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高中电阻的教案

发表时间:2020-10-14

电阻的串联。

一般给学生们上课之前,老师就早早地准备好了教案课件,大家在用心的考虑自己的教案课件。只有写好教案课件计划,才能促进我们的工作进一步发展!你们会写教案课件的范文吗?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“电阻的串联”,但愿对您的学习工作带来帮助。

教学目标

知识目标
1.巩固串联电路的电流和电压特点.

2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.

3.会用公式进行简单计算.

能力目标
1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.

2.培养学生理论联系实际的能力.

情感目标
激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强思想品德教育.

教学建议

教材分析
本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.

教法建议
本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.

实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.

由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.

教学设计方案

1.引入课题

复习巩固,要求学生思考,计算回答

如图所示,已知,电流表的示数为1A,那么

电流表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表的示数是多少?

电压表V的示数是多少?

通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系

(1)串联电路中各处的电流相等.

(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.

在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个10的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些5的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?

电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.

2.串联电阻实验

让学生确认待测串联的三个电阻的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V),电流表的读数为0.6A,根据伏安法测出.

然后分别用代替,分别测出.

将与串联起来接在电路的a、b两点之间,提示学生,把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.

再串入电阻,把已串联的电阻当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法测出总电阻.

引导学生比较测量结果,得出总电阻与的关系:.

3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:

作图并从欧姆定律分别求得

在串联电路中

所以

这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.

4.运用公式进行简单计算

例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上,求这串联

电路中的电流

让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生找出求电路中电流的三种方法

(1)(2)(3)

经比较得出第(3)种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算

解题过程

已知V,求I

根据得

答这个串联电路中的电流为0.3A.

强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.

例二有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为8.3,两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?

让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号.

引导学生分析得出

(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V,而电源电压是6V,那么串联的电阻要分担的电压为

(2)的大小根据欧姆定律求出

(3)因为与串联,通过的电流与通过的电流相等.

(4)通过的电流根据求出.

解题过程

已知,求

解电阻两端电压为

电路中的电流为

需串联的电阻为

答需串联一个11.7的电阻.


相关知识

《电阻的串联和并联》单元专题型复习课设计


老师在新授课程时,一般会准备教案课件,大家在用心的考虑自己的教案课件。写好教案课件工作计划,才能使接下来的工作更加有序!你们清楚有哪些教案课件范文呢?下面是小编为大家整理的“《电阻的串联和并联》单元专题型复习课设计”,希望能为您提供更多的参考。

课题

电阻的串联和并联

1、复习和巩固串联、并联电路电流和电压的特点。

2、理解串联、并联电路电阻的关系。

3、会利用串联、并联电路特点的知识解决电路问题。

1、自己能够熟练、迅速地再现所学知识,以实事求是的科学态度来解决电路问题。

2、能综合运用电学知识解决问题。

课型

复习课

课时

1课时

学习重点

理解串联、并联电路电阻的关系并能来解决电路问题。

学习难点

正确识别电路图及串联的分压、并联电路分流的关系。

学习方法

讨论、练习综合学习法。

学法指导

1、在解决电路问题时,能积极思维,敢于探索。

2、自觉主动的讨论、质疑、辨析。

3、要注意前后章节知识的连贯性、统一性。

4、自己要“爱学”、“会学”,并能通过动手、动脑、动笔、动口地探索学习,达到“学会”。

学习环节

学习内容

教法运用

精选问题

设疑引学

交待目标

复习指导

辨疑解难

综合启发

理清脉络

释疑巩固

复习检查

先让学生看投影片上日常生活中的两个电学实际问题。

(1)某公共场所(公共楼梯,医院走廊内)有一盏长明灯,电阻为500欧,要保证其使用寿命,规定允许通过的最大电流为0.2安。问应该怎样才能将这盏长明灯接到照明电路上?

(2)一用电器上要安装一个阻值为100欧,允许通过的最大电流为2安的指示灯,应该怎样才能将此灯接入10安的电路中使用?

