88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 3-1第二章第3节欧姆定律学案

欧姆定律教案高中

发表时间:2020-11-13

3-1第二章第3节欧姆定律学案。

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?小编为此仔细地整理了以下内容《3-1第二章第3节欧姆定律学案》,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

3-1第二章第3节欧姆定律学案
课前预习学案
一预习目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、总结规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二预习内容
1.电阻:表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示,电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω,1Ω=1V/A,常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1MΩ=103kΩ=106Ω。
2.欧姆定律的内容:导体中的电流I跟导体________________,跟导体中的_____________。公式表示:I=______。欧姆定律的适用范围:金属导电和电解液导电,对气体导电不适用。
3.导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图12-3-1所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tanα=I/U=1/R
4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:
由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,可采用安培表外接法,教师要引导学生讨论,选安培表外接法还是内接法?为什么选外接法?让学生学到的知识、方法在新情景中运用,提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法,电阻R串联在电路中,即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大(从零开始逐渐增大到接近额定电压),则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析,让学生知道电压如何变化,并知道接通电路前,滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5.实验电路的连接:
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验,在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是:使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。
6.数据的收集与处理
合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。
三提出疑惑

课内探究学案
一学习目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、总结规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二学习过程
1.电阻:表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示,电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω,1Ω=1V/A,常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1MΩ=103kΩ=106Ω。
2.欧姆定律的内容:导体中的电流I跟导体________________,跟导体中的_____________。公式表示:I=______。欧姆定律的适用范围:金属导电和电解液导电,对气体导电不适用。
3.导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图12-3-1所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tanα=I/U=1/R
4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:
由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,可采用安培表外接法,教师要引导学生讨论,选安培表外接法还是内接法?为什么选外接法?让学生学到的知识、方法在新情景中运用,提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法,电阻R串联在电路中,即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大(从零开始逐渐增大到接近额定电压),则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析,让学生知道电压如何变化,并知道接通电路前,滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5.实验电路的连接:
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验,在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是:使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。
6.数据的收集与处理
合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。
三反思总结
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。
四当堂检测
1.电路中有一段导体,给它加上3V的电压时,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为______Ω;如果给它加上2V的电压,则通过它的电流为______mA;如果在它两端不加电压,它的电阻为______Ω。

拓展:对于欧姆定律I=U/R我们可以说:电流与电压成正比,与电阻成反比;但根据欧姆定律的公式变形R=U/I,我们就不能说:电阻与电压成正比,与电流成反比。因为电阻是描述导体阻碍电流本领大小的物理量,与导体中有无电流无关。至于电阻的大小与哪些因素有关,通过今后的学习,我们可以知道是由导体的本身以及温度来决定。另外,在掌握物理学公式时,不能仅仅从数学角度去理解,还要注意理解一些物理量本身的、物理学的内在含义。
2:关于电流和电阻,下列说法中正确的是()
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C.由R=U/I可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U与I成反比
D.对给定的电阻,比值U/I是一个定值,反映导体本身的一种性质

3.两电阻R1、R2的I-U图线如图12-3-3所示,由图可知两电阻的大小之比R1:R2=______。当通过两个电阻的电流相等时,两个电阻两端的电压之比U1:U2=______。当加在两个电阻上的电压相等时,通过它们的电流之比I1:I2=______。
拓展:用图象反映物理规律,是物理学中常用的方法,也是考察的重点之一。本题要求学生理解I-U图象的物理含义,知道I-U图象不仅能反映电流随电压变化的关系,还要能知道,其斜率的倒数即为该导体的电阻。在观察物理函数图象时一定要注意坐标,不能凭记忆来回答。如果图象是U-I图象,其图线的斜率就等于导体的电阻。如图12-3-4所示是表示两个导体的伏安特性曲线,导体1和导体2的电阻那个大?
[答案]:R1R2
课后练习与提高
1.欧姆定律适用于()
A.电动机电路B.金属导体导电
C.电解液导电D.所有电器元件
2.如图12—3—5所示,a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是()
A.通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比
B.用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律
C.用电器A的电阻值比B大
D.用电器A的电阻值比B小
3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是()
A.IA=2IBB.IA=IB
C.IA=IB/2D.IA=IB/4
4.小灯泡的伏安特性曲线如图12—3—6中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.
5.如果人体的最小电阻是800Ω,已知通过人体的电流为50mA时,就会引起呼吸器官麻痹,不能自主摆脱电源,试求安全电压。

6.标有“6.3V0.3A”的小灯泡,其电阻为多少?若将此灯泡接到4.2V的电源上时,通过灯泡的电流强度为多少?

7.普通电话用的是炭精话筒,里面碳粒的电阻能在45Ω~55Ω的范围里变化,当加上6V的电压时,电路中的电流变化范围是多少?
8.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
9.为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0V,0.4A”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、导线若干外;还需要________、__________。
(1)根据所学的知识,通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题:
实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时,电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?
(2)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图,把图12—3—7中的实验器材连成符合
要求的实验电路。
(4)为使读数误差尽可能小,电压表的量程应选用________档,电流表的量程应选用_______档,为保证实验安全,测量范围不能超过_______V和_____A,开始做实验闭合S前,应把P移到________端。
(5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表,请在图12—3—8中画出U-I图线,该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。
I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56
U/V0.050.140.210.300.480.701.021.481.962.50

电源,滑动变阻器
(1)安培表量程选择0∽0.6A,伏特表量程选0∽3V,安培表采用外接法。
(2)采用分压电路,电路图如图所示。
(3)实物图如下图所示。
(4)0∽3V,0∽0.6A,3V0.4AD
(5)图略,灯丝电阻随两端电压的增大而增大。
课后练习与提高答案:1BC2AC3D4105小于40V621Ω0.2A70.11A~0.133A8100Ω

扩展阅读

欧姆定律学案


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?以下是小编收集整理的“欧姆定律学案”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

第二章第3节欧姆定律学案
课前预习学案
一预习目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、总结规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二预习内容
1.电阻:表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示,电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω,1Ω=1V/A,常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1MΩ=103kΩ=106Ω。
2.欧姆定律的内容:导体中的电流I跟导体________________,跟导体中的_____________。公式表示:I=______。欧姆定律的适用范围:金属导电和电解液导电,对气体导电不适用。
3.导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图12-3-1所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tanα=I/U=1/R
4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:
由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,可采用安培表外接法,教师要引导学生讨论,选安培表外接法还是内接法?为什么选外接法?让学生学到的知识、方法在新情景中运用,提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法,电阻R串联在电路中,即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大(从零开始逐渐增大到接近额定电压),则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析,让学生知道电压如何变化,并知道接通电路前,滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5.实验电路的连接:
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验,在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是:使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。
6.数据的收集与处理
合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。
三提出疑惑

