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    人教版九年级上册物理第十六章《电压、电阻》导学案
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    人教版九年级上册物理第十六章《电压、电阻》导学案

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    这是一份人教版九年级上册物理第十六章《电压、电阻》导学案,共38页。

    第十六章 电压 电阻
    三环:自学 展示 反馈



    我们的生活和生产建设都离不开电,这已是学生非常熟悉的事情了,但对电压、电阻却是不曾了解过.本章的教学内容就是以电压、电阻为出发点,学习电压的概念、电压的测量以及串、并联电路电压的关系,进一步利用控制变量法学习影响电阻大小的因素,最后学习了滑动变阻器的工作原理和使用方法.
    本章共分4节:
    1.第1节“电压”,本节教学可分成三部分:①初步认识电压的概念;②介绍电压的单位和符号并掌握它们的换算;③学习电压表的使用.要求学生明确电压的作用以及电压与电流的关系,并掌握电压表的使用方法.
    2.第2节“串、并联电路中电压的规律”,本节教学可分成两部分:①串联电路中电压的规律;②并联电路中电压的规律.教学时,要求学生在掌握前面第十五章“探究串、并联电路中电流的规律”的基础上,设计实验方案,利用电压表进行实验,并分析实验数据得出结论.最后通过比较,明确串、并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系.
    3.第3节“电阻”,本节是在学生了解导体与绝缘体概念的基础上学习电阻的概念,探究影响导体电阻大小的因素,即导体的材料、长度、横截面积和温度.本节课的重点是掌握实验探究的方法,发挥学生的自主性,认真地从提出问题开始,制定解决问题的计划,认真细致地操作实验、收集证据,经过分析总结得出结论,然后交流和评估实验过程和研究结果.
    4.第4节“变阻器”,变阻器是电学中最常用的重要电路元件,是本章的教学重点.要求学生知道变阻器的原理和构造,会正确地连入电路,知道它在电路中的作用.本节教学内容包括两部分,一是变阻器的学习,二是电阻箱的学习,对于电阻箱,要求学生会把电阻箱正确地接入电路并能正确读出接入电路的电阻值.

    【教学目标】
    1.在知识目标方面:①知道电压的作用,能正确使用电压表进行测量和读数,能使用电流表和电压表探究电路.②利用实验探究串、并联电路中电压的规律:串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和,并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等;③初步学习电阻的概念、单位及其单位换算关系,理解电阻是导体本身的一种性质,利用实验探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系;④掌握变阻器的构造、工作原理和使用方法.
    2.在能力目标方面:①通过阅读电压表说明书,从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些信息,总结出电压表的使用方法;②在探究串、并联电路中电压规律的过程中,学习运用科学研究的方法和科学探究的步骤;③探究决定电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较和概括的能力;④通过理解滑动变阻器的设计和制作过程,了解科学发明创造、科技革新的过程,通过探究滑动变阻器的使用方法,培养学生的概括、归纳能力.
    3.在素养目标方面:明确实验探究目的,在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.在教学活动中,尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.

    【课时建议】本章共有4节,建议7课时:
    第1节 电压……………………………………1课时
    第2节 串、并联电路中电压的规律…………2课时
    第1课时 探究串联电路中电压的规律
    第2课时 探究并联电路中电压的规律
    第3节 电阻…………………………………1.5课时
    第4节 变阻器………………………………1.5课时
    本章复习训练………………………………1课时

    1.比较法:通过列表比较电流表、电压表的使用异同点,巩固对两表使用要求的掌握.
    2.实验归纳法:通过实验探究串、并联电路的电压规律时,通过多次实验,归纳得出结论.
    3.控制变量法:例如:在探究电阻影响因素的实验中,具体说就是在材料、长度、横截面积三个变量中让其中的两个保持不变,研究电阻值随另外一个量的变化情况.

    第1节 电压

    课题
    电压
    课型
    新授课




    知识目标
    1.初步认识电压,知道电压的作用,知道电源是提供电压的装置.
    2.知道电压的单位,能对电压的不同单位进行换算.
    3.能记住干电池、家庭电路以及人体安全的电压值.
    4.知道电压表的用途和符号,会在电路中正确连接电压表,能正确读出电压表的示数.
    能力目标
    1.通过实验观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱、电压大小的信息.
    2.通过阅读电压表说明书,从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些信息,然后利用这些信息进行实验探究,并用自己的语言进行概括,总结出电压表的使用方法.
    素养目标
    1.通过对学生正确使用电压表技能的训练,使学生学会阅读说明书,养成严谨的科学态度.
    2.通过实验探究,打破学生对电压的神秘感,增强实践能力,感受学习物理的愉悦,从而树立足够的学习物理的信心.在教学活动中,尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.
    教学重点
    建立电压的初步概念;通过实验观察理解电压的作用
    教具准备
    干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、家用手电筒、多媒体课件等
    教学难点
    电压表量程的正确选择,电压表的连接及读数
    教学课时
    1课时

