
素養(yǎng)目標(biāo)
1.激發(fā)學(xué)生對電阻大小與哪些因素有關(guān)產(chǎn)生興趣,讓學(xué)生積極動手進(jìn)行實驗.
2.通過了解半導(dǎo)體及超導(dǎo)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用,開闊視野,激發(fā)學(xué)生的求知欲.
教學(xué)重點
電阻的概念
教具準(zhǔn)備
接線板、演示用電流表、干電池組、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、長短粗細(xì)相同的鎳鉻合金絲及銅絲各一段、酒精燈、日光燈鎢絲、多媒體課件等
教學(xué)難點
決定電阻大小的因素
教學(xué)課時
1.5課時

課前預(yù)習(xí)
1.電阻
(1)定義:導(dǎo)體對電流 阻礙 作用的大小,用字母 R 表示.
(2)性質(zhì):不同的導(dǎo)體,電阻一般 不同 ,所以電阻是 導(dǎo)體 的一種性質(zhì).
(3)單位:國際單位為 歐姆 ,簡稱 歐 ,符號是 Ω .常用的單位還有 千歐(kΩ) 、 兆歐(MΩ) .換算關(guān)系:1kΩ= 103 Ω,1MΩ= 106 Ω.
(4)電阻器:在電子技術(shù)中,經(jīng)常用到的具有一定 電阻值 的元件,也叫 定值電阻 ,在電路圖中用表示.
2.決定電阻大小的因素
(1)控制變量法:物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題,常常采用 控制 因素(變量)的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決.
(2)探究結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的 材料 、 長度 和 橫截面積 .


鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時內(nèi)容,并講解布置的作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.
備課筆記









知識拓展:
幾種常用的電阻器

幾個常見電阻值
小燈泡的電阻為5~50Ω;日常用的照明燈泡工作時電阻為100~2000Ω;實驗室用的銅導(dǎo)線,每根的電阻為0.01~0.1Ω,通常可以忽略不計;人體干燥時,雙手間的電阻為1000~5000Ω;人體潮濕時,雙手間的電阻為200~800Ω.















新課導(dǎo)入
教師用電池、燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線組成一個簡單電路,閉合開關(guān),觀察燈泡亮度;換一個規(guī)格不同的燈泡接入電路,再次觀察燈泡的亮度,發(fā)現(xiàn)燈泡變暗了.(以實驗導(dǎo)入課題)
師 為什么電壓一樣,這個燈泡卻變暗了呢?看來同樣是燈絲,有的燈絲容易導(dǎo)電,有的卻不容易導(dǎo)電,今天我們就研究導(dǎo)體的這種差異.
進(jìn)



電阻及其單位
1.電阻的定義
提出問題:為什么銅導(dǎo)線與鎳鉻導(dǎo)線的用途不同呢?同是導(dǎo)體為什么它們導(dǎo)電的能力又有不同呢?(下面進(jìn)行實驗探究)
演示實驗:教師演示教材P63“演示”中圖16.3-1所示實驗,把鎳鉻合金絲和銅絲分別接入電路,觀察一下燈泡的亮度有什么不同?
步驟:①先將鎳鉻合金絲接入電路,合上開關(guān),觀察小燈泡的亮度.
②將鎳鉻合金絲換成長短、粗細(xì)相同的銅絲,合上開關(guān),觀察小燈泡的亮度.
現(xiàn)象:接銅絲時燈泡亮,接鎳鉻合金絲時燈泡暗.
分析:實驗中用的是相同的電池,也就是說電壓相同,為什么兩條導(dǎo)線中的電流不同呢?
原來,導(dǎo)體能導(dǎo)電,但同時對電流又有阻礙作用;相同電壓下,導(dǎo)線中電流不同,說明兩條導(dǎo)線對電流的阻礙作用不同.在物理學(xué)中用“電阻”這個物理量來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小.

板書:電阻是導(dǎo)體對電流的一種阻礙作用.

2.電阻的單位及其換算

板書:(1)電阻的符號:R;電路圖中的符號是.
(2)電阻的單位:歐姆,簡稱歐,符號是Ω.
常用單位:千歐(kΩ),兆歐(MΩ).
1kΩ=103Ω;1MΩ=106Ω.

幾種常見的電阻值:手電筒的小燈泡燈絲電阻為幾歐到十幾歐;日常用的白熾燈燈絲電阻為幾百歐到幾千歐.實驗室用的約1m長的銅導(dǎo)線電阻小于百分之幾歐,通??梢月匀ゲ挥?
決定導(dǎo)體電阻大小的因素
提出問題:決定導(dǎo)體電阻大小的因素有哪些呢?
師 請同學(xué)們看教材P64“實驗——探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”,你能猜測出影響電阻大小的因素嗎?
進(jìn)行猜想:電阻的大小可能與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān).
設(shè)計實驗:應(yīng)該采用控制變量的方法進(jìn)行研究.
演示實驗1:長度、橫截面積一定,探究電阻R與材料ρ的關(guān)系(可參考前面的演示實驗);
備課筆記





特別提醒:
電阻有兩個意思:一是指物理量,即導(dǎo)體對電流阻礙作用的大??;二是指元件,即具有一定電阻值的電阻器,也叫定值電阻.


知識拓展:
1.在相同的電壓下,通過不同導(dǎo)體的電流不同,是因為它們的電阻不同.通過的電流越小,說明該導(dǎo)體的電阻越大.
2.在物理實驗中,常用的導(dǎo)線的電阻很小,一般忽略不計;電流表的電阻很小,相當(dāng)于一段導(dǎo)線,而電壓表的電阻極大,可以看成是斷開的.
特別提醒:
一般金屬導(dǎo)體溫度升高幾攝氏度或十幾攝氏度時,電阻值變化不超過百分之幾,通常我們可以忽略溫度對電阻的影響.