一般来说学生对这个问题的回答是不完整的,还存在疑问,从而设置疑问情境,引起学生注意,虽然学习了电阻的串联和并联,但对前面所学过知识还不能进行综合归纳应用。因此,就有必要对电阻的串联、并联问题进行综合复习,以达到掌握串联、并联电路的特点,并能用来解决电路的实际问题。

首先,画出一个串联电路图,让学生思考总结串联电路有那些特点。

1、串联电路的特点:

I=I1=I2

U=U1+U2

R=R1+R2

U1/U2=R1/R2

现在我们就应用串联电路的这些特点和欧姆定律来解决电路问题。

投影复习题一:某公共场所(公共楼梯内,医院走廊)有一盏长明灯,电阻为500欧,要保证其使用寿命,规定允许通过的最大电流为0.2安。问应该怎样才能将这盏灯接到照明电路上?

让学生分析讨论解题思路、方法,说明解题步骤,并启发学生思考本题有几种解法。

第一种解法:

分析:显然这是一个串联电路,两端的电压为220伏,电路中的电流为0.2安,根据题意,画出下面的电路图,可由欧姆定律求出电路中的总电阻,再按串联电路中的总电阻与分电阻的关系,即可求得。以R=R1+R2为解题思路。

第二种解法:

分析:这是一个串联电路,两端的电压为220伏,电路中的电流为0.2安,根据题意,画出电路图,在串联电路中,电路中的总电压等于各导体电压之和,先求出灯两端的电压,就可得到应串联电阻的电压,再利用R=U/I即可求出电阻。

第三种解法:

列方程的I1=I2即U1/R1=U2/R2综合应用欧姆定律和串联电路的特点。

第四种解法:

直接应用串联电路电压、电阻关系的U1/U2=R1/R2。

学生还有其它的方法。

通过一题多解,可启迪学生的思维,灵活地运用所学知识。并试着让学生编写类似的电路实际应用问题。培养学生能用所学的电学知识来解决实际问题的能力。

在学生掌握了串联电路的有关问题后,下面再进行并联电路的复习。学生归纳总结。

2、并联电路的特点:

I=I1+I2

U=U1=U2

1/R=1/R1+1/R2R=R1R2/(R1+R2)

I1/I2=R2/R1

现在我们就应用并联电路的这些特点来解决电路问题。

投影复习题二:一用电器上要安装一个阻值为100欧,允许通过的最大电流为2安的指示灯,应该怎样才能将此灯接入10安的电路中使用?

引导学生分析,电路中的总电流为10安,而100欧的电灯R1只允许通过2安的电流,为了保证此电灯接入电路中使用不致烧坏,因此必须并联一个适当的电阻分流。如下图:

根据并联电路的特点及欧姆定律学生可用不同的方法解答本题。

其中用I1/I2=R2/R1来解答最简便,但此公式本身就已应用欧姆定律和并联电路的特点,I=I1+I2和U=U1=U2属于综合方法。

其它解法可参考复习题一。可要求学生只说明解题思路、步骤即可,不必代入数值进行计算。

经过上面的复习,同学们有何收获,请在做复习自测题的过程中体会总结和应用。

投影复习自测题:如图所示,电源电压为6伏不变,当S断开时,电流表的示数为1安,当S闭合电流表的示数为1.5安,根据这些已知条件,可求出哪些未知量?