    课前预习
    1.电压
    (1)电压是形成 电流 的原因,用符号 U 表示.
    (2)电压的单位是 伏特 ,简称 伏,用符号 V 表示.常用的电压单位还有kV和mV,单位换算为1kV= 103 V= 106 mV.
    (3)电源是提供 电压 的装置,它可以将其他形式的能转化为 电 能.
    (4)常见电压:一节干电池是 1.5 V,手机电池是 3.7 V,人体安全电压是不高于 36 V,家庭电路电压是 220 V.
    2.电压表
    (1)作用:测量电路两点之间的 电压 ,在电路图中的符号是 .
    (2)电压的使用规则:①电压表必须和被测的元件或用电器 并 联;②电压表有“-”“3”“15”三个接线柱,其中 “3”“15” 是正接线柱,应该与电源的 正 极相连接, “-” 表示负接线柱,应该与电源的 负 极相连接;③被测电压不得超过电压表的 量程 .
    备课笔记
























    课外拓展:
    电源的作用
    电源在把其他形式的能转化成电能的时候,使电源的正极上聚集大量的正电荷,负极上聚集大量的负电荷,如果某一电路与电源相连接,电压就会加在电路的两端,使导体中的自由电荷定向移动形成电流,因此电源是提供电压的装置,它把其他形式的能转化成了电能,而在对外提供电时,却又能把电能转化成其他形式的能.



    巩固复习
    教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的习题(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.




    师 电与我们的生活息息相关,“电压”这个词听起来也不陌生.同学们知道哪些与电压有关的知识呢?
    生:(踊跃地交流着自己的生活感受):雷电很厉害,可以击死人和牲畜;高压危险,不能靠近;照明电路的电压是220V;一节干电池的电压是1.5V;秋冬的晚上脱毛衣时可以看到摩擦产生的静电;有些生物体内可以产生较高的电压——生物电;自然课中,我们做了摩擦起电的实验……
    师 非常不错.看来,学习“电压”之前,大家就具备了相关知识.其实,很多电现象,都是电压在起作用.到底什么是电压?电压是从哪里来的?下面我们一起来探究什么是电压.




    电压
    1.什么是电压
    师 请两位同学在黑板上画出串联电路图,并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路.电路检查无误后,闭合开关,请同学们观察小灯泡的工作情况.
    生:开关闭合后,小灯光发光.
    师 如果取走干电池,补上一段导线,再闭合开关,请同学们观察,会发生什么现象?
    生:小灯泡不亮了.
    师 请同学们思考:导线和灯丝都是由金属制成的,金属中不是有大量自由移动的电子吗?为什么小灯泡不亮了呢?
    教师组织学生自由讨论,并积极发言回答问题.
    教师总结:只有电子产生了定向移动,才能形成电流,小灯泡才会发光.取走电源,换上导线,导线中虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,所以没有电流,小灯泡不亮.
    教师引出电压的概念:电路中必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有电流.也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动.我们把电源两极间的这种作用称为“电压”.(注:电压作用在某电路或用电器的两端)
    教学提示:对于电压概念的引出,由于它很抽象,教师在教学时可以用水压是形成水流的原因类比电压是形成电流的原因,帮助学生进行理解.
    板书:电压是使电路中形成电流的原因,而电源是提供电压的装置.电压的符号是“U”.

    【例1】 下列说法中正确的是( )
    A.电路中只要有电压,就会有电流
    B.电压一定会使物体中的电子不断移动
    C.电路中有电流,电路两端一定有电压
    D.电流使导体中不断形成电压
    备课笔记































    规律总结:
    电源、电压、电流三者之间的关系:电压是使电路中形成电流的原因;电源是提供电压的装置.电路中有电流通过时,电流两端一定有电压,但电路两端有电压时,电路中并不一定就有电流通过,这与电路是否是通路有关.




    解析:A.电路中有电压,但是不构成通路,就不会有电流;B.电路中有电压,但是不构成通路,就不会使电子运动;D.电压是形成电流的原因,而电流不是形成电压的原因,故应选C.
    答案:C
    2.电压的单位
    师 请同学们看教材P56“想想做做”,改变电路中接入的电池的多少,灯泡的亮度相同吗?
    生:接入电路中的电池不同时,灯泡的亮度不同.接入两节电池时比用一节电池时灯亮.
    师 这样的现象说明了什么问题呢?
    生:用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的效果不同.电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮.
    师 哪位同学还知道电压的表示符号及单位是什么?

    板书:电压的符号是U.电压的单位是伏特,简称为伏,单位符号是V.电压常用的单位还有:毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV),它们之间的换算关系是:1kV=103V,1mV=10-3V,1μV=10-6V.