進(jìn)



分析總結(jié):前面的演示實驗中,銅絲和鎳鉻合金絲是用不同材料制成的,雖然它們的長短、粗細(xì)相同,但是對電流的阻礙作用不同,這說明電阻的大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān).
演示實驗2:材料、橫截面積一定時,探究電阻R與長度l的關(guān)系;
給電路接入兩根鎳鉻合金絲,使它們的粗細(xì)相同、長度不同,重復(fù)前面的實驗.
結(jié)論:導(dǎo)體的電阻跟它的長度有關(guān)系,導(dǎo)體越長,電阻越大.
演示實驗3:材料、長度一定,探究電阻R與橫截面積S的關(guān)系;
仍然給電路接入兩根鎳鉻合金絲,使它們的長度相同、粗細(xì)不同,重復(fù)前面的實驗.
結(jié)論:導(dǎo)體的電阻跟它的橫截面積有關(guān)系,導(dǎo)體橫截面積越小,電阻越大.
演示實驗4:材料、長度、橫截面積一定,探究電阻R與溫度t的關(guān)系.
給電路接入一個日光燈鎢絲,如圖所示,閉合開關(guān),觀察電流表的偏轉(zhuǎn),再用酒精燈加熱鎢絲,觀察比較電流表的偏轉(zhuǎn).

結(jié)論:導(dǎo)體的電阻跟它的溫度有關(guān)系,大多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大.

板書:導(dǎo)體越長,電阻越大;橫截面積越大,電阻越??;電阻與材料有關(guān)、與溫度有關(guān).
電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與其本身的因素有關(guān),不隨其兩端電壓、通過電流的變化而變化.
說明:(1)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),一個導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積確定時,它的電阻是一定的,不管這個導(dǎo)體是否連入電路,是否有電流通過,也不管它兩端的電壓是否改變,導(dǎo)體對電流的阻礙作用總是客觀存在的.無電流通過時,它的這種阻礙作用僅僅是沒有體現(xiàn)出來而已.也就是說導(dǎo)體電阻的大小并不隨著它兩端電壓的高低、通過電流的強弱而變化.
(2)導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積的關(guān)系可用來表示,其中R為電阻,l為導(dǎo)體的長度,S為導(dǎo)體的橫截面積,ρ為電阻率(由導(dǎo)體材料決定).
(3)導(dǎo)體的電阻還跟導(dǎo)體的溫度有關(guān).部分導(dǎo)體,溫度越高,電阻越大;部分導(dǎo)體,溫度越高,電阻越小.但是初中階段,如果不加說明,溫度變化對電阻值的影響不計.
教師請學(xué)生閱讀教材P66《科學(xué)世界》,了解半導(dǎo)體及超導(dǎo)現(xiàn)象,并用多媒體播放視頻:半導(dǎo)體與超導(dǎo)體的應(yīng)用.
(1)半導(dǎo)體:導(dǎo)電能力介于金屬和非金屬之間的導(dǎo)體叫做半導(dǎo)體.半導(dǎo)體的電阻比導(dǎo)體大,但比絕緣體小得多,常見物質(zhì):鍺、硅、砷化鎵等.通常用半導(dǎo)體材料可以制作二極管和三極管.它被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備.
備課筆記















特別提醒:
實驗過程中要控制電源電壓不變.實驗中,通過比較電流表示數(shù)的大小來判斷電阻的大小,這是運用了轉(zhuǎn)換法.

規(guī)律總結(jié):
1.電阻的產(chǎn)生實際上是導(dǎo)體中微觀粒子對電荷的碰撞和摩擦的結(jié)果.例如,當(dāng)自由電荷在導(dǎo)體中定向移動時,會由于導(dǎo)體內(nèi)的微觀粒子對電荷的碰撞和摩擦,對電荷的定向移動產(chǎn)生阻礙作用.
2.電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用,說明導(dǎo)體雖然對電流有阻礙作用,但是電流還是比較容易流過導(dǎo)體;而絕緣體不易導(dǎo)電,我們可以認(rèn)為絕緣體的電阻很大,對電流的阻礙作用很強,幾乎不能使電流通過,因此我們說絕緣體是不易導(dǎo)電的物體.

進(jìn)



(2)超導(dǎo)現(xiàn)象:某些物質(zhì)在很低的溫度時,電阻就變成了零,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象.能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體.物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫度.當(dāng)外界溫度低于該物質(zhì)的臨界溫度時,該物質(zhì)具有超導(dǎo)性.如鋁在1.39K(-271.76℃)以下電阻就變成了零.
超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用于實際的好處是:①在電廠發(fā)電、輸送電能、儲存電能方面可以大大降低由于電阻引起的電能損耗;
②制造電子元件時不必考慮散熱問題,可以大大縮小元件尺寸,實現(xiàn)電子設(shè)備的微型化.
超導(dǎo)現(xiàn)象的具體應(yīng)用有:制造超導(dǎo)電機、超導(dǎo)電纜,利用超導(dǎo)體可制造超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)船等.目前,超導(dǎo)體還沒有廣泛應(yīng)用于實際的原因是還沒有發(fā)現(xiàn)常溫下的超導(dǎo)材料.

學(xué)



課堂
小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的概念,知道了導(dǎo)體中都有一種阻礙電流的性質(zhì),我們把它叫做電阻;其單位是以物理學(xué)家歐姆的名字命名的,常用的單位還有千歐和兆歐,我們要知道它們之間的單位換算.決定電阻大小的因素有長度、橫截面積、材料和溫度,前三個都是導(dǎo)體內(nèi)部本身的因素所決定的,只有最后一個溫度取決于外界的條件.