给学生一定的时间解答此题,并鼓励学生每求出一个物理量且思路明确可得10分,计入课堂测试成绩。

对学生的解题结果,进行分析讨论,并启发学生总结本题所求物理量的解题思路。并注意引导学生分清电路特点和已知量:当电路发生变化时(闭合、断开开关),识别和分析判断电路的连接,已知量只有电源电压,电流表的两次示数。

一般学生认为能求出两个电阻和电流就可以了。引导学生分析,还有许多量可求。并且对电路总电阻的求法,要求学生用不同的法求解,以训练学生的解题技能[根据并联电路电阻的关系式R=R1R2/(R1+R2)和欧姆定律变形公式两种解法都要掌握]用不同方法的再加10分。

最后总结讨论可求的物理量:一般为11个物理量。7个量为满分。

当K断开时,R1、I1、U1。

当K闭合时,R1、R2、R总,I1、I2、I总,U1、U2。

本题要综合应用欧姆定律、串联、并联电路的知识来解答,同时要求学生全面考虑电路中所涉及的有关物理量。通过计算本题激发了学生的思维,发挥了学生的想象力,复习巩固所学的知识,提高学生的分析应用能力。

学生小结:由每个学生自己写出书面小结和解题的体会。

启发引导

思维

导入课题

交待目标

梳理

知识

板书

唤起回忆

归类

启发

引导

激发

思维

分析总结

启发总结

诱导

启发总结

板书

唤起回忆

精选例题

引导分析

激发思维

归纳总结

检测

激励

诱导

分析

释疑解难

总结讲评

启发

引导

集中注意思考

质疑

辨析

回答探索

明确

目标

思考

总结回答

回顾

巩固记忆

查漏

补缺

思考分析

讨论

练习

订正总结

分析说明

讨论总结

巩固记忆

归类

查漏

补缺

分析思考讨论

练习解答

总结订正

综合

应用

辨析

总结

综合

应用

举一反三

说明:这是一节单元专题型复习课,在复习过程中不能把已学过的串联、并联知识和简单计算技能作机械的重复,而应在巩固串联、并联知识和计算技能的基础上,突出串联、并联电路特点这个重点,明确规律、特点,联系欧姆定律,采用问题讨论式方法,找到正确的学习方法,完成认知和思维活动的飞跃,从而具备解答电学实际问题的综合能力。

串联电路的计算专题


串联电路的计算专题
一、复习目标:
①记住欧姆定律的内容、表达式,并能熟练运用欧姆定律解决简单的电路问题;
②知道串联电路中电流、电压、电阻的关系,并分析解决简单的串联问题;
二、复习重点难点
串联电路的分压作用。
三、复习过程
(一)、知识储备:
1、欧姆定律:
(1)内容:
(2)公式:变形公式:、
(3)适用条件:
2、串联电路电路特点:
物理量电路串联电路
电流
电压
电阻
电功
电功率
电热
推论
(二)实验设疑
灯泡的亮度由实际功率来决定,如果将两个额定电压为220V,功率分别为100W和60W的灯泡串联在220V的电源上,请问哪个灯泡的亮度更亮点?
学生思考,教师通过实验演示。
(三)例题讲解
如下图所示,已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电流表的示数为0.6A,当开关S闭合后,运用你所学过的知识你能求出哪些物理量,并写出计算过程中用到的串联电路的有用的结论。
(学生书写解题过程,由一名学生在黑板上板书。)

解题方法:
解决串联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决。

总结规律:
串联电路中,电路各部分的电压与电阻大小成正比。
也就是,电阻大,分得电压越大;电阻增大,分得电压也增大。

解释实验现象:两个灯泡的额定功率一样,功率越大,电阻越小,所以100W灯泡的电阻小于60W灯泡的电阻,100W灯泡分得电压比60W灯泡电压小。它们串联在一起,电流相同,所以100W灯泡的实际功率小于60W灯泡的实际功率,所以100W灯泡亮度比60W灯泡亮度暗。