    师 请同学们翻开教材,阅读P56“小资料”,了解常见电压值,记住干电池的电压值、我国家庭电路的电压值.将表中数据换算成以千伏或毫伏为单位的数值,选用合适的单位进行换算.(注意:人体的安全电压值为不高于36V)
    【例2】 下列单位换算的过程和结果都正确的是( )
    A.36V=36V÷1000V=3.6×10-2kV
    B.100V=100V×1000mV=105V·mV
    C.150mV=1500mV×1000=0.15V
    D.3V=3×kV=3×10-3kV
    解析:单位换算的过程就是对数据后所带的单位变更的过程,正确的解答为:
    A.36V=36×1V=36×kV=3.6×10-2kV;
    B.100V=100×1V=100×1000mV=105mV;
    C.150mV=150×1mV=150×V=0.15V;
    D.3V=3×1V=3×kV=3×10-3kV.
    答案:D
    电压表的连接
    1.辨别电压表
    师 请一位同学从这两个电表中选出电压表(如图),并说出选择的依据.
    生:观察表盘上标有的字母,可知左边的电表是电流表,右边的电表是电压表.因为电流的单位是安培(A),标有“A”的是电流表.而电压的单位是伏特(V),标有“V”的就是电压表.
    备课笔记













































    师 同学们一定还记得电流表在电路图中的符号,电路中电压表又该如何表示呢?
    生:电路中电流表符号是,电压表符号应该是.
    2.观察认识电压表
    师 教师用多媒体播放图片“电压表”,引导学生观察如投影所示的电压表,并根据以前学过的电流表的知识,说出电压表的结构特点.
    3.电压表的连接
    师 同学们已经认识了电压表,那我们应该如何使用电压表呢?请同学们带着以下两个问题去阅读P57的电压表说明书,并在“使用说明书”中找出关键词.
    教师提出以下问题,并请学生积极回答:
    问题1:电压表应该与被测用电器怎样连接?具体接法是什么?
    生:用直流电压表测量某元件两端电压时应与这个元件并联.具体的接法是:标有“+”号的接线柱要靠近电源的正极,标有“-”号的接线柱要靠近电源的负极.
    问题2:如何确定电压表要使用的量程?
    生1:电压表的量程必须大于被测电路两端的电压.
    生2:如果能判定被测电压不超过15V,可以先用“0~15V”的量程测;如果测出的电压不超过3V,可以改接“0~3V”的量程,从而提高测量的精确性.
    师 现在请两位同学,一位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路中,让电压表测量小灯泡两端的电压.另一位同学在原来画出的电路图(如图)上加入电压表,并在图中标出电压表的“+”“-”接线端.
    师 学生在电路中接入电压表,认真检查电路无误后合上开关,观察电压表的示数.
    师 请同学们再思考以下问题:
    问题1:如果正、负接线柱接反了,会出现什么现象?
    问题2:如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象?
    生1:如果正、负接线柱接反了,指针会反向偏转,即向没有刻度的方向偏转.
    生2:如果被测电压超过了电压表的量程,电压表的指针会超出刻度盘上的刻度线,测不出电压值.
    教师引导学生讨论后进行实验演示(注意不允许学生效仿),并肯定学生的回答.强调问题1、2两种情况的后果是不仅测不出电压值,而且电压表指针还会被打弯甚至损坏电压表.
    师 请同学们思考:如果事先不能估计被测电压的大小,应怎样选择量程?
    学生思考并积极发言.
    【例3】 如图所示的电路,能用电压表测出灯泡L1两端电压的是( )

    解析:当开关S闭合后,A中电压表与电源并联,所以电压表测的是电源两端的电压(或者说是两只灯泡两端的总电压);B中电压表与L1并联,正负接线柱的接法也正确;C中电压表与L2并联,测的是L2两端的电压;D中电压表虽然与L1

    备课笔记













    课外拓展:
    1.在事先不能估计被测电压的情况下,可以用“试触”的办法来选择量程(连接好电路后,在合上开关时轻轻接触一下就断开),同时观察电压表指针的偏转情况.如偏转过激,指针超出了表盘刻度线,则电压表量程太小,应换用较大量程;如果电压表指针偏转角度太小,则电压表量程太大,应换用小量程.
    2.“试触”的方法在电学中很重要,利用试触的方法不仅可以选择电压表的量程,还可以判断电源的正负极;判断电压表正、负接线柱的连接是否正确.










    并联,但电流从电压表的负接线柱流入电压表,这样电压表的指针会反向偏转,不能测出L1两端的电压.
    答案:B
    教师总结并板书电压表的使用规则.
    板书:电压表的使用规则——二看、二要、一不准
    (1)二看:读数时一要看清电压表所用的量程;二要看清每一小格所表示的数值.
    (2)二要:电压表要并联在被测电路的两端,要使电流从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流出.
    (3)一不准:被测电压不能超过电压表的量程.
    电压表的读数
    请大家回顾电流表的读数方法.
    生:①明确电流表可以测量的最大电流,明确电流表所使用的量程;②确定电流表的一个小格代表多大的电流;
    ③接通电路后,看看表针向右总共偏转了多少个小格.









    继学习了电流概念之后,为了能揭示出电路中电流产生的原因,本课我们引入了电压的概念,知道其符号为U,单位为伏特,符号为V;电压的大小用电压表来测量,电压表使用时要并联在电路中,让电流从它的正接线柱流入,从它的负接线柱流出,被测电压值不能超过它的量程,如何才能判断出被测电压有没有超出其量程呢?一是估测,二是试触.读数时一定要先看电压表所接量程,明确每一小格是多少,视线与刻度盘是否垂直等,否则读数可能有错误.