習(xí)



動手動腦學(xué)物理(P67)
1.有兩段導(dǎo)線A和B,在相同的電壓下,通過導(dǎo)線A的電流較大,通過導(dǎo)線B的電流較小,哪段導(dǎo)線的電阻大?
解:因為根據(jù)電阻的概念,導(dǎo)線的電阻越大,對電流的阻礙作用越大,通過導(dǎo)線的電流就小.題中兩段導(dǎo)線兩端的電壓相同,而通過導(dǎo)線B的電流較小,說明導(dǎo)線B對電流的阻礙作用較大,電阻也就較大.
2.24000Ω=_______kΩ=_______MΩ.
【解析】1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ,則24000Ω=24kΩ=2.4×10-2MΩ.
答案:24 2.4×10-2
3.鐵比銅便宜,為什么家庭電路中用銅導(dǎo)線而不用鐵導(dǎo)線?
解:如果用鐵制作相同規(guī)格的導(dǎo)線,電阻要比銅線高6倍左右,所以不用鐵導(dǎo)線.
4.A、B兩根完全一樣的導(dǎo)線,長度都是1m.把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,哪個電阻大?把A剩下的一半再拉長到1m跟B相比,哪個電阻大?
解:把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,B的電阻大;把A剩下的一半再拉長到1m跟B相比,A的電阻大.
備課筆記











































習(xí)



5.在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗中,分別對導(dǎo)體電阻跟它的長度、橫截面積、材料有關(guān)的猜想進(jìn)行了實驗檢驗.某實驗小組準(zhǔn)備實驗時對每一個猜想都用三個實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,下表中給出了可供選擇的幾種導(dǎo)體,分別用A~G七個字母代表.請你按該組的要求選用.

(1)為檢驗“導(dǎo)體電阻跟長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用哪三種導(dǎo)體?
(2)為檢驗“導(dǎo)體電阻跟橫截面積有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用哪三種導(dǎo)體?
(3)為檢驗“導(dǎo)體電阻跟長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用哪三種導(dǎo)體?
說出你做出選擇的理由.
解:(1)為檢驗導(dǎo)體電阻跟長度有關(guān),應(yīng)該控制橫截面積、材料相同,長度不同,應(yīng)選用B、D、E三種導(dǎo)體;(2)為檢驗導(dǎo)體電阻跟橫截面積有關(guān),應(yīng)該控制長度、材料相同,橫截面積不同,應(yīng)選用A、B、C三種導(dǎo)體;(3)為檢驗導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān),應(yīng)該控制長度、橫截面積相同,材料不同,應(yīng)選用C、F、G三種導(dǎo)體.




【例1】 如圖所示是小明同學(xué)在實驗室見到的某種儀表的刻度盤,據(jù)此我們可以判斷出;這種儀表是用來測量______(填寫物理量名稱)的,測量結(jié)果的單位名稱是______.
解析:儀表的表盤上標(biāo)的是所測物理量的單位的符號。電阻的單位是歐姆,其符號是Ω.
答案:電阻 歐姆


布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí),并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.


學(xué)


1.這節(jié)課主要講電阻的概念、單位及決定電阻大小的因素,另外這節(jié)的實驗也有很多物理方法(如控制變量法、比較法)滲透其中,若實驗器材充分,可以把該演示實驗變成學(xué)生實驗,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的動手能力,同時也擴大了學(xué)生的知識面.
備課筆記

























知識拓展:
測電阻的儀器
1.精度要求不太高時用歐姆表或萬用表的歐姆檔即可.
2.精度要求高時,需要用到電阻箱,檢流計,穩(wěn)壓電源,用惠斯通電橋原理進(jìn)行測量.










學(xué)


2.關(guān)于電阻是導(dǎo)體的一種屬性的論斷學(xué)生不好理解,有的還懷疑,這個問題現(xiàn)在提出來,待到得出歐姆定律后,再解釋就會透徹了.
3.光敏電阻和熱敏電阻如果能結(jié)合實際的物品展示給學(xué)生就更好了,它在許多自動化控制方面有著不可替代的作用,讓學(xué)生接觸一下高科技的東西對他們興趣的提高是有很大幫助的.
教學(xué)過程中老師的疑問:
教師點評和總結(jié)



























備課筆記






第4節(jié) 變阻器


課題
變阻器
課型
新授課

學(xué)

標(biāo)
知識目標(biāo)
1.了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號,理解變阻器的工作原理.
2.通過探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度,知道正確使用變阻器的方法.
能力目標(biāo)
1.通過理解滑動變阻器的設(shè)計、制作過程,了解科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造、科技革新的過程.
2.通過探究滑動變阻器的使用方法,培養(yǎng)學(xué)生的概括、歸納能力.
素養(yǎng)目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識解釋變阻器改變電阻的原理,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.
教學(xué)重點
滑動變阻器的原理及使用
教具準(zhǔn)備
不同規(guī)格的滑動變阻器、電池組、小燈泡、鉛筆(或鉛筆芯)、金屬夾、導(dǎo)線若干、實物投影儀、多媒體課件等
教學(xué)難點
根據(jù)要求正確使用與連接滑動變阻器
教學(xué)課時
1.5課時

課前預(yù)習(xí)
1.變阻器
(1)原理:通過改變連入電路中的電阻絲的 長度 來改變電阻.
(2)分類:常見的變阻器有 滑動變阻器 、 電阻箱 和 電位器 .
2.滑動變阻器
(1)構(gòu)造:滑動變阻器是用 電阻絲 繞在絕緣管上制成的.
(2)電路圖符號:變阻器在電路圖中用符號 表示.
(3)作用:改變連入電路的 電阻大小 ,改變電路中的電流,控制部分電路兩端的 電壓 ,有時還起到 保護(hù)電路 的作用.
(4)使用方法:
①應(yīng)從電阻絲兩端的兩個接線柱和金屬棒的兩個接線柱各選一個 串 聯(lián)在電路中;
②為了保護(hù)電路,在通電前應(yīng)使滑動變阻器連入電路的阻值 最大 .


鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解布置的作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.
備課筆記








































新課導(dǎo)入
從列舉生活中需要改變音量或改變電燈泡亮度的實例(如:演示旋轉(zhuǎn)收音機音量旋鈕可以改變音量、旋轉(zhuǎn)調(diào)光臺燈的控光旋鈕可以改變燈的亮度)入手,激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲,引入“變阻器”,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.(實物演示)
進(jìn)



變阻器
能改變接入電路中電阻大小的元件叫變阻器,主要種類有滑動變阻器、電阻箱、電位器.
滑動變阻器可以逐漸地改變連入電路的電阻,但不能夠顯示連入電路的電阻值;電阻箱能夠準(zhǔn)確表示連入電路的電阻值,但阻值變化是不連續(xù)的;滑動變阻器和電阻箱在接入電路中時,閉合開關(guān)之前,都應(yīng)調(diào)節(jié)到最大阻值.
1.探究滑動變阻器的工作原理
師 請大家自己動手設(shè)計電路圖,將臺上的儀器(干電池、燈泡、鉛筆芯、開關(guān)、導(dǎo)線)連接起來,之后觀察燈泡是否會亮,有什么辦法可以改變燈泡的亮度?
學(xué)生將電路連接起來,在探討改變亮度的問題上很多學(xué)生都能夠想到改變電壓的大小、電阻的大小,但是改變的方法有所不同,有的學(xué)生說可以改變干電池的個數(shù),有的學(xué)生想到改變電阻絲(鉛筆芯)的長度.
教師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),告訴學(xué)生實際生活中電源的電壓220V是確定的,不能改變的,所以只能改變電阻(鉛筆芯)的長度.
學(xué)生動手連接電路,并將連接鉛筆芯的導(dǎo)線一端固定,并使另一端滑動,觀察燈泡的亮度與接入的鉛筆芯長度的關(guān)系.
學(xué)生思考后回答:連入電路的鉛筆芯越長,燈越暗,連入電路的鉛筆芯越短,燈越亮.
教師總結(jié):電源的電壓不變,鉛筆芯越長,電阻大,電流??;鉛筆芯越短,電阻小,電流大,所以通過改變鉛筆芯在電路中的長度來改變電阻,從而改變電路的電流,這就是滑動變阻器的原理.

板書:滑動變阻器原理:通過改變連入電路的電阻線的長度→改變電阻→改變電流.

2.探究滑動變阻器的結(jié)構(gòu)
師 請同學(xué)們思考如何將一個長電阻線逐步改裝成一個滑動變阻器?
生:這需要知道滑動變阻器的構(gòu)造.
師 同學(xué)們回答得很好,在討論滑動變阻器的構(gòu)造之前,需要解決以下幾個問題:
問題1:選擇何種材料的導(dǎo)線?——鎳鉻合金線
為使滑動變阻器調(diào)節(jié)的范圍更大,我們還需更長的電阻線,應(yīng)該選擇什么材料最合適?
教師給出幾種長1m、橫截面積1mm2的金屬導(dǎo)線在20℃時的電阻值:
銅(0.017Ω)、鋁(0.027Ω)、鐵(0.096Ω)、錳銅(0.44Ω)、鎳鉻合金(1.1Ω),讓學(xué)生進(jìn)行討論.最后得出結(jié)論:相同長度和橫截面積的條件下,鎳鉻合金的電阻比較大,滑片移動相同距離時,改變的電阻大.
問題2:導(dǎo)線太長怎么辦?——繞成線圈
有同學(xué)指出解決辦法是將導(dǎo)線繞成線圈,有的同學(xué)說,平時我們見到的縫紉機線、彈簧就是這樣的.(引導(dǎo):導(dǎo)線較軟,線圈沒有支架,容易散亂.)
備課筆記
課外拓展:
電阻箱
電阻箱是一種能夠表示出阻值大小的變阻器,在電路圖中用符號表示,一般有兩種電阻箱:旋鈕式和插孔式.
旋鈕式
①使用方法:將電阻箱的兩個接線柱連入電路中,調(diào)節(jié)四個旋鈕就能得到0~9999Ω之間的任意整數(shù)電阻值.
②讀數(shù)方法:將各旋鈕對應(yīng)的小三角指的數(shù)字乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),然后加在一起就是電阻箱連入電路中的阻值.如圖所示是一電阻箱的實物圖,該圖的示數(shù)為3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω.

插孔式
①使用方法:插孔式電阻箱的蓋上有一排銅塊,銅塊間有插孔,孔里插有銅塞,插孔下相鄰的兩個銅塊間有電阻線相連.當(dāng)銅塞插在孔里,就把相鄰的兩個銅塊連在一起,電流就從銅塊上通過. 當(dāng)銅塞拔出時,電流通過插孔下面的電阻線,拔出的銅塞越多,連入電路的
進(jìn)



問題3:支架的材料?——絕緣材料(瓷筒)
師 選作支架的物體材料,是導(dǎo)體還是絕緣體?
生:絕緣體.
師 眾多的絕緣材料,用什么材料較好呢?
生:硬紙筒,圓木棒,塑料棒(沒有同學(xué)提到瓷筒).
師 很好,這些絕緣材料都可以做支架.但同學(xué)們注意,如果用這些材料作變阻器線圈支架的話,它也有缺點,比如,線圈中通過的電流較大時,因?qū)w發(fā)熱,容易出現(xiàn)什么不好的結(jié)果?
生:會燒起來.
師 同學(xué)們繼續(xù)找既能絕緣,又不會出現(xiàn)因電流過大而引發(fā)事故的絕緣材料.
師生共同討論后,最終確定用瓷筒.
問題4:線圈短路時怎么辦?——涂油漆絕緣
師 緊密排繞的鎳鉻合金線線圈橫向之間會導(dǎo)電,怎么解決這個問題?
生:用塑料絕緣.
師 塑料、油漆等絕緣都可以,但塑料絕緣比油漆絕緣線圈占用的空間大,所以常用油漆絕緣.
問題5:怎樣改變鎳鉻合金線的長度?——滑片
教師引導(dǎo)學(xué)生回憶剛才做的實驗,導(dǎo)線一端在鉛筆芯上自由滑動.(多媒體演示滑動變阻器的滑片和金屬桿)
問題6:滑片靠在絕緣油漆上,不能跟鎳鉻合金線接觸時怎么辦?——將與滑片接觸的鎳鉻合金線絕緣油漆刮掉.
問題7:連接導(dǎo)線夾的導(dǎo)線→金屬棒(固定滑片)
問題8:為了使之連入電路→加接線柱.
接著介紹滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖.

