第5章 欧姆定律(学生版)
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1.欧姆定律教学目标教学过程情景导入出示课件,让学生根据所学的知识得出结论。
表一:/V质疑?这就是我们这节课所要研究的这三个量之间的定量关系。
合作探究探究点一实验:探究电流跟电阻、电压的关系1.电路设计:(如教材图5-1-2)2.实验研究(学生实验)(1)R一定(R=10Ω)I跟U的关系。
记录,分析数据。
结论: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。
(2)U 一定(U=2V ),I 跟R 的关系。
记录,分析数据。
结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
3.小结。
4.练习(1)一个电阻两端的电压为3V 时通过的电流为0.3A ,当电压增大到6V ,那么它的电流为 ;如果要使电流为0.1A ,那么电压为 。
(2)当电源电压不变的情况下,接上5Ω的电阻时通过的电流为0.6A ,那么把电阻改为15Ω,则通过的电流为 。
探究点二 欧姆的研究发现活动:根据学生在导课中的结论,总结分析出这个结论综合起来即为欧姆定律的内容.让学生自学课本欧姆定律内容这一知识内容,交流、讨论下列问题。
(1)欧姆定律的内容是?表达式?(2)欧姆定律的内容中,各个物理量的单位是如何统一的? (3)自己能否得出欧姆定律的变形公式?归纳总结:(1)导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体电阻成反比。
表达式为UI R=(2)当公式中的电流单位为安培(A )时,电压单位是伏特(V ),电阻单位是欧姆(Ω)(3)变形公式为:UR I=、U =IR 。
知识拓宽1:对欧姆定律的理解: ①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;②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(即电流跟电压成正比和跟电阻成反比是有条件的)0.13知识拓宽2:由欧姆定律U I R =变形可得UR I=.故可以得到导体电阻跟通过的电流成正比,跟导体两端的电压成反比。
学生讨论交流,这种观点是否正确?归纳总结:电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小只与导体的长度、材料、横截面积有关,而与通过的电流、导体两端的电压无关。
第五章欧姆定律单元整合《串联电路的分压原理》教学设计20232024学年教科版物理九年级上册一、教学内容本课的教学内容选自教科版物理九年级上册第五章“欧姆定律”的单元整合部分,具体涉及《串联电路的分压原理》。
教学中将引导学生通过观察实验现象,探讨串联电路中电压分配的规律,并运用欧姆定律解释分压原理。
二、教学目标1. 理解串联电路的分压原理,能用欧姆定律解释分压现象。
2. 学会运用控制变量法分析电路中电压与电阻的关系。
3. 培养学生的实验操作能力,提高其物理问题分析与解决能力。
三、教学难点与重点重点:串联电路的分压原理及欧姆定律的应用。
难点:如何引导学生运用控制变量法分析电阻变化对电压分配的影响。
四、教具与学具准备1. 教具:实验室用串联电路实验装置、电压表、电流表、电阻器、滑动变阻器。
2. 学具:笔记本、笔、实验报告表格。
五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过演示一个简单的串联电路实验,让学生观察并记录不同电阻组合下电压表和电流表的读数。
引导学生思考电压和电流的关系,为新课的学习打下基础。
2. 知识讲解(15分钟)解释串联电路的分压原理,讲解电压、电流、电阻之间的关系。
引入欧姆定律(U=IR),阐述在串联电路中电压如何分配。
3. 例题讲解(15分钟)举例说明如何运用欧姆定律分析串联电路中的电压分配问题。
通过几个步骤引导学生逐步解决问题:a. 确定电路中的电阻值。
b. 分析电路中的电流流向。
c. 应用欧姆定律计算各部分的电压。
4. 随堂练习(10分钟)学生独立完成练习题目,老师巡回指导,及时解答学生的疑问。
题目设计要涵盖本节课的重点内容,注意引导学生运用控制变量法。
5. 课堂讨论(10分钟)小组内讨论电压分配规律及欧姆定律的应用,各小组分享讨论成果,互相提问,加深对知识点的理解。
六、板书设计板书应简洁明了地展现本节课的核心内容,包括串联电路的组成、分压原理公式(U=IR×R)、以及控制变量法的应用。