    想想做做(P56)
    小灯泡发光时,电路中一定有电流通过.试试看,电路中先后接入一节和两节干电池时,小灯泡的亮度一样吗?
    你看到的现象对我们有什么启示?
    解:小灯泡的亮度不一样,电路中接入两节干电池时小灯泡的亮度比接入一节干电池时要亮,这个现象给我们的启示是电路中串联接入的干电池节数越多,灯泡越亮,灯泡越亮,说明灯泡两端的电压越高,即电压有高低.
    备课笔记
    规律总结:
    电压表的读数方法
    ①明确所使用电压表的量程.
    ②认清所使用量程的分度值.
    ③由指针所指的位置,读出电压表的示数,必要时,要进行估读.(如果指针没有指在刻度线上,而是指在两刻度线之间,测量时,指针更靠近哪个刻度线就以这根刻度线为准)
    例如,观察下列两个电压表,图甲所示电压表使用的量程为0~15V,刻度盘上每大格表示5V,每小格表示0.5V,指针示数为11.5V(即2×5V+3×0.5V=11.5V).


    图乙所示电压表使用的量程为0~3V,刻度盘上每大格表示1V,每小格表示0.1V,指针示数为2.3V.












    想想议议(P58)
    如图,电压表已与被测电阻并联.如果要把这三个串联着的电阻与电源连接,哪端应该接电源的正极?哪端应该接电源的负极?请在图上标出电流的方向.
    解:
    解:右端接电源的正极,左端接电源的负极,电流方向是从右到左.
    动手动脑学物理(P59)
    1.在图中,请用笔画线表示导线来连接实物图,使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压(估计在2~3V之间).

    解:线路的连接如图所示.
    2.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池.试着用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示.这个电池的电压是多少?哪个金属片是电池的正极?
    解:电池的电压是0.5V,铜片是电池的正极.
    3.图中,三个电压表的示数各是多少?

    解:甲电压表的读数为2V,乙电压表的读数为12.5V,丙电压表的读数为1V.

    4.如图是一位同学所连的电路,他要测量小灯泡L2两端的电压.图中有一根导线接错了.
    (1)请你找出这根接错的导线,在这根导线上打“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线.
    (2)画出正确接线的电路图.


    备课笔记

    特别提醒:
    为了使测量更准确,在被测电压不超过量程的前提下,尽量使用小量程.
    小组问题探究:
    1.若不慎将电压表串联在电路中会出现什么情况?
    2.若电压表的指针在两个刻度之间时应当如何读数?




















    小组问题探讨:
    将铜片和锌片放入盐水中形成的简易电池,为什么锌片是正极?是否可以用其他金属片和溶液来代替呢?









    解:(1) (2)




    【例4】 如图所示电压表,若选用“-”和“15”两个接线柱,它的量程是_______,表盘上每一大格表示_______,每一小格表示_______,指针所指的示数是_______;若选用“-”和“3”两个接线柱,它的量程是_______,表盘上每一大格表示_______,每一小格表示,电压表的示数是_______.
    解析:实验室中常用的电压表有三个接线柱,对应着两个量程,如图所示.如果选用“-”和“3”两个接线柱时,它的量程是0~3V,读数时要按表盘的下刻度来读,这时表盘上每一大格是1V,每一小格是0.1V;如果选用“-”和“15”两个接线柱时,它的量程是0~15V,读数时要按表盘的上刻度来读,这时表盘上每一大格是5V,每一小格是0.5V.
    答案:0~15V 5V 0.5V 9V 0~3V 1V 0.1V 1.8V


    布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时





    1.充分发挥学生的主体作用,教师引导学生在已有的生活经验和知识基础的层面上进行实验探究,并突显交流与合作的教学氛围;关注每一个学生,让每一个学生都喜欢物理;精心设计师生互动的活动,营造一种师生平等参与的氛围;让学生在学习过程中体验探究的愉悦,从而获得知识并树立足够的学习信心.
    2.通过学生对电压存在和大小的感知,引出度量电压大小的单位.再通过生活中的一些具体电压值,进一步深化对电压的认识.为了激发学生兴趣,可向学生介绍电鳐可以产生电压用来自卫的小知识.这些感性认识都是为建立初步的电压概念服务的,教学中不可淡化处理,一带而过,而应让学生认真地体会和感受.“电压是某电路(用电器)两端的”,这一点在教学中教师有必要强调指出.
    3.电压表的学习可以用电流表来对比理解.课前发给学生电压表和电流表,指导学生找出电压表与电流表外形结构上存在的相同和不同之处.这样既认识了电压表,又培养了学生的观察能力.电压表的使用规则可以让学生采用阅读说明书的方式完成.通过阅读说明书来学会使用仪器,这是学生应养成的一项重要的科学素养.