板書:滑動變阻器的結(jié)構(gòu):電阻絲繞成的線圈、絕緣瓷筒、金屬棒、滑片.
結(jié)構(gòu)示意圖: 在電路圖中的符號:

3.探究滑動變阻器的正確接法
師 同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計電路,進(jìn)行實驗,在設(shè)計和實驗過程中弄清下列問題:(用多媒體播放)

(1)滑動變阻器有4個接線柱,接入電路時,如果只需接兩個,共有幾種接法?
(2)滑動變阻器哪兩個接線柱之間的電阻是不變的?
(3)滑動變阻器哪兩個接線柱之間的電阻很小,幾乎為零?
(4)移動滑動變阻器的滑片,哪兩個接線柱之間的電阻會隨之改變?向哪個方向移動時電阻變大?
(5)要使燈泡和變阻器中的電流大小相同,滑動變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)?
(6)要能改變電路中電流的大小,應(yīng)使用滑動變阻器的哪兩個接線柱?
(7)要使燈泡由暗變亮,接通電路前應(yīng)將滑動變阻器滑片放到什么位置上?
備課筆記
電阻越大.
②讀數(shù)方法:每個插孔下的電阻線的電阻值都標(biāo)在插孔旁邊.只要把未插入銅塞的插孔旁的數(shù)值加在一起,就是接入電路的電阻值.如圖所示,將20Ω和50Ω上方的銅塞拔出,其連入電路中的電阻值就是20Ω+50Ω=70Ω.






























進(jìn)



實驗探究:首先設(shè)計出實驗電路,接著根據(jù)各自制定的計劃進(jìn)行操作.
學(xué)生操作,教師巡視指導(dǎo)各實驗小組的實物連接.
實驗結(jié)束后,各組進(jìn)行交流,提出發(fā)現(xiàn)的問題.
師 下面請同學(xué)們說說你們的收獲吧.
生1:把A、B或C、D兩個接線柱串聯(lián)接入電路時,燈泡的亮度都不變,說明AB間和CD間的電阻都不變;但是接C、D時燈很亮,說明CD間電阻很小,幾乎為零;接AB時燈很暗,說明AB間的電阻很大.
生2:要想控制電路中電流的大小,改變小燈泡的亮度,滑動變阻器必須串聯(lián)接入電路,并使用“一上、一下”兩個接線柱.
生3:要使燈由暗變亮,接通電路前就應(yīng)將滑動變阻器滑片放在電阻最大的位置上.但我發(fā)現(xiàn)有的組和我們不一樣,我們在最左(A)端,他們在最右(B)端,難道最大值位置有兩個嗎?
生4:我也發(fā)現(xiàn)了使燈由暗變亮有的從左向右滑,有的從右向左滑.
師 大家先別著急,我們先請一位同學(xué)上臺將你們滑動變阻器不同的連接情況畫在黑板上.
教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察比較各組變阻器的連接情況,分析產(chǎn)生區(qū)別的原因,進(jìn)一步弄清滑動變阻器的使用規(guī)則及方法.
教師總結(jié):滑動變阻器阻值的最大位置及滑片的移動方向,都與變阻器的連接情況有關(guān).如圖,如果使用接線柱CA或DA,則電阻絲AP段被接入電路,這時電阻值最大的位置是滑片P應(yīng)在B端,滑片從B端向A端滑動時,電阻逐漸減小,電流逐漸變大,燈泡由暗變亮;如果使用接線柱CB或DB,則電阻絲PB部分被連入電路,電阻最大值的位置就應(yīng)是滑片P在A端,而要使燈由暗變亮,滑片要從A端向B端滑動.


板書:滑動變阻器的正確接法:上、下各接入一個接線柱,串聯(lián)在電路中.
使用滑動變阻器的注意事項:
(1)電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流;
(2)使用前應(yīng)將滑片調(diào)到阻值最大端.
變阻器的應(yīng)用
師 在電路中,變阻器的作用主要是通過調(diào)節(jié)其電阻值,改變電路中的電流.滑動變阻器一般只在實驗室中應(yīng)用.有些家用電器音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器,通常稱為電位器,如教材P70圖16.4-5是一種電位器的結(jié)構(gòu)圖,它通過機械式旋鈕調(diào)節(jié)阻值的大小.電位器也可以用在其他電器上,例如,可調(diào)亮度的電燈,可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋,等等.下面請同學(xué)們在課后通過上網(wǎng)查閱資料了解更多有關(guān)變阻器應(yīng)用的知識.
備課筆記







小組討論:
1.滑動變阻器使用前為什么要將滑片調(diào)到阻值最大端?原理為何?
2.一般來講滑動變阻器都是串聯(lián)在電路中,如果將滑動變阻器并聯(lián)在電路中會有什么影響?可以起到什么作用?