课内探究学案
一学习目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、总结规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二学习过程
1.电阻:表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示,电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω,1Ω=1V/A,常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1MΩ=103kΩ=106Ω。
2.欧姆定律的内容:导体中的电流I跟导体________________,跟导体中的_____________。公式表示:I=______。欧姆定律的适用范围:金属导电和电解液导电,对气体导电不适用。
3.导体的伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图12-3-1所示。图线斜率的物理意义:斜率的倒数表示电阻,即tanα=I/U=1/R
4.测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:
由于小灯泡的电阻较小,为减小误差,可采用安培表外接法,教师要引导学生讨论,选安培表外接法还是内接法?为什么选外接法?让学生学到的知识、方法在新情景中运用,提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法,电阻R串联在电路中,即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大(从零开始逐渐增大到接近额定电压),则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析,让学生知道电压如何变化,并知道接通电路前,滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5.实验电路的连接:
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验,在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是:使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。
6.数据的收集与处理
合上电键后,移动滑动变阻器的滑动触点,改变小灯泡两端的电压,每改变一次,读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上,将表格中的数据,用描点法画出U-I图线。
三反思总结
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合的教学方法。
四当堂检测
1.电路中有一段导体,给它加上3V的电压时,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为______Ω;如果给它加上2V的电压,则通过它的电流为______mA;如果在它两端不加电压,它的电阻为______Ω。

拓展:对于欧姆定律I=U/R我们可以说:电流与电压成正比,与电阻成反比;但根据欧姆定律的公式变形R=U/I,我们就不能说:电阻与电压成正比,与电流成反比。因为电阻是描述导体阻碍电流本领大小的物理量,与导体中有无电流无关。至于电阻的大小与哪些因素有关,通过今后的学习,我们可以知道是由导体的本身以及温度来决定。另外,在掌握物理学公式时,不能仅仅从数学角度去理解,还要注意理解一些物理量本身的、物理学的内在含义。
2:关于电流和电阻,下列说法中正确的是()
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C.由R=U/I可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U与I成反比
D.对给定的电阻,比值U/I是一个定值,反映导体本身的一种性质

3.两电阻R1、R2的I-U图线如图12-3-3所示,由图可知两电阻的大小之比R1:R2=______。当通过两个电阻的电流相等时,两个电阻两端的电压之比U1:U2=______。当加在两个电阻上的电压相等时,通过它们的电流之比I1:I2=______。
拓展:用图象反映物理规律,是物理学中常用的方法,也是考察的重点之一。本题要求学生理解I-U图象的物理含义,知道I-U图象不仅能反映电流随电压变化的关系,还要能知道,其斜率的倒数即为该导体的电阻。在观察物理函数图象时一定要注意坐标,不能凭记忆来回答。如果图象是U-I图象,其图线的斜率就等于导体的电阻。如图12-3-4所示是表示两个导体的伏安特性曲线,导体1和导体2的电阻那个大?
[答案]:R1R2
课后练习与提高
1.欧姆定律适用于()
A.电动机电路B.金属导体导电
C.电解液导电D.所有电器元件
2.如图12—3—5所示,a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是()
A.通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比
B.用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律
C.用电器A的电阻值比B大
D.用电器A的电阻值比B小
3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是()
A.IA=2IBB.IA=IB
C.IA=IB/2D.IA=IB/4
4.小灯泡的伏安特性曲线如图12—3—6中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.
5.如果人体的最小电阻是800Ω,已知通过人体的电流为50mA时,就会引起呼吸器官麻痹,不能自主摆脱电源,试求安全电压。

6.标有“6.3V0.3A”的小灯泡,其电阻为多少?若将此灯泡接到4.2V的电源上时,通过灯泡的电流强度为多少?

7.普通电话用的是炭精话筒,里面碳粒的电阻能在45Ω~55Ω的范围里变化,当加上6V的电压时,电路中的电流变化范围是多少?
8.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
9.为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0V,0.4A”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、导线若干外;还需要________、__________。
(1)根据所学的知识,通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题:
实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时,电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?
(2)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图,把图12—3—7中的实验器材连成符合
要求的实验电路。
(4)为使读数误差尽可能小,电压表的量程应选用________档,电流表的量程应选用_______档,为保证实验安全,测量范围不能超过_______V和_____A,开始做实验闭合S前,应把P移到________端。
(5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表,请在图12—3—8中画出U-I图线,该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。
I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56
U/V0.050.140.210.300.480.701.021.481.962.50

电源,滑动变阻器
(1)安培表量程选择0∽0.6A,伏特表量程选0∽3V,安培表采用外接法。
(2)采用分压电路,电路图如图所示。
(3)实物图如下图所示。
(4)0∽3V,0∽0.6A,3V0.4AD
(5)图略,灯丝电阻随两端电压的增大而增大。
课后练习与提高答案:1BC2AC3D4105小于40V621Ω0.2A70.11A~0.133A8100Ω

第7节 闭合电路的欧姆定律


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“第7节 闭合电路的欧姆定律”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

第7节闭合电路的欧姆定律

要点一闭合电路欧姆定律的相关问题
1.闭合电路欧姆定律的推导
设一个闭合电路中,电源电动势为E,内阻为r,内电路电压为U内,外电路电阻为R,路端电压为U外,电路电流为I,则
E=U内+U外①
根据欧姆定律知:U外=IR②
U内=Ir③
由①②③式解得I=ER+r
可见,闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,这就是闭合电路的欧姆定律.
(1)闭合电路的欧姆定律表达式:I=ER+r.
闭合电路的欧姆定律变形式:E=IR+Ir或E=U外+Ir或U外=E-Ir.
E=IR+Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.E=U外+Ir或U外=E-Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路.
(2)用电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压,不是内电路两端的电压,也不是电源电动势,所以U外E.
(3)当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,故此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压.这提供了测E的一种方法.
2.路端电压U外与外电阻R之间的关系
对一定电源、电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变,变化情况如下(“↑”表示增加,“↓”表示减少):

当外电路断开时,R=∞,Ir=0,U=E,此为直接测量法测电动势的依据.
当外电路短路时,R=0,I=Er(称为短路电流),U外=0.由于通常的电源内阻很小,短路时会形成很大的电流.这就是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因.
3.路端电压与电流的关系图象
(1)由U=E-Ir可知,U—I图象是一条斜向下的直线,
如图2-7-3所示.
图2-7-3
(2)纵轴的截距等于电源的电动势E;横轴的截距等于外电路短路时的电流I0=Er.
(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻.即
r=EI0=ΔUΔI=tanθ
θ越大,表明电源的内阻越大.
要点二解答闭合电路问题的一般步骤
首先要认清外电路上各元件的串、并联关系,必要时,应进行电路变换,画出等效电路图.
解题关键是求总电流I,求总电流的具体方法是:若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势,可用全电路欧姆定律(I=ER+r)直接求出I;若内外电路上有多个电阻值未知,可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I;当以上两种方法都行不通时,可以应用联立方程求出I.
求出总电流后,再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流.