    备课笔记




















    知识拓展:
    电压表与电流表的对比





    4.《想想做做》这部分内容的处理,教师可大胆放手,让学生自己探究出串联电池组的电压与每节电池的电压之间的关系.这样更容易激发学生的学习兴趣.然后让学生思考:电流表不能直接接到电源两极上,电压表是否可以?这样更加深了学生对电压表、电流表在使用上的区别的理解.
    教学过程中老师的疑问:
    教师点评和总结

























    备课笔记





















    第2节 串、并联电路中电压的规律


    课题
    串、并联电路中电压的规律
    课型
    新授课




    知识目标
    1.学会正确将电压表接入串联待测电路中,并能画出相应的电路图.
    2.学会正确使用电压表测量串联电路的电压.
    3.会分析数据,归纳总结出并联电路中电压的规律.
    能力目标
    在探究串、并联电路电压规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
    素养目标
    1.明确探究目的,在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.
    2.体会交流合作的重要性,获得共享成果的喜悦.
    教学重点
    探究串、并联电路中电压的规律
    教具准备
    电池组、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、实验报告单(各30份)、多媒体课件等
    教学难点
    组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,得出恰当的结论
    教学课时
    1课时

    课前预习
    1.设计探究串联电路中电压规律的实验:

    (1)分别把电压表连在图甲、乙、丙所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点,请在上图中画出电压表,并标出正、负极.
    (2)通过电压表测出电压值,填入下表,再换上另外两个小灯泡,再次测量,重复上面的实验步骤.

    (3)通过对实验数据的分析可以得出结论,用公式表示为U总 = U电源 = U1+U2+U3+…+Un .


    备课笔记









































    课前预习
    2.探究并联电路中电压规律的实验
    (1)设计实验:如图所示,灯L1与灯L2并联,要利用这个电路探究并联电路电压的规律,至少要用电压表进行三次测量:
    ①第一次:将电压表并联在 A、B 两点,测出灯L1两端的电压U1;
    ②第二次:将电压表并联在 C、D 两点,测出灯L2两端的电压U2;
    ③第三次:将电压表并联在 E、F 两点,测出电源电压U3.
    (2)更换灯泡和电源进行两次实验,把实验数据填入下表:

    (3)分析实验数据得出结论:并联电路中,各支路两端的电压 相等 ,都等于电源电压 .用公式表示为 U=U1=U2=……=Un .



    巩固复习
    教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    新课导入
    教师提出问题:
    (1)串联电路中的电流有什么特点?
    (2)串联电路中的电压有什么特点?
    生:(1)串联电路中电流处处相等;
    (2)我猜想串联电路中电压也处处相等.
    师 同学们的猜想是否正确呢?今天我们就来探究串联电路中电压的规律.




    串联电路中电压的规律
    1.实验探究串联电路中电压的规律
    在进行实验探究串联电路中电压的规律之前,我们要先学习实验探究的方法.

    板书:探究问题的一般方法:①提出问题→②猜想或假设→③制订计划与设计实验→④进行实验与收集证据→⑤分析与论证→⑥得出结论→⑦评估与交流.

    师 下面我们就按照上面的7个步骤进行实验:
    (1)提出问题:
    串联电路中的电压有什么关系?
    (2)猜想或假设:
    学生积极提出自己的猜想,并且寻找支持猜想的依据.
    生1:串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等.
    生2:电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小;因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”,力量会越用越小.

    备课笔记













































    生3:灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小.
    生4:串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压.
    (3)设计实验:
    师 同学们给出了各种假设,但真实的结果到底是什么呢?请同学们用实验来求证.
    学生分小组讨论,制订方案.
    方案1:我们计划用三节电池,选择两只完全相同的灯泡,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压进行比较;
    方案2:我们选择两只不同的灯泡,选三个电压表,同时测量每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压,比较结果;
    方案3:我们选择三只差别较大的灯泡,分别测量每只灯泡两端的电压、每两只灯泡两端的电压和三只灯泡两端的总电压;
    方案4:我们计划选四只灯泡,两只一组,先将两只灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端总电压;然后再换上另外两只灯泡再次测量.
    方案5:我们想选择两只灯泡,一个电压表,像测电流那样分别测出A、B、C各点的电压,然后进行比较.
    教师总结:老师觉得同学们的设计都很好,不过要提醒大家注意两点:
    ①电压是两端电压,不是某点的电压,所以实验前要画出你的电路图,看是否把电压表并联在电路中了;
    ②你的设计一定要有书面的内容,你要怎么做(同学们刚才已谈到的),你是怎么做的(要按电路图测量),你得出了什么样的结果(要有实验记录),以便于自己检查和与别的同学进行交流后做出更好的改进.
    师 下面老师将给出一个实验方案的示范,同学们可以根据自己的实验方案选定实验器材并写出实验步骤.(以下实验器材、实验步骤的设计仅供参考)
    ①实验方案:我将选择六只灯泡(其中有2只灯泡相同,另外4只不同),每两只一组(第一次实验用的两只灯泡相同,后面两次均不同),选一个电压表,先将两只相同的灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡两端的电压和两只灯泡两端的总电压;然后再换上另外四只灯泡,再测两次.
    ②实验器材:两节干电池,六只小灯泡(其中第一次实验用的两只相同),一只电压表,一只开关,导线若干.
    ③实验电路图:
    ④实验步骤:首先选择规格相同的两只灯泡按照实验电路图连接电路,根据电源电压选择电压表量程,再分别把电压表并联在上图所示的电路A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系;然后换上另外四只灯泡再测两次,看看是否还有同样的关系.