(四)举一反三
变化一:如右图所示,电阻R1与最大阻值为50Ω的滑动变阻器串联在电路中,当滑片P移到a端时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V,当滑片P移到b端时,电流表的示数为0.2A,求,
(1)电源电压U
(2)电阻R1的阻值
(3)电阻R1的实际功率
(4)当滑片P移到b端时,电压表的示数;
R1的实际功率,R2的实际功率
变化二:小明的爸爸为小明买回了一台“220V,22W”的节能灯,但小明家的电压经常在220V以上,通过统计(一个月)每天的平均电压约为240V。如果要使用台灯正常发光,
(1)小明应串联还是并联一个电阻?
(2)该电阻的阻值是多少?
(3)该电阻消耗的功率多大?
变化三:家用电饭煲的铭牌如图1所示,电路图如图2所示。R1是电饭煲煮饭时的发热板,R2是为了饭熟“跳制”后使电饭煲处于保温状态而串联入电路中的电阻(其电阻值为1029Ω)
(1)煮饭时,开关S应,(“闭合”或“断开”)此时电饭煲的实际功率是W,电饭煲的电阻是Ω,此时,如果用电饭煲煲汤1h,消耗的电能是KWh.
(2)保温时,开关S应(“闭合”或“断开”)此时电路中的实际功率是W,电流为A,R1两端电压为V,R2两端电压为V。
变化四:小江的叔叔从日本带回二个铭牌如右图所示的电水壶送给小江的爸爸和爷爷使用,小江回家见爷爷正准备使用该电水壶煮水泡“功夫茶”,便立即制止,并告知此电水壶不能在中国使用,并运用所学知识,帮爷爷改装成适合中国使用的电水壶。
(1)小江说此电水壶不能在中国使用的理由是什么?
(2)小江运用的方法可能是:
方法一:

方法二:

(五)总结
串联电路,分压作用,电压和电阻成正比。

电阻的测量


●教学目标
一、知识与技能
1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.
2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.
3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.
二、过程与方法
1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力.
2.通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力.
三、情感态度与价值观
1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯.
2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神.
●教学重点
利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.
●教学难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案.
●教学方法
实验法、探究法、讨论法.
●教具准备
(学生可2人或4人一组)干电池组(带盒)或学生电源、电压表、电流表、小灯泡(带座)、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、复习引入新课
[师]同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的题目.
投影题目:
用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V,用电流表测出通过这段导体的电流为
0.4A,这段导体的电阻是多少?
同学们练习,两个同学板演.
解:根据欧姆定律I=得
R===18Ω
(此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用,并且有同类型的例题.教师对学生的演算可以不做过多的讲评,直接关注其变形公式)