1.内外电路电势如何升降?
在理解课本图的基础上,我们还可以把电源看成等效的两部分即无内阻理想电源和电阻r的串联,则闭合电路内外电路的电势升、降如图2-7-4所示.
图2-7-4
从电源正极开始,沿电流流向,先经过电阻r,电势降低Ir,再经过外电路电阻R,电势又降低IR;由电源的负极到正极非静电力作用,使电势又升高E,电源正负极的电势用φ1、φ2表示,对整个过程有φ1-Ir-IR=φ2,即φ1-φ2=Ir+IR,亦即E=U内+U外.
2.内外电路功率、电源输出功率、电源效率怎样区别?
(1)各部分功率关系分析
由EIt=I2Rt+I2rt知,EI=I2R+I2r
其中EI为电源的总功率,I2r为电源内耗功率,I2R为外电路消耗功率,也是电源的输出功率.
(2)电源输出功率特点
P出=UI=I2R=E2(r+R)2R=E2R(R-r)2+4Rr=E2(R-r)2R+4r,由此式可看出,当R=r时,P出有最大值,即Pm=E24R=E24r.
由图2-7-5可以看出
图2-7-5
①当R=r时,输出功率最大,P出=E24r.
②当Rr时,若R增大,P出增大,当Rr时,若R增大,则P出减小.
③除R=r外,图象上总有两点输出功率P出相等,如图中R1与R2,则由(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2
整理得:R1R2=r2.
(3)电源的效率
①定义:输出功率跟电路消耗的总功率的比值,即η=UIEI=UE.
②如果外电路为纯电阻电路,则η=UE=IRI(R+r)=RR+r=11+rR,所以外电路电阻越大,电源效率越高.
③当电源输出功率最大时,R=r,η=50%.

一、闭合电路欧姆定律的应用
【例1】如图2-7-6所示电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内阻.
图2-7-6
答案1Ω
解析通过电阻R的电流为
I=UR=1.89A=0.2A
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得电源内阻
r=E-UI=2-1.80.2Ω=1Ω.
二、电路的动态分析
【例2】如图2-7-7所示,A、B、C三只电灯均能发光,当把滑动变阻器的触头P向下滑动时,三只电灯亮度的变化是()
图2-7-7
A.A、B、C都变亮B.A、B变亮,C变暗
C.A、C变亮,B变暗D.A变亮,B、C变暗
答案B
解析滑动变阻器的触头P向下滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值R减小,所以电路总阻值R总减小,由闭合电路欧姆定律知总电流(I总=ER总+r)变大,通过A的电流增大,A两端的电压UA增大,故A变亮;由于I总变大,所以内阻上的电压(U内=I总r)变大,所以C上的电压(UC=E-UA-U内)变小,通过C的电流IC变小,所以C变暗;由于I总变大,IC变小,所以通过B的电流(IB=I总-IC)一定增大,B灯变亮,选B.基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻值变化的部分入手,由串、并联规律判知R总的变化情况,再由闭合电路欧姆定律判知I总和U路端的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律判知各分量的变化情况.

1.将一个电动势为3V,内阻不能忽略的电池两端接一电阻R,当有1C的电荷通过电阻R时,在R上产生的热量()
A.大于3JB.小于3J
C.等于3JD.内阻未知,无法确定
答案B
解析根据W=qU=3J,而W为内阻r和外电阻R上产生的热量之和,故R上产生的热量小于3J.
2.如图2-7-8所示,用两节干电池点亮几只小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是()
图2-7-8
A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗
B.灯多时各灯两端的电压较低
C.灯多时通过电池的电流较大
D.灯多时通过各灯的电流较大
答案ABC
解析由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,选项C正确.此时电源的内电压越大,路端电压越低,选项B正确.流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A正确,选项D错.
3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是()
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
答案D
解析电池板开路电压等于电动势E=800mV.短路时I=Er求得内阻r=20Ω.再由欧姆定律或电压分配关系,可得外接20Ω电阻时的路端电压为0.40V.
4.如图2-7-9所示,电源的电动势E=24V,内阻r=1Ω,电阻R=2Ω,M为直流电动机,其电阻r′=1Ω,电动机正常工作时,其两端所接电压表读数为UV=21V,求电动机转变机械能的功率是多大?
图2-7-9
答案20W
解析由闭合电路欧姆定律可得:
E=UV+I(R+r)
则I=E-UVR+r=24-212+1A=1A
由能量守恒可知电动机输出的机械功率为
P机=IUV-I2r′=(1×21-12×1)W=20W

题型一电路的动态分析
如图1所示的电路,
图1
闭合开关S,滑动变阻器滑片P向左移动,下列结论正确的是()
A.电流表读数变小,电压表读数变大
B.小灯泡L变亮
C.电容器C上电荷量减小
D.以上说法都不对
思维步步高当滑片向左滑动时,电路中的总电阻怎样变化?总电流怎么变化?路端电压怎样变化?电流表和电压表分别是测量哪个电路的电流和哪个电阻两端的电压?电容器上的电压和哪个电阻的电压相等?
解析当滑片向左滑动时,电路中的总电阻变大,总电流减小,路端电压变大.所以电流表的示数减小,电压表的示数增大.小灯泡的电流是干路电流,灯泡变暗.电容器上的电压是路端电压,路端电压增大,电容器上所带的电荷量增加.
答案A
拓展探究电动势为E、
图2
内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图2所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是()
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
答案A
解析设滑动变阻器的触头上部分电阻为x,则电路的总电阻为R总=r+R1+xR2x+R2,滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,并联支路电阻x增大,故路端电压变大,同时并联部分的电压变大,故通过电流表的电流增大,故选项A正确.
电路的动态分析的常规思路:①根据其中一个电阻的变化找出电路中总电阻的变化,其中断路相当于电阻无穷大,短路相当于电阻等于零.②根据闭合电路欧姆定律找出电流和路端电压的变化情况.③找出电压表、电流表测量的哪一部分的电流和电压.④分析出各个支路的电流和电压的变化情况.
题型二含源电路的功率和效率
如图3所示电路中,
图3
定值电阻R2=r(r为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且R1R2+r,在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是()
A.电源的输出功率变小
B.R2消耗的功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D.以上说法都不对
思维步步高滑片向右移动,滑动变阻器接入电路部分电阻怎么变化?电路中的电流怎么变化?通过电源的电流和通过电阻R2的电流怎么变化?考虑滑动变阻器上的功率消耗时怎样处理R2?
解析滑片向右移动,滑动变阻器接入电路部分电阻变小,电路中的电流变大,通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大,这两个电阻是定值电阻,消耗的功率变大,在滑动的过程中内阻始终小于外电阻,所以电源的输出功率增大.考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R2看成电源的一部分.当滑动变阻器的阻值等于2r时,消耗的功率最大.
答案C
拓展探究如图4所示,
图4
U—I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是()
A.在b点时,电源有最大输出功率
B.在b点时,电源的总功率最大
C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大
D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小
答案AD
含源电路的功率和效率问题:①电源内阻消耗的功率与干路电流有关,干路电流越大,消耗的功率越大.②电源的输出功率的最大值出现在外电阻和内阻相等时,可把定值电阻等效为电源的内电路,此时电动势不变,内阻为原内阻和该电阻的串联值.

