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物理教案－第二節(jié) 歐姆定律
第二節(jié) 歐姆定律
(一)教學(xué)目的
1.掌握歐姆定律，能熟練地運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電壓、電流和電阻的簡單問題。
2.培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣。
(二)教具
書寫有問題和例題的投影幻燈片。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
提問：(使用投影幻燈片)表1、表2是某同學(xué)研究電流跟電壓、電阻關(guān)系時(shí)的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請?jiān)诒砀裰锌瞻撞糠痔顚懗稣_數(shù)值，并說明道理。
表1
U(伏)
I(安)
R=5歐
1.5
0.3
0.6
4.5
表2
R(歐)
I(安)
U=1.5伏
5
0.3
10
0.1
答：表1填3伏和0.9安。根據(jù)：在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
表2填0.15安和15歐。根據(jù)：在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2.進(jìn)行新課
(1)歐姆定律
由實(shí)驗(yàn)我們已知道了在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來得出結(jié)論，即歐姆定律。
板書：〈第二節(jié) 歐姆定律
1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。〉
歐姆定律是德國物理學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初期(1827年)經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出的一條關(guān)于電路的重要定律。
歐姆定律的公式：如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓，R表示這段導(dǎo)體的電阻，I表示這段導(dǎo)體中的電流，那么，歐姆定律可以寫成如下公式：
I =U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義：當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍，通過這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍。這反映導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U)。當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻增加到原來的幾倍，則導(dǎo)體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達(dá)了歐姆定律的內(nèi)容。
板書：<2.公式：I=U/R
I-電流(安) U-電壓(伏) R-電阻(歐)>
有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說明：
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個(gè)量是對同一段導(dǎo)體而言的。
②對于一段電路，只要知道I、U和R三個(gè)物理量中的兩個(gè)，就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個(gè)。
③使用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1：課本中的例題1。(使用投影片)
學(xué)生讀題，根據(jù)題意教師板演，畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據(jù)公式，然后代入數(shù)值，要有單位，最后得出結(jié)果。
板書：〈例題1：
已知：R =807歐，U =220伏。
求：I。
解：根據(jù)歐姆定律
I =U/R =220伏/807歐 =0.27安。
答：通過這盞電燈的電流約為0.27安�！�
例題2：課本中例題2。(使用投影片)
板書：〈例題2〉
要求學(xué)生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學(xué)到黑板上進(jìn)行板演。
學(xué)生板演完畢，組織全體學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①電路圖及解題過程是否符合規(guī)范要求。
②答題敘述要完整。本題答：要使小燈泡正常發(fā)光，在它兩端應(yīng)加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義：導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的乘積。不能認(rèn)為"電壓跟電流成正比，跟電阻成反比。"因?yàn)檫@樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實(shí)。
例題3：課本中的例題3。(使用投影片)
板書：〈例題3〉
解題方法同例題2。學(xué)生板演完畢，組織學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①解釋R=U/I的物理意義：對同一段導(dǎo)體來說，由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，所以i的比值是一定的。對于不同的導(dǎo)體，其比值一般不同。U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于材料、長度和橫截面積，還跟溫度有關(guān)。不能認(rèn)為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比。由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以某導(dǎo)體兩端的電壓是零時(shí)，導(dǎo)體中的電流也等于零，而這個(gè)導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答，介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書：(書寫于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法�！�
3.小結(jié)
(1)簡述歐姆定律的內(nèi)容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻？原理是什么？
(2)討論：通過課本中本節(jié)的"想想議議"，使學(xué)生知道：
①電流表的電阻很小(有的只有零點(diǎn)幾歐)，因此實(shí)驗(yàn)中絕對不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則，通過電流表的電流過大，有燒毀電流表的危險(xiǎn)。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐)，把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時(shí)，由于通過電壓表的電流很小，一般不會(huì)燒毀電壓表。
4.布置作業(yè)
課本本節(jié)后的練習(xí)1、4。
(四)說明：通過例題，要領(lǐng)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫好電路圖，按規(guī)范化要求解題。
第四節(jié) 電阻的串聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.通過實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。
2.復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用串聯(lián)電路特點(diǎn)的知識，解答和計(jì)算簡單的電路問題。
(二)教具