    备课笔记










    特别提醒:
    每当电压表测量AC间电压的时候,此时电压表与电源并联,也相当于测量的是电源电压.


















    小组问题探讨:
    1.设计实验画电路图连接电路时应注意哪些问题.
    2.若实验数据出现微小误差怎么处理?较大误差呢?








    ⑤记录数据:按上述要求进行实验,实验记录如下表所示.

    (4)进行实验:
    教师引导学生分组并按自己所设计的方案进行实验.
    教师巡查,强调实验中的注意事项:
    A.电路连接要按照一定的顺序,可以从电源正极用电器负极依次连接;
    B.连接电路时开关要断开,连接好电路后要检查有无短路,确定无误后再闭合开关观察灯泡的发光情况;
    C.特别是电压表正、负接线柱要连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确;
    D.原始数据的记录要实事求是如实记录,不能随意改动;
    E.实验中出现的问题要一一记录下来,以便查找、分析原因.
    (5)分析和论证:
    师 同学们认真分析你们测量出的数据,测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?
    生1:我们用的是两只完全相同的小灯泡,测出每只小灯泡两端的电压相等,并且每只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡两端的总电压几乎相等.
    生2:我们用的是两只不同的灯泡,测出每只小灯泡两端的电压不相等,但每只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡两端的总电压几乎相等.
    生3:我们用的是三只差别较大的小灯泡,测出来每只灯泡两端的电压都不同,但每两只灯泡两端电压的和都和直接测得的这两只灯泡两端的总电压相等,三只小灯泡两端电压的和几乎等于电源电压.
    (6)得出结论:U=U1+U2+…+Un
    板书:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
    (7)评估与交流:回顾以上操作,看看是否存在不妥的地方:读数时是否实事求是?要换灯泡时是否换用了不同规格的?如果这些因素在实验中都作了充分的考虑,实验的结果应该是可靠的,各小组把实验结果写成实验报告,并在班上进行交流和讨论.
    2.探究串联电池组的总电压
    师 请同学们阅读教材P61“想想做做”,探究串联电池组的电压规律.
    学生分组实验.(教师巡视指导)
    操作完毕,各小组汇报实验结果.教师点评,和学生一起归纳总结.
    板书:串联电池组的总电压等于每节电池的电压之和.
    【例1】 (多选)如图甲所示,电源电压是8V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是2V,则( )
    A.L1两端的电压是2V B.L2两端的电压是6V
    C.L1两端的电压是6V D.L2两端的电压是2V



    备课笔记



































    特别提醒:
    当题中有给出一个电路图的时候,特别要理清图中串联与并联的关系.










    解析:当S断开后,电压表通过L1与电源的两极相连,测得电源电压是8V;当S闭合时,电路是通路,电压表测的不再是电源电压,等效电路图如图乙所示,电压表测的是L2两端的电压,故D对.又因为L1与L2串联,电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,故C也对.要判断电压表测哪部分电路两端的电压,关键是看电压表与哪部分电路并联.即看电压表的两个接线柱与哪部分电路两端直接相连,可采用下面的判断方法:假定电压表跟导线的连接点可以沿导线移动,在移动过程中可以跨越开关和电流表,但是不能跨越电源和用电器(包括后面要学到的电阻),那么连接点能移到哪个用电器两端,就跟哪个用电器并联.这种判断方法叫做连接点“移点法”.
    答案:CD
    【例2】 在如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )

    A.5.6V 1.4V B.7V 1.4V
    C.1.4V 7V D.1.4V 5.6V
    解析:由题图甲能够看出,电压表V1测的是电源电压,电压表V2测的是电阻R2两端的电压,而两个电压表的指针偏转相同,但两电压表的示数不可能相同,由此可以推知电压表V1使用的是0~15V量程,而电压表V2使用的是0~3V量程,由此可以读出电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为1.4V.在串联电路中U=U1+U2,则U1=U-U2=7V-1.4V=5.6V.
    答案:A
    【例3】 瑞瑞同学在物理实验考试时,对串联电路中电压的规律进行了探究.
    【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和.
    【设计与进行实验】
    (1)按如图所示的电路图连接电路;
    (2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
    (3)在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
    (4)测出B、C,A、C间的电压.
    【交流与评估】
    (1)在拆接电路时,开关必须_________;
    (2)瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?______________

    备课笔记











    特别提醒:
    在做探究串联电路中电压规律的探究实验时,千万不要图省事将电压表的正负接线柱接反,这样不但不能得出想要的结果,严重可能还会损坏电压表.