[师]欧姆定律I=可变形为R=,可不可以说导体的电阻R与导体两端电压成正比,而与通过导体的电流成反比?也就是说,加在导体两端的电压越高,导体的电阻R就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻就会越小?
(学生通过对“电阻”一节的学习及课后探究已有所理解)
[生]电阻是物质本身的性质,是由导体本身的因素决定的,和导体两端是否有电压,电压多高,以及导体中是否有电流,电流的大小都没有关系.
[师]肯定同学的回答.强调:对于变形公式R=,不能单纯从数学的角度理解,不存在R与U成正比,R与I成反比的关系,但是R=可以作为电阻的计算式,由一段导体两端的电压和通过导体的电流来计算这段导体的电阻.
二、进行新课
[师]同学们面前的小灯泡是我们在实验室中做实验时常用到的,你们还知道在哪儿还用它呢?
[生]手电筒用的就是这种,还有有的玩具上也用这种灯泡.
[师]如果我们想知道这种灯泡的电阻是多大,怎么办?
[生]可以利用欧姆定律的变形公式R=算出来.
[想想议议]
[师]要利用变形公式R=求电阻,需要知道U、I值,怎么能知道灯泡两端的电压和电流呢?
[生]用电压表测电压值,用电流表测出电流的值.
[师]很好,请大家画出测量小灯泡的电压和电流的电路图,然后互相交流.看自己的想法有没有和别的同学不一样.
请一位同学将自己设计的电路图画在黑板上.教师巡视,这时可能会发现,不论同学们灯泡、电表摆放的位置如何,大致会出现两种情况,一种只画出电流表、电压表、灯泡,另一种较完整,接进了滑动变阻器.
[投影这两种电路,学生观察比较]
[生]只要能测出电灯两端的电压和通过电灯中的电流就可以由R=算出电阻的值.用电流表、电压表就行,不用变阻器也可以.
[师]另一部分同学,你们为什么要将电路接入变阻器呢?
[生]变阻器能改变电路中的电流.
[师]像前一部分同学讲的,用电流表和电压表测出小灯泡中的电流和灯两端的电压就可以计算灯泡电阻.为什么还要改变电路中的电流,改变电路中的电流有什么用呢?
引导学生分析:前一个电路只能测一个电流值和电压值,而后一个电路中,利用滑动变阻器通过改变接入电路中电阻的大小改变电路中的电流.由于灯泡的电阻一般不变,这样根据欧姆定律变形式U=IR,电流改变时,灯泡两端的电压也会改变.因此,就可以测出几组不同的电流值和对应的电压值.
[生]小灯泡的电阻值是不变的,测出一次计算就可以了.为什么非要测几组不同的值,这样做有什么意义呢?
(引导学生分析)
[师]几个要好的同学共同去做一件事情或者做一个决定的时候,是不是要征求大家的意见?如果一个同学偏左,另一个同学偏右,最后大家折中一下取一个大家都满意的结论.
在实验中测量几组数值的意义也在于此.多测几组不同的电流和相应电压的数据,就可以得到多个电阻的测量值,从而可以通过取平均值的方法,去掉测量过程中可能出现的偶然误差,提高物理量的测量精确度.“多次测量求平均值”,这是我们在物理实验中经常要用到的方法.因此电路中连入变阻器是十分必要的.
[师]大家说,变阻器的作用是什么?
[生]改变电路中的电流,从而改变灯泡两端的电压(以进行多次测量).
[师]现在同学们可以根据自己的设想,选择实验器材,看老师给你准备的器材够不够,然后自己连接电路,设计好实验步骤及实验数据表格.
(学生边做边讨论.教师巡回指导.)
[师]将仪器接入电路前(或选择器材时,应了解器材的什么情况内容)?
[生]要了解器材的规格,如电源的电压、电压表电流表的量程、最小刻度值、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流等.
[师]很好,希望大家将这些内容也体现在你的实验报告中.其他同学还有什么补充内容吗?
[生]还要注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻线处,如果不在,还要注意先调零.
[生]还要看一下小灯泡的额定电压值是多少.
[生]还要注意看清电流表、电压表的正负接线柱,连接时不能接反了.