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：每組配備干電池三節(jié)，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個(gè)，導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.引入新課
(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題，由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書：〈第四節(jié) 電阻的串聯(lián)〉
(2)問：什么叫串聯(lián)電路？畫出兩個(gè)定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略，板演電路圖參見課本圖8-7)
(3)問：串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)是什么？舉例說明。
學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。
板書：〈１．串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I�！�
(4)問：串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么？舉例說明。
學(xué)生回答，教師小結(jié)，在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。
板書：〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U =U1+U2�！�
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻串聯(lián)后，總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系？這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn)：測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。
問：實(shí)驗(yàn)的方法和原理是什么？
答：用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流，就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。
要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)測兩個(gè)定值電阻(R1 =2歐、R2 =4歐)串聯(lián)總電阻的實(shí)驗(yàn)電路。如課本圖8-5所示。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①按伏安法測電阻的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②測出R1 (2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。
③將R1和R3串聯(lián)，測出串聯(lián)后的總電阻R′。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。
討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出：R =R1 + R2, R′=R1 + R3。實(shí)驗(yàn)表明：串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。
(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計(jì)算公式。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)，從理論上推導(dǎo)得出。
結(jié)合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。
板書：〈設(shè)：串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2，串聯(lián)后的總電阻為R。
由于U =U1 + U2,
因此IR =I1R1 + I2R2,
因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等，I =I1 =I2
所以R =R1 + R2。〉
請學(xué)生敘述R =R1 + R2的物理意義。
解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。
指出：把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大，總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。
板書：〈3.串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。R =R1 + R2�！�
口頭練習(xí)：
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來，串聯(lián)后的總電阻R是多大？(答：35歐)
②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐？(答：300歐。)
(3)練習(xí)
例題1：
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標(biāo)出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學(xué)生板演，教師講評。
討論解題思路，鼓勵(lì)學(xué)生積極回答。
小結(jié)：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點(diǎn)，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解。本題R1、R2串聯(lián)，所以I =I1 =I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2求出，根據(jù)歐姆定律I =U/R可求出電流I。
板書：〈例題1：
已知：U =6伏，R1 =5歐，R2 =15歐。
求：I。
解：R1和R2串聯(lián)，
R =R1+R2 =5歐+15歐 =20歐。
電路中電流：I =U/R =6伏/20歐≈0.3安。
答：這個(gè)串聯(lián)電路中的電流是0.3安�！�
例題2：
出示課本中例題2的投影片，學(xué)生讀題，畫電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。
①問：此題中要使小燈泡正常發(fā)光，串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻的意義是什么？
答：小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻R2，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U =U1 + U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發(fā)光。
②串聯(lián)的電阻R2，其阻值如何計(jì)算？
教師引導(dǎo)，學(xué)生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。
本題另解：
板書：〈R1和R2串聯(lián)，由于：I1 =I2，
所以根據(jù)歐姆定律得：U1/ R1 =U2/ R2，
整理為U1/ U2 =R1/ R2�！�
3.小結(jié)
串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。
4.布置作業(yè)
本節(jié)后的練習(xí)：1、2、3。
(四)說明
1.本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識，一般掌握較好，故實(shí)驗(yàn)前有關(guān)要求的敘述可從簡。但在實(shí)驗(yàn)中教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)。
2.從實(shí)驗(yàn)測出串聯(lián)電阻的總電阻和運(yùn)用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時(shí)，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