    (3)方法改进后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压_________各用电器两端的电压之和(选填“等于”或“不等于”).
    (4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:_________________________.
    解析:(1)在拆接电路时开关必须断开;(2)电压表在测量某元件两端的电压时,应该使标有“-”号的接线柱靠近电源的负极,另一接线柱靠近电源的正极,显然瑞瑞同学的方法不能使电压表正常偏转,也不可能测出L2两端电压;(3)2.4V+1.4V=3.8V≠4.0V;(4)显然一次实验得出的结论并不能说明普遍的规律.
    答案:(1)断开(2)不能,因为电压表的正、负接线柱接反了(3)不等于(4)以一次实验得出物理规律不合理
    并联电路中电压规律的实验
    师 请同学们思考一下右图中L1两端的电压和L2两端电压的特点.
    生:观察电路图可知,用电压表测并联电路中灯泡L1两端的电压时,其实电压表也接在了灯泡L2两端,也接在了并联电路电源的两端,故并联电路的总电压,等于各个支路两端的电压,即灯L1两端的电压和灯L2两端的电压相等.
    这位同学的回答是否正确呢?下面我们就一起做实验进行验证.
    (1)提出问题:
    如图1所示,两个灯泡并联后接在电源两端,电压U1、U2和U之间可能有什么关系?
    (2)猜想假设:
    例如:①可能三个电压相等;②可能U=U1+U2.
    要想知道正确结论,我们设计了如下实验.
    (3)设计实验:
    ①分别把电压表并联在如图2所示的电路的A、B两点、C、D两点、E、F两点测电压,所用电源为两节干电池串联,看看它们之间有什么关系;
    ②换上另外两只规格不同的灯泡,并换上三节干电池串联作为电源,再次测量,看看是否还有同样的关系.在连接电压表时,要注意电压表量程的选择.
    下面是三次测量的电路图(如图3所示).

    (4)进行实验与收集数据:
    ①按电路图分别将电压表接在A、B两点间、C、D两点间和E、F两点间,合上开关,将电压表的示数记录在下表中;

    备课笔记


    特别提醒:
    在做探究实验时,一定要经过多次实验得出一般性结论,避免偶然性的数据影响实验结果.







    课外拓展:
    生活中,常常把电池串联起来使用.串联电池组的电压等于各节电池的电压之和,所以电池串联能升高电压.
    一般是不赞成电池并联使用的,因为电池并联时,如果一个电池电压高点,就会向其他电池放电,使其他电池充电,产生自行损耗.但是在实际应用当中,很多厂商还是推出了并联的电池组,因为电池并联后,电池的电压保持不变,能延长使用时间.


















    ②换上另外两只规格不同的灯泡,并换上三节干电池串联作为电源,再次测量,将电压表的示数记录在下表中.

    (5)分析论证:
    分析表中数据可知,电源电压不同时,A、B间电压不同,C、D间电压也不同,但在同一电路中A、B间电压和C、D间的电压相等,都等于电源电压(E、F间的电压)
    (6)得出结论:U=U1=U2=……=Un

    板书:并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等.

    (7)评估与交流:
    把你的探究过程及结论告诉同学和老师,或者把探究记录给他们看,征求他们的意见,把交流的情况记录下来.
    【例4】 如图所示,电源电压保持不变.当开关S2闭合时电压表的示数( )

    A.变大 B.变小
    C.不变 D.无法确定
    解析:开关S2断开时,电路中只有灯泡L2,电压表测L2两端电压,即电源电压;S2闭合后,灯泡L1和L2并联,由于并联电路各支路两端电压相等,电压表测的是L1两端的电压,既是电源电压,也是L2两端的电压,由于电源电压保持不变,所以电压表示数不变.此题还可以根据并联电路用电器工作特点来分析,在并联电路中,用电器独立工作,互不影响,所以L1是否亮,不影响L2两端的电压和通过L2的电流.在电路中的一根导线的两个端点之间若无任何元件,该导线的两个端点即可看成一点.
    答案:C
    【例5】 如图所示的是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2.木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正、背两面的电路组成一个完整的电路.闭合开关通电后,两灯都能正常发光.


    备课笔记

















    知识拓展:
    在实验中应该注意:(1)连接电路时开关应断开;(2)先用电压表0~15V的量程进行试触,观察电压表指针偏转情况,确认连接无误后再闭合开关,观察示数,若指针偏转不超过3V,可换用电压表0~3V的量程进行测量;(3)采用更换小灯泡的方法进行多次测量.




    小组讨论:
    在用电流表和电压表测量电路中电流和电压时,若将电流表并联,电压表串联会出现什么情况?







    (1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一个灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是________,否则是另一种连接方式.
    (2)小聪先后将电压表分别并联接在ab、cd、ad之间,电压表示数均为3V,这表明两灯的连接方式是_______.
    答案:(1)并联 (2)并联
    师 下面请同学们把串、并联电路中电流、电压的特点总结比较一下.
    学生讨论,作答.
    教师点评并归纳总结:(用多媒体播放)











    这节课我们学习了串、并联电路中电压的特点,认识到串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和,并联电路中各支路两端的电压均相等.关于串联电路的电压规律,我们是通过探究的方式得出的,大家对探究问题的思路一定要有明确的认识,先猜想后设计,通过实验说明问题.









    想想做做(P61)
    生活中常常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成电池组.用这样的办法可以把两节、三节或更多的电池串联起来使用.
    分别测量每节电池两端的电压,然后测量这个电池组两端的电压.它们之间有什么关系?
    备课笔记
















    串、并联电路中电流和电压的规律
    1.串联电路中电流的规律是:串联电路中电流处处相等;电压的规律是:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和.
    2.并联电路中电流的规律是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;电压的规律是:并联电路中各支路两端的电压都相等.