1.欧姆定律第1课时电流与电压、电阻的关系教材分析一、课标分析通过实验探究电流与电压和电阻的关系,要求通过实验探究,让学生体验和经历科学探究过程,自己找出电流与电压和电阻的关系,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探究科学真理的科学态度。
二、内容和地位分析本节课是物理教科版九年级上册第五章第1节第1课时,主要是“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”,为下一节欧姆定律的授课奠定坚实的基础。
从知识上讲,本节课涉及电压、电流、电阻的概念,以及电路的设计;从技能上讲,本节课涉及电压表、电流表、滑动变阻器的使用,以及电路的连接,需要学生有一定的电学基础。
在教学过程中,教师要引导学生理论联系实际,将电路图运用到实物连接当中,关注学生,提高实验探究能力。
学情分析学生在前面已学习过电流、电压、电阻的概念,电路图的连接等知识,对电路的学习有一定的基础,但是缺乏对电路中的电流、电压、电阻之间的联系的认识,因此教师在教学过程中要注重引导学生观察和分析实验规律,让学生更加直观地感受到电流和电压、电阻的关系。
教学目标1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系。
2.能够说出电流与电压、电阻之间分别成正比、反比的关系。
3.会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据。
4.培养学生实验探究的能力,学会正确地操作实验。
核心素养1.在收集、处理数据的过程中培养实事求是的科学态度。
2.通过经历实验探究的过程,分析物理规律,培养学生学习物理的兴趣。
重点难点重点:运用控制变量法,通过实验探究电流与电压、电阻的关系。
难点:采用图像法分析实验数据并得出实验结论。
教学过程:新教师提问:(1)如果把电路中的电池换成两节,小灯泡的亮度会变亮,通过它的电流会变大。
(2)如果在电路中串联一个定值电阻,小灯泡的亮度会变暗,通过它的电流会变小。
说明:电流与电压有关;电流与电阻有关。
老师的问题小灯泡会变亮通会变大。
第五章欧姆定律第1节欧姆定律一、探究电流与电压、电阻的关系1、利用如图所示的器材连成电路,来“探究电流跟电压、电阻之间的关系”。
用笔画代替导线将器材连成实验电路(电流表用小量程)。
2、下面是张明同学探究“电流与电压和电阻关系”时记录的数据:表1:R=10Ω电阻R两端的电压/V 1 2 3 4通过电阻R的电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4从上表中,你得到的结论是。
表2:U=10V(电阻R两端的电压)电阻R的阻值/Ω10 20 40 80通过电阻R的电流/A 1 0.5 0.25 0.125从上表中,你得到的结论是。
二、欧姆的研究发现3、导体中的电流跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成,这个结论叫欧姆定律。
4、计算公式。
5、同一段电路中的I、U、R三个物理量,只要知道其中两个就可以求出第三个,也即是I=UR→。
例题:探究电流与电压的关系时。
用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1个,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1个),滑动变阻器1个,开关1个,导线若干;设计的电路如图所示。
(1)这个实验使用了控制变量的方法,其中被控制的变量是 ,实验数据如下表所示。
(2)实验中所选用的定值电阻阻值为 Ω;(3)在右图的坐标系上画出电流随电压变化的图像; (4)分析表中的数据或图像,你能得出的探究结论是: 。
第2节 测量电阻一、用电压表和电流表测电阻1、要测量如图所示的定值电阻的阻值,一般需要测出它两端的 和通过它的 ,然后利用公式 计算出电阻的阻值,这是一种 (选填“直接”或“间接”)的测量方法。
二、电压、电流图像2.通过导体a 、b 的电流随电压的变化情况如图所示,则导体a 、b 的电阻有( )A .R a <R bB .R a >R bC .R a =R bD .无法判断3、在测量额定电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验中,实验电路如图a 所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡的电流。
下表记录的是每次的测量值。