特別提醒:
滑動變阻器和電阻箱的主要異同點


進(jìn)



【例1】 高速公路收費站,現(xiàn)在對過往的超載貨車實施計重收費,某同學(xué)結(jié)合所學(xué)物理知識設(shè)計了如圖所示的計重秤原理圖,以下說法正確的是( )
A.稱重表其實是一個電壓表
B.電路中的R1是沒有作用的
C.當(dāng)車輛越重時,稱重表的示數(shù)越小
D.當(dāng)車輛越重時,稱重表的示數(shù)越大
解析:由題圖可知,稱重表串聯(lián)在電路中,因此稱重表其實是一個電流表,A錯;電路中的R1起到保護(hù)電路的作用,B錯;當(dāng)車輛越重時,滑動變阻器連入電路的電阻越小,因此電流表的示數(shù)越大,即稱重表的示數(shù)越大,C錯,D正確.
答案:D

學(xué)






結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了能改變電阻大小的裝置——滑動變阻器,它的原理是通過改變接入電路中導(dǎo)體的長度來改變電阻大小的,其構(gòu)造是把較長的涂有絕緣漆的電阻絲繞在瓷筒上,并在滑片與電阻絲接觸的地方,將絕緣漆刮去,使滑片與電阻絲接觸良好.變阻器也有規(guī)格,我們使用時不能超出其規(guī)格使用,所以使用前要觀察滑動變阻器的銘牌.實際將變阻器接入電路時,只需要兩個接線柱即可,一般采用“一上一下”的方式,開關(guān)閉合前,變阻器調(diào)到阻值最大的位置,以保護(hù)電路,不至于電流過大.



習(xí)



想想做做(P68)
選取一根自動鉛筆芯,照圖連接電路.使鉛筆芯一端的夾子固定,移動另一端的夾子,觀察小燈泡的亮度.
小燈泡的亮度怎樣變化?為什么會這樣變化?

解:隨著夾子在鉛筆芯上移動,小燈泡的亮度會發(fā)生連續(xù)變化,接入電路中的鉛筆芯越短,電阻越小,電路中的電流越大,小燈泡越亮;反之,接入電路中的鉛筆芯越長,電阻越大,電路中的電流越小,小燈泡越暗.
備課筆記











































習(xí)



動手動腦學(xué)物理(P71)
1.請用筆畫線表示接線,連接圖中的電路,使滑動變阻器能夠控制燈泡的亮度.在你連的電路中,要使燈泡越來越亮,變阻器的滑片應(yīng)該向哪個方向移動?

解:電路連接如圖所示,滑動變阻器的滑片向右滑動,接入電路的電阻線變短,電阻變小,電路中的電流變大,燈變亮.

2.如圖是一位同學(xué)按照上題要求所連的電路.這個電路能不能滿足題目的要求?為什么?按這個圖進(jìn)行操作時,實驗現(xiàn)象是怎樣的?

解:這個電路不能滿足題目的要求,因為接滑動變阻器下端兩個接線柱相當(dāng)于接入一個定值電阻,不管滑片P如何移動,都不能改變電路中電流的大小.按這個圖進(jìn)行操作,燈泡發(fā)光較暗,且移動滑動變阻器滑片,燈泡亮度不變.

3.如圖是滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路的示意圖.當(dāng)滑片P向右滑動時,連入電路的電阻變小的是哪個?

解:當(dāng)滑片P向右滑動時,連入電路的電阻變小的是D.

4.如圖是一種測定油箱內(nèi)油量的裝置.其中R是滑動變阻器的電阻片,滑動變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動,另一端固定著一個浮子.油箱中的油量減少時,油面下降,浮子隨液面落下,帶動滑桿使滑動變阻器滑片向上移動,從而改變了電路中電流表的示數(shù).因此,電流表上一定的示數(shù)便對應(yīng)著油面的一定高度,把電流表刻度盤改為相應(yīng)的油量體積數(shù),就可以直接讀出油箱中的油量.請問:在這個裝置中,電流表示數(shù)越大,表示油箱中的油量越多還是越少?請說明理由.

解:電流表示數(shù)越大,說明電路中電阻越小,滑片在偏下的位置,此時油面較高,表示油箱中的油量越多.
備課筆記






















規(guī)律總結(jié):
判斷滑動變阻器連入電路的電阻值變化的步驟
第一步:確定滑動變阻器與電路的接法.
第二步:根據(jù)電流通過滑動變阻器的情況,判斷滑動變阻器的哪段電阻絲連入電路.
第三步:看準(zhǔn)滑片的移動方向,根據(jù)滑片位置的變化,判斷接入電路的電阻絲長度的變化.
第四部:根據(jù)接入電路的電阻絲長度的變化,判斷接入電路中的電阻大小的變化.






【例2】 如圖所示的各種電路,同種元件的參數(shù)均相等,能利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電燈從亮到熄滅的電路是( )

解析:圖A中滑動變阻器與燈泡并聯(lián),當(dāng)滑片P滑到左端時,會引起電源短路,所以該選項不符合題意;圖B中滑動變阻器與燈泡串聯(lián),當(dāng)滑片P左右滑動時,只能改變燈泡亮度,不能使燈泡熄滅,所以該選項不符合題意;圖C中滑動變阻器與燈泡串聯(lián),滑片P使燈泡處于短路狀態(tài),無論怎樣滑動滑片燈泡都不亮,所以該選項不符合題意;圖D中滑動變阻器與燈泡并聯(lián),當(dāng)滑片P滑動到右端時,會引起燈泡短路,實現(xiàn)燈泡由亮到滅,所以該選項符合題意.
答案:D


布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí),并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.