[师]老师还要提醒同学们注意一个问题:就是导线和开关,在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态.使用的导线如果导线芯是多股细铜线,连接时要先将线头扭在一起,捋光了再接(教师要做示范,并提醒同学注意安全,不要扎了手).
组内的同学可以分工协作,有人连接电路,有人设计实验步骤,有人起草实验记录表格.
(学生活动,教师巡视)
指导同学们完成各自独立的任务后,组内同学可以互相交流、检查,集中大家的智慧,改进实验电路连接,完善实验步骤.
[师]合上开关前,滑动变阻器滑片应该在什么位置上?
[生]滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上.
[师]为什么呢?这样做有什么意义或者是有什么必要吗?
[生](学生经过思考后回答)变阻器滑片先在阻值最大的位置上,当闭合开关时电路中的电流最小.
(教师引导,学生分析.)
[生]变阻器的电阻是可以改变的,如果滑片先处在最大的位置,那么它改变电阻时只能从大往小变.
[生]电路中的电流就会先从最小慢慢随着滑动变阻器的阻值变小而逐渐变大.
[生]这样就能避免因电路中电流过大而损坏电路.
[师]从这个意义上讲,滑动变阻器在电路中有什么作用呢?
[生]可以限制电路中的电流,起到保护电路的作用.
[师]同学们能根据学过的知识分析问题非常好,那么现在请大家来关注小灯泡.小灯泡上标明的额定电压值是多少?从灯泡的额定电压值你能想到什么问题?
[生](学生读出小灯泡的额定电压值)额定电压是指小灯泡正常工作的电压,如在灯泡两端的电压应该不超过灯泡的额定电压,这样才不会损坏小灯泡.
[师]电压表测量的是小灯泡两端电压.小灯泡两端电压的最大值已能根据灯泡的额定电压确定,电压表在量程选择上同学们有没有什么考虑?
[生](学生讨论后回答)电压表能测量的最大值稍微大于小灯泡的额定电压就可以了.
[师](肯定同学们的回答)根据灯泡的额定电压值,同学们对电源电压的选择有没有什么考虑呢?
[生](学生讨论后回答)电源的电压值应该大于小灯泡的额定电压值.不然的话,灯泡上的电压就可能达不到额定电压.
[师]同学们还有什么问题吗?如果没有什么问题,就请同学们按照我们刚才的讨论,调整你的电源电压及电压表的量程,将滑动变阻器的滑片放在变阻器阻值最大的位置上.注意变阻器阻值最大的位置不是唯一确定的,要根据你连接的接线柱的情况来定.大家再仔细检查,调整,确保位置正确.
请大家合上开关,并迅速打开,在合上开关的瞬间,一人观察电流表,一人观察电压表,看有什么情况?
[生]我们组电压表指针偏反了,指到了“0”的外侧(左端).
[生]我们组电流表指针偏得过了,出了刻度线以外.

