2014年高中物理 2.3《歐姆定律》學(xué)案 新人教版選修

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1、 3-1 第二章第3節(jié)歐姆定律學(xué)案 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一預(yù)習(xí)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定 2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題 3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件 （二）過程與方法 教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力 二預(yù)習(xí)內(nèi)容 1．電阻

2、：表征導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量。符號(hào)常用R表示，電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號(hào)是Ω，1Ω＝1V/A，常用單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。 2．歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I 跟導(dǎo)體________________，跟導(dǎo)體中的_____________。公式表示：I=______。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對(duì)氣體導(dǎo)電不適用。 3．導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖12－3－1所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即tanα=I/U=1/R 4．測量小燈泡伏

3、安特性曲線的電路選擇： 由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué)生學(xué)到的知識(shí)、方法在新情景中運(yùn)用，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。 本實(shí)驗(yàn)教材中滑動(dòng)變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實(shí)驗(yàn)繪出的伏安特性曲線缺少坐標(biāo)原點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)。 若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開始逐漸增大到接近額定電壓），則滑動(dòng)變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)放在何 處。 滑動(dòng)變阻器采用分壓接法

4、的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖12—3—2所示。 5．實(shí)驗(yàn)電路的連接： 這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實(shí)驗(yàn)，在連接電路上要給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭? 接線順序?yàn)椤跋却蟛ⅰ薄? 電表量程選擇的原則是：使測量值不超過量程的情況下，指針盡量偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。 電路接好后合上電鍵前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，使開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡兩端的電壓為最小。 - 2 - / 9 6．?dāng)?shù)據(jù)的收集與處理 合上電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)，改變小燈泡兩端的電壓，每改變一次，讀出電壓值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。 U/V

5、 I/A 在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法畫出U-I圖線。 三提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué)案 一學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定 2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題 3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件 （二）過程與方法 教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物

6、理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 本節(jié)知識(shí)在實(shí)際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能力 二學(xué)習(xí)過程 1．電阻：表征導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量。符號(hào)常用R表示，電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號(hào)是Ω，1Ω＝1V/A，常用單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。 2．歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I 跟導(dǎo)體________________，跟導(dǎo)體中的_____________。公式表示：I=______。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對(duì)氣體導(dǎo)電不適用。 3．導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做

7、導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖12－3－1所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即tanα=I/U=1/R 4．測量小燈泡伏安特性曲線的電路選擇： 由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué)生學(xué)到的知識(shí)、方法在新情景中運(yùn)用，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。 本實(shí)驗(yàn)教材中滑動(dòng)變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實(shí)驗(yàn)繪出的伏安特性曲線缺少坐標(biāo)原點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)。 若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開始逐漸增大到接近額定電壓），則

8、滑動(dòng)變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)放在何 處。 滑動(dòng)變阻器采用分壓接法的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖12—3—2所示。 5．實(shí)驗(yàn)電路的連接： 這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實(shí)驗(yàn)，在連接電路上要給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭? 接線順序?yàn)椤跋却蟛ⅰ薄? 電表量程選擇的原則是：使測量值不超過量程的情況下，指針盡量偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。 電路接好后合上電鍵前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置，使開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小燈泡兩端的電壓為最小。 6．?dāng)?shù)據(jù)的收集與處理 合上電鍵后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)，改變小燈泡兩端的電壓，每改變一次，讀出電壓

9、值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。 U/V I/A 在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法畫出U-I圖線。 三反思總結(jié) 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度比較大，主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實(shí)驗(yàn)的難度比較大，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性也比較大，所以實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助，所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。 四當(dāng)堂檢測 1.電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3

10、V的電壓時(shí)，通過它的電流為2mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為______Ω；如果給它加上2V的電壓，則通過它的電流為______ mA；如果在它兩端不加電壓，它的電阻為______Ω。 拓展：對(duì)于歐姆定律I=U/R我們可以說:電流與電壓成正比，與電阻成反比；但根據(jù)歐姆定律的公式變形R=U/I,我們就不能說:電阻與電壓成正比，與電流成反比。因?yàn)殡娮枋敲枋鰧?dǎo)體阻礙電流本領(lǐng)大小的物理量，與導(dǎo)體中有無電流無關(guān)。至于電阻的大小與哪些因素有關(guān)，通過今后的學(xué)習(xí)，我們可以知道是由導(dǎo)體的本身以及溫度來決定。另外，在掌握物理學(xué)公式時(shí)，不能僅僅從數(shù)學(xué)角度去理解，還要注意理解一些物理量本身的、物理學(xué)的內(nèi)在含義。