學(xué)


1.本節(jié)課采用探究性教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,改變了以往以老師教學(xué)生聽為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,從根本上調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,大部分學(xué)生都能夠積極參與思考,參與探究實驗,從課后學(xué)生的反饋來看,學(xué)生基本上能夠懂得滑動變阻器的工作原理以及正確使用滑動變阻器的方法.
2.本節(jié)課的教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗和探究,讓學(xué)生沿著科學(xué)探究的途徑,去體驗人類認(rèn)識自然的過程,激發(fā)了學(xué)生強烈的求知欲望,同時培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和科學(xué)素養(yǎng).
3.考慮到學(xué)生的智力水平、動手能力以及知識結(jié)構(gòu)的不同等原因,因此,到實驗室后對學(xué)生的座位重新做了編排,把物理成績好的跟差的分在同一小組,把動手能力強的跟相對較弱的學(xué)生分在同一小組,這樣更加有利于調(diào)動學(xué)生的積極性和參與度,發(fā)揮小組合作的精神.
4.由于變阻器的學(xué)習(xí)屬于技能性訓(xùn)練,因此探究的方式也與前面的學(xué)習(xí)有所不同,以提出思考性問題的方式展開,并且課本中的思考題只有親自動手操作,才能深刻體會,所以對學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)的錯誤要及時糾正,要提醒學(xué)生把滑片置于電阻最大位置,然后再合上開關(guān),移動滑片,觀察燈泡亮度的變化判斷接入電路電阻的大小的變化,讓學(xué)生學(xué)會正確使用滑動變阻器.
教學(xué)過程中老師的疑問:
教師點評和總結(jié)
備課筆記











課外拓展:
電位器
電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件.電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成.當(dāng)電刷沿電阻體移動時,在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓.
電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用.后者可視作一可變電阻器,由于它在電路中的作用是獲得與輸入電壓(外加電壓)成一定關(guān)系得輸出電壓,因此稱之為電位器.
常用電位器有:線繞電位器、合成碳膜電位器、有機實芯電位器、金屬玻璃釉電位器、導(dǎo)電塑料電位器、多圈可調(diào)電位器.



本章復(fù)習(xí)訓(xùn)練


學(xué)

標(biāo)
1.初步認(rèn)識電壓,知道電壓的作用,知道電源是提供電壓的裝置,知道電壓的單位.
2.會正確連接電壓表,會讀電壓表.
3.探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律;訓(xùn)練連接電路和使用電壓表的技能.
4.知道電阻及其單位,知道影響電阻大小的因素.
5.知道滑動變阻器的構(gòu)造和工作原理,會把滑動變阻器連入電路來改變電流.

學(xué)


1.歸納法:通過對本章知識的歸納總結(jié),體會電學(xué)知識內(nèi)容之間的聯(lián)系,進(jìn)而系統(tǒng)地復(fù)習(xí)本章知識.
2.比較法:對比電壓、電流、電阻之間的區(qū)別和聯(lián)系,對比串、并聯(lián)電路中電流、電壓之間的關(guān)系.
3.實驗法:會正確使用電壓表、滑動變阻器.
4.講練結(jié)合法:通過典型習(xí)題的講練,幫助學(xué)生加深理解電學(xué)知識的內(nèi)容,熟悉解題方法與技巧.
教具準(zhǔn)備
多媒體課件
教學(xué)課時
1課時

鞏固復(fù)習(xí)
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,并講解布置的作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強學(xué)生對知識的鞏固.



結(jié)
電壓和電壓表
【例1】 如圖所示,甲、乙是電流表或電壓表.當(dāng)開關(guān)S閉合后,要使電阻R1、R2并聯(lián),甲表是________,乙表是_______.
解析:電壓表要求與被測電路并聯(lián),在電路中可視作斷路,電流表要求串聯(lián)在電路中,在電路中可視作導(dǎo)線;要使電阻R1、R2并聯(lián),電流必須分別流過電阻R1、R2,所以甲表是電壓表,乙表是電流表.
答案:電壓表 電流表
【例2】 請用筆畫線代替導(dǎo)線在下圖中完成電路的連接.要求:(1)開關(guān)同時控制兩燈;(2)兩燈串聯(lián);(3)電壓表測L1兩端的電壓.

解析:要求兩燈串聯(lián),開關(guān)同時控制兩燈,則需要把開關(guān)串聯(lián)在電路中,電壓表測L1兩端的電壓,則電壓表與L1并聯(lián),由于電源電壓為3V,所以電壓表用0~3V量程,在接電壓表時電流要從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出.
備課筆記










知識拓展:
判斷電路中電表類型的方法
①直接觀察法:直接觀察電路中的電表接入電路的方式,若電表跟其他元件串聯(lián),則這個電表為電流表;若電表跟其他元件并聯(lián),則這個電表為電壓表.
②電表拆除法:拆除電路中的某個電表,若不影響其他所有用電器的工作,則這個電表為電壓表;若會影響電路中用電器的工作,則這個電表是電流表.
③假設(shè)判斷法:先假設(shè)電路中的電表為電流表或電壓表,再分析電路中是否出現(xiàn)故障,或是否符合題意.若無故障或符合題意,則假設(shè)正確;若出現(xiàn)斷路、短路等電路故障或不符合題意,則假設(shè)錯誤.在判斷時,電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線;電壓表可以認(rèn)為沒有電流通過它,在電路中可以看成是個斷路點.




結(jié)
答案:如圖所示

探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【例3】 小寶在探究電路中的電壓關(guān)系時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了電壓U2隨電壓U1變化的圖象,如圖所示.請你根據(jù)該圖象寫出電壓U2和U1的關(guān)系式:U2=________.
解析:從題圖象可以看出,電壓U2與電壓U1成一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)關(guān)系式為U2=kU1+b,則根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù),選取兩個特殊點,點(3V,6V)和(4V,5V)代入上式,得k=-1,b=9V,因此可得到關(guān)系式為:U2=9V-U1,即U1+U2=9V,該電路為串聯(lián)電路.
答案:9V-U1
【例4】 在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗時,有多個燈泡可供選擇,小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到電源上,如圖所示.

(1)當(dāng)分別把電壓表連在圖中A、B兩點,B、C兩點及A、C兩點時,閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是:UAB=0,UBC=12V,則故障可能是.
(2)故障排除后,實驗正常進(jìn)行,通過測量得到了兩組實驗數(shù)據(jù)如下表:

分析兩組實驗數(shù)據(jù),可得出:.