一、选择题
1.下列关于闭合电路的说法中,错误的是()
A.电源短路时,电源的内电压等于电动势
B.电源短路时,路端电压为零
C.电源断路时,路端电压最大
D.电源的负载增加时,路端电压也增大
答案D
2.某电池当外电路断开时,路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4V,则可以判定该电池的电动势E和内阻r分别为()
A.E=2.4V,r=1ΩB.E=3V,r=2Ω
C.E=2.4V,r=2ΩD.E=3V,r=1Ω
答案B
3.
图5
法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖.所谓“巨磁电阻”效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象,物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用,他们的探究如下:为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.图5是磁报警装置一部分电路示意图,其中RB是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I、ab两端的电压U将()
A.I变大,U变大B.I变小,U变小
C.I变大,U变小D.I变小,U变大
答案C
解析当RB处出现断针时,RB减小,R总减小,I总增大,I总r增大,Uab=E-I总r将减小;由于I总增大,所以R1分压增大,UR1+URB=Uab,可得URB减小,IR3减小,由IR3+I=I总,可得I增大.
4.
图6
如图6所示是研究内、外电压的实验装置,“+”、“-”是电池的两极,A、B是位于两极内侧的探针,电压表V、V′分别接在电池的两极和两探针上,R是滑动变阻器,P是它的滑动触头,下述中错误的是()
A.P向右滑动时V的示数增大
B.P向右滑动时V′的示数减小
C.电压表V′跟A端相连的接线柱应是“+”接线柱
D.电压表V′跟B端相连的接线柱应是“+”接线柱
答案C
解析P向右滑动时,变阻器有效电阻变大,总电流变小,内电压U′=Ir变小,路端电压U变大,故A、B正确.在内电路中电流是从B经电解液流向A,φBφA,电压表V′跟B端相连的接线柱是“+”接线柱,跟A端相连的接线柱是“-”接线柱,故C错误,D正确.
5.如图7所示,
图7
经过精确校准的电压表V1和V2,分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,读数依次为12.7V和12.3V,则()
A.a、b间的实际电压略大于12.7V
B.a、b间的实际电压略小于12.3V
C.电压表V1的内阻大于V2的内阻
D.电压表V1的内阻小于V2的内阻
答案AC
解析并联电压表使电路电阻减小,电流增大,故a、b两端电压比实际电压要小,且电压表内阻越大,测量值越大,越接近实际电压.
6.如图8所示,
图8
E为电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()
A.I1增大,I2不变,U增大
B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大
D.I1减小,I2不变,U减小
答案B
解析滑动触点由a向b移动时,R2阻值减小,所以总电阻减小,电路中总电流增大,则内电压增大,路端电压减小,故U减小;总电流增大,R3两端电压也增大,所以并联电压减小,故I1减小,I2增大.
7.如图9所示电路中,
图9
电源电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以()
A.增大R1
B.减小R1
C.增大R2
D.减小R2
答案AD
解析电容器相当于断路,电路实际上是R和R2并联后再和R1串联.当R1增大,R总增大,I总减小,R分配电流减小,灯泡变暗;当R2增大,R总增大,I总减小,U增大,UR1减小,所以UR=(U-UR1)增大,灯泡变亮.
二、计算实验题
8.如图11所示的电路中,
图11
当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V和0.4A.当S断开时,它们的示数各改变0.1V和0.1A,求电源的电动势.
答案2V
解析当S闭合时,R1、R2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir,即E=1.6+0.4r①
当S断开时,只有R1接入电路,由闭合电路欧姆定律得:
U′=E-I′r,即E=(1.6+0.1)+(0.4-0.1)r②
由①②得:E=2V,r=1Ω
9.如图12所示,
图12
电解槽A和电炉B并联接到电源上,电源内阻r=1Ω,电炉电阻R=19Ω,电解槽电阻r=0.5Ω,当S1闭合、S2断开时,电炉消耗的功率为648W;S1、S2都闭合时,电炉消耗的功率475W.(电炉电阻不变),试求:
(1)电源电动势.
(2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小.
(3)S1、S2都闭合时,电解槽电能转化成化学能的功率.
答案(1)120V(2)20A(3)1900W
解析S1闭合,S2断开时,电炉功率P1=I2R,所以I=P1R=64819A,电源电动势E=I(R+r)=120V.
(2)S1、S2都闭合时,电炉功率P2=I2RR
所以IR=P2R=47519A=5A
路端电压U=IRR=19×5V=95V
通过电源的电流I=E-Ur=120-951A=25A
电解槽中电流IA=I-IR=20A
(3)电解槽消耗电功率
PA=IAU=20×95W=1900W
10.如图13所示的电路,
图13
外电路电阻皆为R,电源内阻为R4,当S断开时,在电容器极板间放一个质量为m,带电荷量q的电荷恰能静止,在S闭合时,电容器极板间放一个质量仍为m,带电荷量为q′的电荷,恰能静止,请探究分析q和q′应有什么关系.
答案见解析
解析设电动势为E,电容器板间距离为d,则当S断开时
I=ER4+R=4E5R,所以UC=UR=IR=4E5
由电荷静止,可由受力平衡得UCdq=mg
整理可得:q=5mgd4E①
当S闭合时,I=ER4+R3RR+3R=ER
UC′=I4R=E4RR=E4
由电荷受力平衡得UC′dq′=mg,整理可得q′=4mgdE②
由①②可得qq′=516.
第8节多用电表
.
要点一欧姆表的原理和选挡
1.原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表,可以直接读出电阻值,比用伏安法测电阻要方便得多.
图2-8-5
原理如图2-8-5所示.
调零时,Ig=ERg+r+R=ER内;测量时,I=ER内+Rx.
只要将对应Rx值的电流刻度I改为阻值Rx,即为欧姆表.
由于I与R的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻零刻度在电流满偏处.
注意红表笔接欧姆表内部电源负极,而黑表笔接内部电源的正极.
2.欧姆表的选挡
从理论上讲,欧姆表可直接测量从零至无限大之间任何阻值的电阻,但由于面板刻度不均匀,使得在零值附近和无限大值附近很难准确地读出被测电阻的数值(测量误差很大).一般来说,欧姆表刻度标尺长度的10%~90%之间为有效工作刻度.另外当Rx=R内,即在中值附近时,指针偏角Φ与Rx的关系比较接近线性,刻度较均匀,因此,在具体测量时,最好使指针位于中央附近,这就是选挡的依据.
在使用欧姆表前,首先应估测待测电阻的大小,选择合适的挡位(通常按大量程向小量程挡位顺序选择).如果选择的挡位不合适,则应重新换挡,若指针偏角较小,则应选择倍率高一挡的挡位,反之则选低一挡的挡位.
要点二多用电表使用的注意事项
1.表盘面上“+”“-”插孔表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱,因此,不管测什么,首先将红表笔插入“+”插孔,将黑表笔插入“-”插孔.那么用直流电流挡、直流电压挡时,电流从红表笔流入,从黑表笔流出;用电阻挡时由原理图可知,红表笔连接的是表内电源的负极.黑表笔连接的是表内电源的正极,因此,电流还是从红表笔流入,从黑表笔流出.
2.测量前,应把选择开关旋到相应项目的适当量程上,读数时要注意挡位与刻度盘的对应.直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样.要注意所选的量程应大于用电器两端电压的估计值和通过用电器电流的估计值.
3.欧姆挡的使用需要注意以下几点:①选挡接着调零(选挡的原则:指针越接近中值电阻,读数越精确);②换挡重新电阻调零;③示数要乘以倍率;④用完后将选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上,长期不用时应把电池取出;⑤被测电阻要跟电源、其他元件分离.