U /V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I /A 0 0.17 0.30 0.39 0.450.49(1)以电压为横坐标,电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,电压U /V 2 4 6 电流I /A 0.4 0.8 1.2如图b所示,请用平滑的曲线将这些点连接起来。
(2)通过计算或根据所画的实验图像都可以发现,小灯泡灯丝的电阻是(选填“变化”或“不变”)的,且随着电压升高,其阻值(选填“变大”或“变小”)。
第3节等效电路一、串联电路的等效电阻1、几个电阻连接起来所起的作用可以和一个电阻等效,这个电阻就是那些电阻的。
2、江峰和王明为了探究串联电阻的阻值与各串联的电阻的阻值之间的关系,他们利用两个定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω)及电源等器材设计了如图甲所示的电路图。
错误!次数 1 2 3U/V 1.5 2.4 3I/A 0.1 0.16 0.2(1)根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整。
(2)实验记录,通过分析实验数据,得到的结论是。
二、并联电路的等效电阻3、如图所示,根据欧姆定律和并联电路特点推导R与R1、R2的关系。
解:I=I1+I2……①I=UR,I1=U1R1,I2=U2R2……②将②代入①得:U R =U 1R 1+U 2R 2……③U =U 1=U 2……④ 联立③④得:1R =1R 1+1R 24、如图所示,把一段9Ω的粗细均匀的电阻丝弯成一个正三角形,再将A 、C 两点接入电路中,则AC 间的电阻是 Ω。
练习题: 一、动态电路1、(2014·海南)如图是小红尝试设计的体重仪原理图(R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器),当被测体重增加时,电路中的电流________,电压表的示数________。
(均填“增大”或“减小”)2、(2015·临沂)如图所示的电路中,电源电压为 6 V 保持不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。
当开关闭合,滑片由b 端向a 端移动的过程中,以下说法正确的是( )A .电压表的示数减小B .电压表示数与电流表示数的比值不变C .当滑片移动中点时,电压表示数为2 VD .当滑片移到a 端时,电流表示数为0.2 A 3、(2014·遂宁)如图所示的电路,闭合开关S ,将滑片P 向右移动时( ) A .电压表示数变大,电流表示数变大B .电压表示数变小,电流表示数变大C .电压表示数变小,电流表示数变小D .电压表示数与电流表示数的比值变大 4、(中考·北京)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。
开关S 闭合,灯泡正常发光,将滑动变阻器的滑片P 向右滑动,则下列说法中正确的是( )A .电压表的示数变大,灯泡变亮B .电压表的示数变小,灯泡变暗C .电流表的示数变大,灯泡变暗D .电流表的示数变小,灯泡变亮 5、(中考·常州)如图所示的电路,电源电压不变,开关S 闭合后,当S1由断开变为闭合时,则( ) A .A 1示数变大,A 2示数不变 B .A 1示数变大,A 2示数变大 C .A 1示数不变,A 2示数不变D .A 1示数不变,A 2示数变小6、(中考·上海)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,变小的是( )A .电压表V 的示数B .电压表V 示数与电流表A 1示数的乘积C .电流表A 1的示数D .电压表V 示数与电流表A 示数的乘积 7、(中考·重庆)在如图所示的电路中,电源电压U 保持不变,定值电阻R=20Ω。
闭合开关S ,当滑动变阻器R'的滑片P 在中点c 时,电流表示数为0.4A ,当移动滑片P 至最右端时,电流表示数为0.3A 。
则电源电压U 与滑动变阻器R'的最大阻值为( )A .6 V 10 ΩB .6 V 20 ΩC .12 V 20 ΩD .12 V 40 Ω 二、电路故障问题1、(2014·昆明)某实验小组连接了如图所示的串联电路,电源电压为 3 V 恒定不变。
连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们用电压表先后测得U ab =U bc =U cd =0,U ad =3 V 。
为进一步确认电路故障,他们先用导线将a 、b 连接起来,先后测得U bc ′=U cd ′=0;再用导线将b 、c 连接起来,先后测得U ab ′=0,U cd ″近似等于 3 V ;最后用导线将c 、d 连接起来,先后测得U ab ″=0,U bc ″近似等于3 V 。