[师]大家一起来帮助他们分析原因.为什么会出现这些现象?
[生]指针反偏是因为电表的正、负接线柱接反了.
[生]电流表偏转过激是因为电流表的量程太小了,要改接大量程.
[师]如果改接大量程还偏转过激怎么办?
[生]学生议论然后作答.先检查一下他们电路中的滑动变阻器滑片在不在最大位置,如果滑片在最大位置上,那就换一块量程更大的电流表.
[师]如果没有量程更大的电流表,只能想其他的办法,怎么做?
(同学们热烈讨论.教师提醒同学们用学过的欧姆定律来想办法)
[生]是不是可以适当减小电源的电压.因为电阻一定的情况下,电压变小,电流也会变小.这样就可以不用换更大量程的电流表了.
[生]也可以用增大电阻的方法.因为电压一定的情况下,电阻增大,电流也会减小.
教师热情鼓励同学们的精彩表现.
[师]选择有代表性的两个小组介绍他们设计的操作步骤.
第一组:合上开关,移动滑动变阻器的触头,使滑动变阻器阻值逐渐减小,电路中电流逐渐增大,小灯泡两端电压逐渐增大.测量两组数,最后将滑片移到小灯泡两端电压等于其额定电压时的位置,读出电流表示数.
第二组:合上开关,移动滑动变阻器滑片到小灯泡两端电压等于其额定电压值的位置,读出电流表的示数.然后再调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压逐渐降低,测出灯泡两端的电压和对应的电流值,并记录数据.
[师]同学们分析一下,两种步骤哪种更合适一些?
教师引导学生分析,灯泡两端的额定电压是保证小灯泡正常发光的电压值.当高于额定电压值时,根据欧姆定律,流过小灯泡的电流就会比正常发光时的电流值大,这时对小灯泡的使用寿命有很大的影响,严重时会烧坏小灯泡.因此从设备安全的角度考虑,测量时要使电压逐次降低,而不是升高.
[师]要调节滑动变阻器滑片到小灯泡额定电压值的位置,滑动变阻的电阻是增大还是减小?
[生]电灯两端电压是额定值时,是电灯电压的最大值.这时滑动变阻器的阻值应从大变小,这样才能使电路中电流增大,从而使电灯两端电压增大到其额定值.
[师]使小灯泡两端电压从额定值减小时,滑动变阻器的阻值应变大还是变小呢?
[生]小灯泡两端电压变小,根据欧姆定律应使电路中电流变小,所以滑动变阻器的阻值应该变大.
[师]所以,同学们在改变滑动变阻器的阻值大小时,一定要首先弄清楚滑动变阻器阻值变大时,滑片向哪个方向移动,变阻器阻值变小时,滑片应向哪个方向移动,才不至于在操作过程中出现错误.另外电流表、电压表读数时,要看清接的是哪两个接线柱、多大的量程、该量程下的最小刻度值是多大.同学们按步骤操作,如实填写实验数据,并对记录的数据进行分析计算.求出小灯泡的电阻,并相互交流.
[师]通过大家的测量、计算,你有什么发现吗?
[生]小灯泡两端的电压值不同时,电路中的电流也不同,但由计算出的电阻值基本不变,最后一次测出的数据,计算结果稍微大一点.
[师]这样的结果说明了什么问题?
[生]电阻是导体本身的性质,和导体中电流及导体两端的电压无关.
[师]补充一点,测量时间过长,灯亮得太久,灯泡的电阻会略有增大.
同学们整理仪器,养成良好的习惯.
三、小结
师生共同小结本节内容并板书.
题目:测量小灯泡的电阻.
实验原理:根据欧姆定律I=,推出R=,计算灯泡电阻R.
实验电路:
实验器材:小灯泡:额定电压______V.
滑动变阻器:最大阻值______,允许通过的最大电流______;电源:______V;开关、导线若干.
实验步骤:
1.按电路图连接实物电路.连接电路时,开关应断开.大致估计电流表、电压表测量的最大电流值和最大电压值,选择合适的量程接入,如不能估计,则要选择量程较大的接线柱接入.
2.检查电路无误后,将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置.
3.合上开关,并迅速打开开关(——试触),在开关合上的瞬间观察电流表、电压表指针的变化,判断电表连接是否正确(有无接反),电流表、电压表量程连接是否合适(量程大,还是小).
4.根据试触的情况,调整电流表、电压表接入电路的量程,确保电压表、电流表连接正确.
5.合上开关,移动滑动变阻器的滑片.改变被测小灯泡两端的电压,测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,分别记下三组对应的电流和电压的数值,将测量的电流和对应的电压值,填入数据表格对应的空格内.
注意:在移动滑动变阻器的滑片测量时,应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上,先测出额定电压对应的电流值,再使小灯泡两端的电压逐次降低,测出对应的电压和电流值(弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小).在读取电流表、电压表数值时,要先弄清楚电流表、电压表接入电路的量程以及该量程下每一大格、每一小格代表的数值.读数时,眼睛正对刻线,确保读数正确.
6.根据欧姆定律I=的变形公式R=算出小灯泡的电阻并求出其平均值.作为所测小灯泡的阻值.
数据表格及记录:
实验次数电压U(V)电流I(A)电阻R(Ω)
1
2
3
小灯泡电阻的平均值:=
分析与论证:
评估与交流:
四、动手动脑学物理
1.错误1:变阻器的接线柱接错,短路接入电路,变阻器失去改变电阻的作用.应该用变阻器“一上、一下”两个接线柱.
错误2:电压表“+”“-”接线柱接反,合上开关时,电压表指针可能“反打”.
(纠正图略)
2.第一次测量:42.86Ω
第二次测量:42.31Ω
第三次测量:45.45Ω
电阻的平均值:43.54Ω
3.略
4.甲、乙两个电路测出的灯泡电阻略有不同.甲、乙电路如图:
甲:电流表内接法乙:电流表外接法
电流表内接时,电流表读数与小灯泡中的电流相同,但由于电流表的内阻RA≠0,因此电流表具有分压作用,使得电压表读数大于小灯泡两端电压.由算出的电阻值比实际电阻偏大.
电流表外接时,电压表读数与小灯泡两端电压相等,但由于电压表的内阻RV≠∞,因而具有分流作用,使得电流表的读数大于流过小灯泡的电流.由算出的电阻值比实际的电阻偏小.
五、板书设计