1.黑箱问题和电路故障问题有哪些?
不同的元件有不同的特性,不同的故障,出现不同的现象.
(1)常见元件特性及测量现象
①电阻的特点是不分极性的,即正向和反向电阻大小相等.
②二极管的特点是具有单向导电性,电流只能由正极流向负极,因此多用电表的欧姆挡测量其正向电阻(黑表笔接正极,红表笔接负极)时,有一个较小的电阻值.而测其反向电阻时,电阻为很大或接近无穷大.
③电容的特点也可用测电阻的方法探测.因为多用电表的欧姆挡内部带有电源,与电容连接时会给电容充电,随着充电的进行,充电电流逐渐减小,因此测其电阻时,一开始电阻值较小,后来阻值逐渐增大,最后接近无穷大.
④电源不同于其他任何元件,因为它能提供电压,用多用电表的电压挡可直接探测.
(2)常见电路故障类型及现象
多用电表的电压、电流、欧姆挡都可以用来检测电路故障,实际使用直流电压挡测电压和欧姆挡测电阻较多.具体操作时要注意各种情况的使用规则,根据测量结果和串并联电路特点来考虑故障位置和原因.特别注意到一点,某段电路无电流时,电路中各点电势相等,是判断电路故障时常用依据.
电路中两点间无电压,表示两点间电路无故障;电路中的两点间有电压(接近电动势)表示两点间有断点,其他部分无故障.
2.多用电表用途有哪些?
检测大容量电容器:对于容量较大(1μF以上)的电容器,可用多用电表的电阻(R×100挡或R×1k挡)进行简易检测.当多用电表的两表笔分别与电容器的两极接触时,若指针根本不动,则表示该电容器已断路;如果指针由快到慢地摆动,然后又回到“∞”处,表明这个电容器良好,且电容器的容量越大指针摆过的偏角越大;若指针立即指到右端“0”位置而不回摆,则表示该电容器已被击穿(短路);若指针向右端摆动,但最终不能回摆到左端的“∞”,则表示该电容器漏电了.
判断火线和零线:当电线裸露时,我们用测电笔可以很方便地判断出火线和零线.能否在不剥去电线绝缘层的情况下,判断火线和零线呢?用多用电表就可以做到.方法是:将选择开关置于小量程的交流挡,取下黑表笔,将红表笔插在“+”孔.先把被测处的两根电线拉开2~5cm的距离,再用红表笔的尖分别去碰触两根电线,多用电表显示值较大的即为火线.

一、欧姆表的工作原理
【例1】若某欧姆表表头的满偏电流为5mA,内装一节干电池,电动势为1.5V,那么该欧姆表的内阻为多少?待测电阻接入红、黑两表笔间时,指针偏在满刻度的3/4处,则待测电阻的阻值为多少?
答案300Ω100Ω
解析将红、黑表笔短接、调节调零电阻的阻值,当电流满偏时Ig=ERg+r+R0
所以欧姆表的内阻
R内=Rg+r+R0=EIg=1.55×10-3Ω=300Ω
当电流为34Ig时,有34Ig=ER内+Rx,即R内+Rx=4E3Ig=400Ω,故Rx=100Ω
二、多用电表测电阻的过程
【例2】如图2-8-6所示为一可供使用的多用电表,
图2-8-6
S为选择开关,Q为电阻挡调零旋钮.现在要用它检测两个电阻的阻值(图中未画电阻).已知阻值分别为R1=60Ω,R2=470kΩ.下面提出了在测量过程中一系列可能的操作,请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合于多用表安全使用规则的各项操作,并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上的空白处.
A.旋动S使其尖端对准电阻挡×1k
B.旋动S使其尖端对准电阻挡×100
C.旋动S使其尖端对准电阻挡×10
D.旋动S使其尖端对准电阻挡×1
E.旋动S使其尖端对准V1000
F.将两表笔分别接到R1的两端,读出R1的阻值,随后即断开
G.将两表笔分别接到R2的两端,读出R2的阻值,随后即断开
H.两表笔短接,调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0,随后即断开
所选操作及其顺序为(用字母代号填写):________________(操作步骤可以重复选用).
答案AHGDHFE(或DHFAHGE)
解析多用电表测量电阻时,量程的选择以指针中央附近时读数较准确,由表盘中值示数约150可知,测R1=60Ω的电阻时,只能选“×1”挡;测R2=470kΩ时,应选择“×1k”挡,并且在每次选定量程后,都必须将两表笔短接,进行电阻挡调零,所以题目中所给操作H需重复选用.在测量过程中对R1与R2测量的先后没有什么限制,但测量完毕后,功能选择开关必须旋离电阻挡,拨到交流(V)高压挡或“OFF”处,所以合理的操作及顺序为AHGDHFE或DHFAHGE.