11、 2：關(guān)于電流和電阻，下列說法中正確的是（ ） A．電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同 B．金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以電流增大 C．由R=U/I可知，I一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與U成正比，U與I成反比 D．對(duì)給定的電阻，比值U/I是一個(gè)定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 3.兩電阻R1、R2 的I-U圖線如圖12－3－3所示，由圖可知兩電阻的大小之比R1：R2＝______。當(dāng)通過兩個(gè)電阻的電流相等時(shí)，兩個(gè)電阻兩端的電壓之比U1:U2＝______。當(dāng)加在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí)，通過它們的電流之比I1:I2＝______。 拓展

12、：用圖象反映物理規(guī)律，是物理學(xué)中常用的方法，也是考察的重點(diǎn)之一。本題要求學(xué)生理解I-U圖象的物理含義，知道I-U圖象不僅能反映電流隨電壓變化的關(guān)系，還要能知道，其斜率的倒數(shù)即為該導(dǎo)體的電阻。在觀察物理函數(shù)圖象時(shí)一定要注意坐標(biāo)，不能憑記憶來回答。如果圖象是U-I圖象，其圖線的斜率就等于導(dǎo)體的電阻。如圖12－3－4所示是表示兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，導(dǎo)體1和導(dǎo)體2的電阻那個(gè)大？ [答案]：R1>R2 課后練習(xí)與提高 1.歐姆定律適用于 ( ) A.電動(dòng)機(jī)電路 B.金屬導(dǎo)體導(dǎo)電 C.電解液導(dǎo)電 D.所有電器元件 2．如圖12—3—5所示，a、b兩直線分

13、別是用電器A和B的伏安特性曲線，則下列說法正確的是（ ） A．通過用電器的電流與用電器兩端的電壓成正比 B．用電器中的電流、兩端的電壓和用電器的電阻不符合歐姆定律 C．用電器A的電阻值比B大 D．用電器A的電阻值比B小 3.用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍,加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半,那么通過A、B的電流IA和IB的關(guān)系是 （ ） A．IA=2IB B.IA=IB C.IA=IB/2 D. IA=IB/4 4．小燈

14、泡的伏安特性曲線如圖12—3—6中的AB段（曲線）所示，由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了________Ω. 5.如果人體的最小電阻是800Ω，已知通過人體的電流為50mA時(shí)，就會(huì)引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓。 6.標(biāo)有“6.3V 0.3A”的小燈泡，其電阻為多少？若將此燈泡接到4.2V的電源上時(shí)，通過燈泡的電流強(qiáng)度為多少？ 7.普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在45Ω～55Ω的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時(shí)，電路中的電流變化范圍是多少？ 8.一個(gè)電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時(shí)，通過電阻器的電流增加2mA，則該

15、電阻器的阻值是多少？ 9．為研究小燈泡的伏安曲線的特性，選用小燈泡額定值為“3.0 V，0.4 A”，實(shí)驗(yàn)中有儀器：安培表、伏特表、電鍵、導(dǎo)線若干外；還需要 ________、__________。 (1)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，通過查資料、與同學(xué)討論思考后回答下列問題： 實(shí)驗(yàn)中用兩電表測量小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流時(shí)，電路怎樣連接才能使測得燈泡的電阻誤差較小?為什么? (2)為使加在小燈泡的電壓從零開始，能在較大的范圍調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用怎樣連接?在方框內(nèi)畫出相關(guān)的電路圖。 (3)請(qǐng)根據(jù)你畫的電路圖，把圖12—3—7中的實(shí)驗(yàn)器材連成符合 要求的實(shí)驗(yàn)電路。

16、 (4)為使讀數(shù)誤差盡可能小，電壓表的量程應(yīng)選用________檔，電流表的量程應(yīng)選用_______檔，為保證實(shí)驗(yàn)安全，測量范圍不能超過_______V和_____A，開始做實(shí)驗(yàn)閉合S前，應(yīng)把P移到________端。 (5)若實(shí)驗(yàn)中測得某一小燈泡的電流強(qiáng)度和電壓之值如下表，請(qǐng)?jiān)趫D12—3—8中畫出U-I圖線，該小燈泡的電阻有何特征?并從中分析其主要原因。 I/A 0.10 0.20 0.26 0.30 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 U/V 0.05 0.14 0.21 0.30 0.48 0.70 1.02 1.

17、48 1.96 2.50 電源，滑動(dòng)變阻器 （1）安培表量程選擇0∽0.6A，伏特表量程選0∽3V,安培表采用外接法。 （2）采用分壓電路，電路圖如圖所示。 （3）實(shí)物圖如下圖所示。 （4）0∽3V，0∽0.6A,3V 0.4A D （5）圖略，燈絲電阻隨兩端電壓的增大而增大。 課后練習(xí)與提高答案：1 BC 2AC 3D 4 10 5小于40V 6 21Ω 0.2A 7 0.11A～0.133A 8 100Ω 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！