3.解答簡單的串聯(lián)電路計(jì)算問題時(shí)要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。
第五節(jié) 電阻的并聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.使學(xué)生知道幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。
2.復(fù)習(xí)鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用并聯(lián)電路的特點(diǎn)，解答和計(jì)算簡單的電路問題。
(二)教具
每組配備干電池二節(jié)，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一只，定值電阻2只(5歐和10歐各一只)，導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
問：請你說出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。(答略)
問：請解答課本本章習(xí)題中的第1題。
答：從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道，在長短、粗細(xì)相等條件下，鎳鉻合金線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大；根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過銅導(dǎo)線和鎳鉻合金中的電流一樣大；根據(jù)歐姆定律得U=IR，可得出鎳鉻合金導(dǎo)線兩端的電壓大于銅導(dǎo)線兩端的電壓。
問：請解本章習(xí)題中的第6題。(請一名學(xué)生板演，其他學(xué)生自做，然后教師講評。在講評中要引導(dǎo)學(xué)生在審題的基礎(chǔ)上畫好電路圖，按規(guī)范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請學(xué)生閱讀本節(jié)課文前問號中所提出的問題，由此提出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書：〈第五節(jié) 電阻的并聯(lián)〉
(2)問：并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)是什么？舉例說明。
學(xué)生回答，教師小結(jié)。
板書：〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即：I =I1 + I2�！�
(4)問：并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)是什么？舉例說明。
學(xué)生回答，教師小結(jié)。
板書：〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等�！�
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個(gè)電阻之間有什么關(guān)系呢？這就是本節(jié)將學(xué)習(xí)的知識。
3.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn)：
明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻，然后用伏安法測出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R，并將這個(gè)阻值與R1、R2進(jìn)行比較。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢，整理好儀器。
報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明，幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。
板書：〈3.幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小�！�
問：10歐和1歐的兩個(gè)電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐？(答：小于1歐。)
(2)推導(dǎo)并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關(guān)系。(以下內(nèi)容教師邊講邊板書)
板書：〈設(shè)：支路電阻分別是R1、R2；R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。
根據(jù)歐姆定律：I1 =U1/ R1, I2 =U2/ R2, I =U/ R,
由于：I =I1 + I2,
因此：U/R =U1/ R1+ U2 / R2。
又因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等，即：U =U1 =U2,
可得：1/R =1/ R1 + 1 / R2。
表明：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。〉
練習(xí)：計(jì)算本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)電阻(R1 =5歐，R2 =10歐)并聯(lián)后的總電阻。
學(xué)生演練，一名學(xué)生板演，教師講評，指出理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來，總電阻比任何一個(gè)電阻都小，這是因?yàn)榘褜?dǎo)體并聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體橫截面積。
(3)練習(xí)
例題1：請學(xué)生回答本節(jié)課文前問號中提出的問題。(回答略)
簡介：當(dāng)n個(gè)相同阻值的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻的計(jì)算式：R =R/n。例題1中：R′=10千歐，n =2，所以：R =10千歐/2 =5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中，電源的電壓是36伏，燈泡L1的電阻是20歐，L2的電阻是60歐，求兩個(gè)燈泡同時(shí)工作時(shí)，電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學(xué)生讀題，討論此題解法，教師板書：
認(rèn)請此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問題，首先要認(rèn)清電路的連接情況)。在電路圖中標(biāo)明已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。
（過程略）
問：串聯(lián)電路有分壓作用，且U1/ U2 =R1 / R2。在并聯(lián)電路中，干路中電流在分流點(diǎn)分成兩部分，電流的分配跟電阻的關(guān)系是什么？此題中，L1、L2中電流之比是多少？
答：（略）
板書：〈在并聯(lián)電路中，電流的分配跟電阻成反比，即：I1/ I2 =R2 / R1。〉
4.小結(jié)
并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來，總電阻比任何一個(gè)電阻都小。
5.布置作業(yè)
課本本節(jié)末練習(xí)1、2；本章末習(xí)題9、10。
參看課本本章的"學(xué)到了什么？，根據(jù)知識結(jié)構(gòu)圖寫出方框內(nèi)的知識內(nèi)容。
(四)說明
1.關(guān)于并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算，教學(xué)大綱上未做要求，建議對基礎(chǔ)較差的班級不增加這部分教學(xué)內(nèi)容。
2.在課時(shí)安排可能的情況下，建議根據(jù)學(xué)生掌握知識的實(shí)際情況，增加一節(jié)復(fù)習(xí)題�？偨Y(jié)第4-8章所學(xué)內(nèi)容，并做適當(dāng)?shù)木毩?xí) vvv
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