(3)本實驗設(shè)計你認(rèn)為有什么不合理或者可以改進(jìn)的地方嗎?若有,請加以說明(若是電路改進(jìn),請將電路圖填寫在上面虛線框內(nèi))_________________________
______________________________________________.
解析:本題中由于沒有說明兩燈泡的亮暗情況,所以有兩種可能,一是兩燈均不亮,則電路斷開,由于BC之間有電壓,而AB之間沒有電壓,因此L2燈斷路;若有一燈亮,而AB間無電壓,則L1燈短路,由于燈的亮暗題中沒有說明,故兩種情況也有可能同時發(fā)生;由兩次實驗記錄數(shù)據(jù)可以看出,串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路的電壓之和;由于這是一個規(guī)律探究題,實驗的次數(shù)過少,應(yīng)改變燈泡的規(guī)格或加入滑動變阻器進(jìn)行多次實驗,得出多組數(shù)據(jù),減小實驗的誤差,便于得出正確的規(guī)律..
備課筆記

































知識拓展:
在研究串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律時,應(yīng)注意:(1)選擇相同的小燈泡做實驗,不具有一般性,應(yīng)該換用不同的小燈泡再次進(jìn)行實驗;(2)本實驗要多做幾次,避免數(shù)據(jù)過于單一.



結(jié)
答案:(1)L1短路,或L2斷路,或L1短路同時L2斷路(2)串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路的電壓之和(3)有.實驗次數(shù)太少,可能引起較大誤差,可用如圖所示電路圖進(jìn)行實驗.

電阻
【例5】 光敏電阻的阻值隨著光照的強弱程度而改變.“光強”是表示光的強弱程度的物理量,照射光越強,光強越大,光強符號用E表示,國際單位為坎德拉(cd).實驗測得光敏電阻的阻值R與光強E間的關(guān)系如圖所示,由圖可知( )
A.光敏電阻的阻值隨光強的增強而變大
B.光敏電阻的阻值隨光強的增強而變小
C.光敏電阻的阻值隨光強的增強先變大后變小
D.光敏電阻的阻值隨光強的增強先變小后變大
解析:從題圖可以看出,光強越強,電阻越小,光敏電阻的阻值隨光強的增強而變小,B選項正確.
答案:B
【例6】 某物理興趣小組的同學(xué)為探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系,設(shè)計了如圖所示的電路.實驗時他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置,通過比較電壓表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大小.現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示:

(1)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時,他們將編號______為兩根金屬絲對應(yīng)接入電路1和2的位置,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)U1∶U2接近______時,可以初步判定:在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的條件下,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.
(2)在探究過程中,如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置,則他們想探究的是導(dǎo)體電阻與______________________之間的定量關(guān)系.
解析:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體的材料、長度及橫截面積有關(guān),在探究電阻與某一個因素的關(guān)系時應(yīng)采用控制變量法,若研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,應(yīng)采用材料和橫截面積相同的電阻絲,如A、B;從所提供的材料看,A、B導(dǎo)體長度之比為1∶2,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,它們兩端的電壓之比為1∶2,這說明在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的條件下,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.
答案:(1)A、B(B、A) 1∶2(2∶1) (2)橫截面積
備課筆記






課外拓展:
康銅
康銅,指的是一種具有高電阻率的合金金屬,是含40%鎳,1.5%錳的銅合金.具有低的電阻率溫度系數(shù)和中等電阻率(電阻率為0.48μΩ·m).可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用.有良好的加工性能和焊接性能.適宜在交流電路中使用,作精密電阻、滑動電阻、電阻應(yīng)變計等,也可用于熱電偶和熱電偶補償導(dǎo)線材料.約合40%鎳的銅鎳合金的特征就是此種合金有很小的溫度系數(shù).康銅絲為此種合金制成的電阻絲.

規(guī)律總結(jié):
用電流表和電壓表判斷電路故障問題
含有電流表、電壓表的電路故障問題是電學(xué)常見的問題,電路故障的判斷和排除是初中電學(xué)學(xué)習(xí)的難點.電路不能正常工作,就是發(fā)生了故障,大多數(shù)故障是斷路或者短路造成的.解答這類題目時,首先是判斷電路故障的性質(zhì),即電路中出現(xiàn)的故障是斷路還是短路;其次是電路故障發(fā)生的位置,即電路的故障發(fā)生在哪個用電器上.



結(jié)
滑動變阻器
【例7】如圖所示,當(dāng)滑片P置于中點時,小燈泡剛好正常發(fā)光,當(dāng)滑片P由中點向b端滑動時,電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度變化情況是( )
A.電流表示數(shù)變小,小燈泡變暗
B.電流表示數(shù)變大,小燈泡變亮
C.電流表示數(shù)不變,小燈泡變暗
D.電流表示數(shù)變小,小燈泡亮度不變
解析:由圖可知,滑動變阻器的滑片向右移,連入電路中的電阻變大,電流變小,小燈泡變暗.
答案:A

學(xué)




布置作業(yè):教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí),并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.










備課筆記
1.斷路的性質(zhì)及分析方法
斷路的性質(zhì):電路中發(fā)生斷路,表現(xiàn)為電路兩端電壓不為零,而電路中的電流為零;此時這兩點間若接有電壓表,則電壓表有示數(shù),而串聯(lián)在此電路中的電流表無示數(shù).
斷路故障判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓時,再逐段與電路并聯(lián),若電壓表有示數(shù),則說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極是連通的,斷點在電壓表的兩接線柱之間.
2.短路的性質(zhì)及分析方法
短路的性質(zhì):電路中發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路,而短路的兩點之間電壓為0.
短路故障的判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓時,再逐段與電路并聯(lián),若電壓表沒有示數(shù),則說明該電路被短路;若電壓表有示數(shù),則該電路不被短路或不完全被短路.







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版本: 人教版

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