1.关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是()
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线是均匀的,可以共用同一刻度线
B.电阻刻度是不均匀的
C.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应
答案ABC
2.图2-8-7为多用电表欧姆挡的原理示意图,
图2-8-7
其中电流表的满偏电流为300μA,内阻Rg=100Ω,调零电阻的最大值R=50kΩ,串联的固定电阻R0=50Ω,电池电动势E=1.5V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是()
A.3kΩ~8kΩ
B.30kΩ~80kΩ
C.300kΩ~800kΩ
D.300Ω~800Ω
答案A
3.用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时,分别用×1、×10、×100三个电阻挡测了三次,指针所指的位置如图2-8-8所示.
图2-8-8

其中①是用________挡,②是用________挡,③是用________挡,为提高测量的精确度,应该用________挡,被测电阻阻值约为________.
答案×1×10×100×10300Ω
解析乘的倍率越大,示数越小,故①是“×1”挡,②是“×10”挡,③是“×100”挡.为了提高测量的准确度,指针应在表盘的中间附近,故选“×10”挡测量.被测电阻阻值约为30×10Ω=300Ω.
4.如图2-8-9所示,某幢居民楼有甲、乙两个房间需要从一楼接电,已知一楼的接线盒内有4根电缆(未做任何标记),其中有两根通向甲房间,有两根通向乙房间,如果只用一只多用电表,试判断通向甲房间的电缆是哪两根?
图2-8-9
答案可将甲房间内的两根电缆接在一起然后在一楼用多用电表的欧姆挡分别测量这四根电缆c、d、e、f两两间的电阻值,如果电阻为∞,说明这两根电缆不可能同时都通向甲房间,如果某次测量中电阻较小,说明这两根电缆一定就是通向甲房间的那两根,其余两根电缆就是通向乙房间的.

题型一欧姆表的工作原理
图1是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处.现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为()
图1
A.4RB.5RC.10RD.16R
思维步步高欧姆表的内阻分为几部分组成?当进行电阻调零时,电流表的示数是多少?当进行电阻测量时,指针偏转的含义是什么?
解析当进行电阻调零时,根据闭合电路的欧姆定律,此时欧姆表满偏,即Ig=ER内,当测量电阻值为R的电阻时,有4Ig5=ER内+R,设待测电阻阻值为R′,则有:Ig5=ER内+R′,联立各式即可得到结论.
答案D
拓展探究关于多用电表,下列说法正确的是()
A.多用表是电压表、电流表、欧姆表共用一个表头改装而成的
B.用多用表无论是测电压、电流还是测电阻,红表笔的电势都高于黑表笔的电势
C.多用表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部提供电流的
D.用多用表测电压、测电流和测电阻时,电流都是从红表笔流入的
答案AD
解析多用电表内只有一个表头,所以A选项正确;对于多用电表,电流都是从红表笔流进,从黑表笔流出.其它测量电流的来源都是外电路提供的,但是欧姆挡和其它挡不同,它是靠内部提供电源的.
多用电表的欧姆表部分的工作原理和电压表、电流表的工作原理有所不同,原因是内部存在电源,当进行电阻调零时实际上是待测电阻为零,此时电流最大;当接入电阻时,指针偏转角度减小,通过电流的变化情况来判断外电阻的变化情况.
题型二多用电表的使用
图2为一正在测量中的多用电表表盘.
图2
(1)如果是用×10Ω挡测量电阻,则读数为________Ω.
(2)如果是用直流10mA挡测量电流,则读数为______mA.
(3)如果是用直流5V挡测量电压,则读数为________V.
思维步步高在进行电阻测量时应该怎样进行读数?是不是需要估读?若在表盘上没有直流10mA的刻度盘,怎样进行处理?
解析如果是进行的电阻测量,读数时应该用最上面一行刻度,然后再乘以倍率.在进行电流的测量时,电流挡是10mA,没有直接能够读数的表盘刻度,可以选择满偏刻度为50的刻度盘,每个小格代表0.2mA进行读数.
答案(1)60(2)7.18(3)3.59
拓展探究要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻未知)
B.电流表A(量程3A,内阻0.01Ω)
C.定值电阻R(阻值2kΩ,额定电流50mA)
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计)
E.多用电表
F.开关K1、K2,导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100Ω倍率,操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图3所示,则测量的结果是________Ω.

图3
(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图4所示的甲、乙实验电路,你认为其中较合理的电路图是________.其理由是____________________________.
图4
(3)在图5中,根据你选择的电路把实物连接好.
图5
(4)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:________________________;用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV=________.
答案(1)3000(2)乙甲图中电流表的示数太小,误差太大.乙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小.
(3)实物连接图如下图所示
(4)实验步骤:①闭合,再闭合,读得电压表示数;再断开,读得电压表示数.②
多用电表使用的考查集中在以下几个方面:①多用电表的读数,注意不同的测量量所用的表盘不同.②测量电阻.由于其工作原理的限制,只能进行电阻的粗略测量,并且换挡必须进行调零.