则故障原因可能是( )A .灯L 1和灯L 2都发生了断路B .灯L 2和开关S 都发生了断路C .灯L 1和开关S 都发生了断路D .灯L 1、灯L 2和开关S 都发生了断路 2、(2014·荆州)如图所示的电路,L 1和L 2是相同的灯泡,闭合开关后,L 1不亮,L 2发光,电路故障可能是( )A .L 1断路B .L 1短路C .电压表断路D .电压表短路3、(2015·广东)如图所示,已知电源电压为 3 V ,当闭合开关后发现电压表的读数为3 V ,可能出现的故障是( )A .灯L 2断路B .灯L 1断路C .灯L 2短路D .开关接触不良 4、(中考·东营)某同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图所示接好电路,闭合开关后,发现灯L 1、L 2都不发光,电流表示数为零。
他用电压表分别接到电流表、灯L 1、灯L 2两端测量电压,发现电流表、灯L 1两端电压均为零,灯L 2两端电压不为零。
电路的故障可能是( )A .电流表断路B .灯L 1断路C .灯L 2断路D .灯L 2短路 5、(中考·兰州)如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡L 1亮、L 2不亮。
调节变阻器滑片P ,灯泡L 1的亮度发生变化,但灯泡L 2始终不亮。
出现这一现象的原因可能是( )A .灯泡L 2灯丝断了B .滑动变阻器短路了C .灯泡L 2短路了D .清动变阻器接触不良 6、(中考·潍坊)(多选)如图所示,电源电压保持6V 不变,灯泡L 与定值电阻R 串联,灯泡L 的电阻为10Ω,R 的阻值为20Ω。
闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表示数为6V ,则电流表可能出现的情况是( )A .电流表无示数B .电流表示数为0.3 AC .电流表示数为0.2 AD .电流表示数为0.6 A 三、多种方法测电阻1、(2015·巴中)如图所示,小明同学在“测未知电阻R x ”的实验中。
(1)连接电路时,开关应________。
请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P 应位于_______(填“A ”或“B ”)端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是________(填“R x 短路”或“R x 断路”)。
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为________A ,则所测电阻R x 的值是________Ω。
实验序号 1 2 3电阻R/Ω 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.15 0.20(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R 0,当滑片P 置于最左端时,电流表示数为I 1,滑片P 置于最右端时,电流表示数为I 2,则未知电阻的表达式:R x =____________。
2、(2014·北京)晓亮利用阻值为R 0的定值电阻和一个电流表测量未知电阻R x 的阻值。
他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示。
(1)为了测出电阻R x 的阻值,请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。
(2)开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为I 1;只闭合开关S 2时,电流表的示数为I 2。
请用I 1、I 2和R 0表示R x ,R x =________。
3、(2014·常德)小扬想要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材可用:待测电阻R x ;1个电阻箱R 1(表示); 1个滑动变阻器R 2; 1个电流表;2个开关,S 1和S 2;电源一个(其电压略大于R x 允许的最大电压),导线若干。
(1)请根据下面的操作情况,替小扬画出正确的实验电路图。
(2)小扬按正确的电路图连好实物后,进行了以下主要实验操作: A .S 1断开、S 2闭合,调节电阻箱,使电流表的示数为I m B .读出电阻箱R 1的示数C .S 1闭合、S 2断开,读出电流表的示数为I kD .将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大。