一、选择题

1.关于欧姆表,下列说法正确的是()
A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的
C.使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行电阻调零,换挡后不必重新调零
D.若测量时指针偏角较小,应换用较小倍率挡测量
答案A
2.用多用电表的欧姆挡(×1000Ω)检验性能良好的晶体二极管,发现多用电表的指针向右偏转的角度很小,这说明()
A.二极管加有正向电压,故测得电阻很小
B.二极管加有反向电压,故测得电阻很大
C.此时红表笔接的是二极管的正极
D.此时红表笔接的是二极管的负极
答案BC
解析用欧姆挡进行检查,指针向右偏转的角度很小,说明电阻值接近无穷大,二极管加有反向电压.而欧姆表的红表笔是和电源负极相连,二极管不导通,说明红表笔接的是二极管正极.
3.下列说法中正确的是()
A.欧姆表的每一挡测量范围都是0到∞
B.欧姆表只能用来粗略地测量电阻
C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大
D.用欧姆表测电阻,指针越靠近刻度右边误差越小
答案AB
解析由于欧姆表刻度不均匀,只能对电阻粗略地进行测量.
4.一个用满偏电流为3mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA处,则被测电阻的阻值为()
A.1000ΩB.5000ΩC.1500ΩD.2000Ω
答案A
解析本题主要考查对欧姆表的原理的理解.设欧姆表的内阻为R内,由欧姆定律知:3×10-3A=ER内,1.5×10-3A=ER内+500Ω,所以R内=500Ω,E=1.5V,又1×10-3A=ER内+Rx,所以Rx=1000Ω.
5.
图6
有三个电阻串联,如图6所示,电流表是完好的,合上开关S后,发现电流表的示数为零,在不拆开电路的前提下,通过电压表测量各连接点的电压值,可判断故障原因.电压表测量数据为Uab=Ucd=0,Uac≠0,则该电路的故障原因可能是()
A.R1断路B.R2断路
C.R3断路D.R1、R2、R3断路
答案B
解析若R1断路,Uab≠0,A错误;若R2断路,Uab=Ucd=0,Uac≠0,且电流表的示数为零.B正确;若R3断路.Ucd≠0,C错误;若R1、R2、R3断路,Uac=0.D错误.
6.调零后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是()
A.这个电阻值很小
B.这个电阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用“×1”挡,重新调零后再测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新调零后再测量
答案BD
7.
图7
某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图7所示的电路,接通S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()
A.AB段断路B.BC段断路
C.AB段短路D.BC段短路
答案AD
解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通.若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好.又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路,或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况.分析时考虑要全面,要把故障的可能原因全部找出来,不要漏掉正确选项.
二、计算实验题
8.图8所示
图8
的欧姆表示意图中,电流表的满偏电流Ig=200μA,内阻Rg=100Ω,R0=1.4kΩ,电源电动势E=1.5V,电源内阻不计,欧姆表的调零电阻的有效值R是多大?当测量某电阻时,指针恰好在中间位置,则被测电阻R1是多大?
答案6kΩ7.5kΩ
解析对欧姆表调零时,指针指在0处,此位置为满偏电流的位置,即:Ig=ERg+R0+R,解得:R=EIg-Rg-R0=1.5200×10-6Ω-100Ω-1400Ω=6000Ω=6kΩ
欧姆表总内阻R内=R+R0+Rg=7.5kΩ
当指针在中间位置时
Ig2=ER内+R1得R1=2EIg-R内=7.5kΩ
9.(1)如图9所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置.将选择开关置于直流“50V”挡,Ⅱ的示数为________V,Ⅲ的示数为________V;选择开关置于直流“100mA”挡,Ⅰ的示数为________mA;将多用电表的选择开关置于“×10Ω”挡,Ⅲ的示数是________Ω.若接着要测阻值约为30Ω的电阻,应采用的测量步骤是:________________________________________________________________________.
图9
(2)用多用电表的欧姆挡(×100Ω)测试三只晶体二极管,其结果依次如图10甲、乙、丙所示,由图可知,图________的二极管是好的,该二极管的正极是________端.

图10
答案(1)20.010.0501.20×103将选择开关换到×1Ω挡,重新进行欧姆调零,再进行测量(2)乙a
10.多用电表表头的示意图如图11所示,在正确操作的情况下:
图11

(1)若选择开关的位置如箭头a所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.
(2)若选择开关的位置如箭头b所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.
(3)若选择开关的位置如箭头c所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.
(4)若选择开关的位置如箭头c所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该为:__________________________________.
(5)全部测量结束后,应将选择开关拨到________挡或者________.
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表.
答案(1)直流电压1.25V(2)直流电流50mA
(3)电阻1.7kΩ(4)选用欧姆表“×1k”倍率,重新调零,将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线,读出指针所指刻度,再乘以倍率得测量值(5)“off”交流电压500V挡(6)红正
解析多用电表可以测直流电压、直流电流、交流电压、电阻.测电压、电流时,同电压表、电流表的使用方法相同,选择的挡位是最大量程;而选择测电阻挡位时,指针指示的数,乘以倍率得测量值.

高二物理欧姆定律35


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师更好的完成实现教学目标。怎么才能让教案写的更加全面呢?以下是小编收集整理的“高二物理欧姆定律35”,仅供参考,大家一起来看看吧。

《欧姆定律》第一课时教案
第一课时
●教学目标
一、知识目标
1.通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系.
2.使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流.
3.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压.
二、能力目标
1.通过实验探究电流、电压、电阻的关系.学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法.
2.通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程,学会科学探究的方法,培养初步的科学探究的能力.
三、德育目标
1.通过学生的科学探究活动,形成尊重事实、探究真理的科学态度.
2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神.
3.在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识.
●教学重点
通过实验探究电流、电压、电阻之间的关系.
●教学难点
组织、引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析,并得出真实、科学的结论.
●教学方法
探究法、实验法、观察法.
●教具准备
干电池组、2.5V和6.3V小灯泡(带座)各一只、开关一只、导线若干、投影仪.
学生3人一组:电源(电池组或学生电源)5Ω,10Ω,15Ω定值电阻各一个,滑动变阻器、电流表、电压表各一只,导线若干.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
[师]通过前面的学习,同学们基本了解了电流、电压、电阻的概念,并学会了电流表和电压表的使用.今天请同学们先看老师的这组实验.
[演示]小灯泡和电池、开关组成串联电路.
演示一:一节干电池和2.5V小灯泡串联发光.
演示二:两节干电池和2.5V小灯泡串联发光.
演示三:两节干电池和6.3V的小灯泡串联发光.
同学们仔细观察三次演示小灯泡的发光情况.
[师]通过观察实验,根据上节课的学习,你能告诉大家什么?你还想知道些什么呢?
[生]一个灯泡,两节电池比一节电池时亮,说明灯(电阻)不变,电压大时,电流也大.
[生]同样的两节电池,2.5V的灯比6.3V的灯亮.电压不变时,电阻大的电流小,电阻小的电流大.
[生]能不能知道电流、电阻、电压之间数量上的关系呢?
二、进行新课
[师]根据同学们对电阻、电压、电流的学习,你可以大胆地猜测一下它们之间可能的数量关系是什么?
[生]电压越大,电流越大.
[生]电阻越大,电流越小.
[生]也许其中的两个相除或相乘会等于第三个.
[生]电压不变时,电阻大,电流就小.电阻小,电流就大,可能电流乘以电阻能等于电压.
[生]同一个电灯泡,电压大时,电流就大,也可能电压除以电流等于电阻.
[生]…
[师]同学们能有根据地推测、猜想非常好,你已经在科学研究的道路上迈出了正确的一步.接下来,同学们可以选择面前的仪器设备,想办法检验你的猜想是否正确.
[探究]电阻上的电流跟电压的关系.
[师]我们要探究电阻上电流跟电压的关系,必须要经历哪些过程呢?
[生]首先要设计实验,然后进行实验和收集证据,再对实验数据进行分析和论证,得出一般的结论,最后进行评估和交流.
[师]大家还记得电流表和电压表的使用规则吗?
[生]电流表串联在电路中,电压表并联在电路中.并且都让电流从“正”接线柱流入,从“负”接线柱流出.
[师]电路中同时使用电流表和电压表,会使用吗?
[生](同学讨论后)仍然是电流表串联在电路中,测谁的电压,就将电压表并联在谁的两端.
[师]同学们没有问题的话,可以开始实验.
要求探究过程中首先设计好实验.实验过程中记录实验步骤;如实填写实验数据;对自己的实验进行认真的分析、论证,客观评估自己的实验过程及结果;写出完整的探究报告,并和其他组的同学交流.
(同学们操作,教师巡视指导)
选择2~3组同学利用投影展示自己的探究报告,并逐一讲解自己的设计思想、实验步骤,分析论证的结果,进行自我评估,和大家进行交流.
[投影]
第一组探究报告
[题目]探究电阻、电压、电流三者的关系
[猜想和假设]
1.电流和电阻成反比.
2.电流和电压成正比.
[设计实验]
(一)设计思想
根据我们的猜测,现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变,干电池的电压值也是已知的,每节1.5V.把定值电阻连入电路,用电流表测出电路中的电流值,用电压表测出定值电阻两端的电压,就可以知道电阻、电压、电流的数量关系,换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量,就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律.
(二)实验电路
根据实验思想,画出如下电路图:
(三)实验数据表格
实验次数电阻R(Ω)电压U(V)电流I(A)
1
2
3
4
5
6
(四)实验器材
根据实验思想及所画电路图,选择如下器材:
电池组、定值电阻(三个不同阻值)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干.
[进行实验]
步骤一:按设计好的电路图正确连接实验电路.
步骤二:先保持电池组的电池节数不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻接入电路,合上开关,读出电压表和电流表的读数,将数据依次填入第一、二、三次数据表中.
步骤三:保持定值电阻不变,改变电池组电池节数(分别为1节、2节、3节),合上开关,分别读取三次电流表、电压表的数值,依次填入第四、五、六次测量数据表中.
[分析和论证]
分析由实验得到的数据
1.第一、二、三次测量中电压基本不变,电流随着接入电阻值的增大而减小,但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值,甚至有一次完全相同.
2.第四、五、六次测量中,电阻的阻值不变,随着电池组节数的改变,电压表指示数值几乎成倍地增加,但每次都很接近电池组的电压.电流表的指示数也几乎成倍地增大,并且和电压增大的倍数相同.每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值.
综合以上分析结果,可以得到结论,我们的猜测是正确的.电流I,电阻R,电压U的关系是:电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大.
[评估]
从实验的过程和结果看,尽管数据之间不是完全吻合,但基本能反映规律,所以测得的数据和结论是可靠的.
实验过程中不太完美的是:
操作过程中读完数做记录时没有及时打开开关,可能会浪费电;在更换变阻器和电池组电池时,也没有打开开关,这也是不允许的.
[疑问]
测量过程中,电压表每次测量的值和电池组电压值几乎相同,是否可以不用电压表测量,直接由电源电压读出来?
[师]对同学的表现给予充分肯定,引导同学们对探究过程及问题进行积极交流.
[生]我们设计的电路是这样的(用投影展示),也能得出和他们相同的结果.
[生]我认为我们组设计的电路比他们的更好一些.(投影展示)
引起学生争论.
[生]我认为前面的那两种设计合理,可以不用电压表,直接由电池电压就能知道电阻两端的电压,省事.
[师]认为自己设计的更好的这组同学能不能说说你们的设计为什么好,好在哪里?老师怎么看见前两组同学还比你们少用了器材,不好吗?
[生]前面两组虽然少用了器材,但操作起来麻烦.每测一组数据,就得改变一次电源,就要重新连接一次电路,很容易出错.我们这样的连接虽然增加了一个滑动变阻器,多用了器材,但不用改变电源,利用滑动变阻器就可以方便地改变电阻两端的电压,还能提高测量效率.
[师]同学们认为他分析的有道理吗?谁还有补充?
[生]连接滑动变阻器时要用“一上、一下”两个接线柱,还要注意电流不能超过滑动变阻器允许的最大电流值.
[生]在实验中还要注意电流表和电压表的量程,选择正确的接线柱,这样读出来的数才准确.我们是用“试触”的方法来选择量程的.
[生]电流、电压表的正负接线柱不能接反了,否则会损坏电表.
[生]我认为也可以测出滑动变阻器的电压.
[师]同学们认为可以吗?
[生]可以测滑动变阻器电压.不过实验探究的是定值电阻的电流和电压的关系,测出滑动变阻器的电压后,还得根据串联电路电压的规律求出定值电阻的电压.这样的话,电源电压必须先知道.
[生]我还有一个问题,实验时电压表是必须并联在电阻两端,电流表一定要串联在电路中.但是有的是先用电流表和电阻串联,电压表接在电阻和电流表两端,有的是电压表先并联在电阻两端,电流表再串联.(教师可让学生画图说明)这样测出的结果没有差别吗?
[师]这位同学观察得非常仔细.对于这样的问题同学们可以先大胆猜测,在下节内容的探究实验中验证你的猜测.
[师]大家还有什么问题吗?有没有同学注意过自己的测量方法和其他组同学的完全一样吗?
[生](同学们经过相互交流)有的组先固定电压测电流,比较电流和电阻关系;有的组先固定电阻,测电压和电流,比较电流和电压关系…
[师]在电流、电压、电阻三个量中,我们先限制其中一个量不变,来讨论余下两个量的关系;然后再限制另一个量不变,研究剩下两个量的关系,这就叫“控制变量”法.在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量,同学们也可以尝试用控制变量法来研究.这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究,可以为我们研究问题带来许多的方便.
课后,同学们可以进行更充分的探讨、交流,互相取长补短,完善自己的探究报告.
三、小结
同学们一起来小结本节内容.
这节课我们学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流.通过实验探究了定值电阻的电流和电压的关系.
四、动手动脑学物理
留在第二课时结束后完成.
五、板书设计
电流跟电压、电阻的关系:
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比.
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比

欧姆定律教案示例之二


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“欧姆定律教案示例之二”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

欧姆定律教案示例之二

(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/R1

I2=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--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--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.

注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。