    知识拓展:
    一节铅蓄电池两端的电压是2V.









    解:每节干电池两端的电压都是1.5V,两节干电池串联起来的电压是3V,三节干电池串联起来的电压是4.5V,依次类推可知n节干电池串联起来,理想状态下的电压为1.5nV,即串联电池组两端的电压等于每节干电池两端电压之和.
    动手动脑学物理(P62)
    1.一个用电器工作时,要求电源电压是6V.如果用干电池做电源,需要几节串联起来?如果用铅蓄电池做电源,需要几个串联起来?
    解:如果用干电池做电源,需要4节串联,如果用铅蓄电池做电源,需要3节串联起来.
    动手动脑学物理(P62)
    2.在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为_______V,V的示数应为_______V.
    在图乙所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为_______.

    解:2.5 2.5 6.3V
    3.如图,在探究“并联电路电压的关系”时,小明想把两个灯泡并联起来,用电压表测量并联电路的总电压,请你用笔帮他画出连接的电路.
    解:
    4.请自行设计一个表格,对比电流表和电压表在使用方面有哪些相同之处和不同之处.
    解:

    【例6】 如图所示,电源电压不变,闭合开关,电压表V的示数为6V,电压表V2的示数为3.6V.那么下列说法中不正确的是( )



    备课笔记

















































    A.电源电压为6V
    B.L1两端电压为2.4V
    C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
    D.将电压表都换成电流表,则L1与L2并联
    解析:L1与L2串联,电压表V1测L1与L2两端电压即电源电压,电压表V2测L2两端电压,所以L1两端电压是6V-3.6V=2.4 V.将电压表V2换成电流表,L2被短路而不亮,L1亮.将电压表都换成电流表,电路短路,不存在L1与L2是否并联的问题.
    答案:D
    【例7】 如图所示,L1、L2、L3是三个相同的灯泡,则电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、电压表V3的示数U3之间的关系是_____________.

    解析:电压表在电路上可视为断路,由此可以很容易看出L1、L2、L3串联,由于L1、L2、L3是三个相同的灯泡,故每个灯泡两端的电压相等,又由图可知V1测L1、L2两端电压,V2测L2、L3两端电压,V3测电源两端电压,根据串联电路中的电压关系可得.
    答案:
    【例8】 (多选)如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
    A.灯L1与灯L2是串联,且灯L1被短路
    B.电压表可测出灯L1两端的电压
    C.电流表A1测的是灯L1的电流
    D.电流表A2测的是灯L2的电流
    解析:仔细分析给出的电路图,然后画出等效电路图如图.当S闭合时,L1和L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2电流,电压表可测L1、L2两端的电压和电源电压,故选项BD正确.
    答案:BD



    布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.



    备课笔记


















































    1.这是一节实验探究课,本课时的教学应该在实验室进行,实验过程可以要求学生按照课本中的步骤完成,也可以自己设计实验方案进行实验,在探究活动中充分调动学生的积极性是该课成败的关键,如对实验的设计我们要多找些同学谈想法、思路,最好能让他们上台来说明自己的设计思想,这对所有的同学都是一种激励;又如在对数据进行分析时,也要多找几组同学说出自己的结论.
    2.在实验进行前的“猜想或假设”的环节中,也许有的学生一下子就说出“结论”而自以为得意,但是应该让学生明确:一下子说出来的“结论”不是结论,只是猜想,只是探究活动的开始,它还需要论证.探究活动的目的绝不只是让学生说出和记住结论,而是要求学生在探究的过程中学习,因为科学探究过程的每个环节都有它特有的教育功能.
    3.教师要注意指导学生仪器使用的规范性.实验中,教师要注意培养学生的合作学习能力.教师要做好课堂调控.
    4.让学生养成记录原始数据的习惯,不要“凑数据”.教师要适当渗透误差理论,让学生理解误差是不可避免的,实验的结论是允许有误差的存在的.
    5.教师要充分相信学生的分析能力,在学生分析实验数据的过程中注重引导启发,不要急于将结论告诉学生,要让学生自己归纳出结论.
    教学过程中老师的疑问:
    教师点评和总结

















    备课笔记

    规律总结:
    1.串联电路的电压关系是通过实验探究总结归纳得出结论的,这种方法叫实验归纳法.
    2.为了防止特殊数据(如两灯泡完全相同)而得出错误结论,实验中要更换不同规格的灯泡和电池多做几次实验,这样才能得出具有普遍性的结论.
    3.任何实验测量都存在误差,只要实验操作无误,读数方法正确,那么使用电压表测出的数据关系与上述电压关系不会偏差太大,即使有微小偏差,也属正常情况.千万不要人为地制造数据,以免影响科学探究的真实性.若数据偏差太大,说明实验中出现了失误,应及时查找原因,纠正后再进行测量.
    第3节 电阻


    课题
    电阻
    课型
    新授课




    知识目标
    1.初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系.
    2.理解电阻是导体本身的一种性质,理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关.
    能力目标
    1.探究决定电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力.
    2.学习研究问题的一种方法——控制变量法.
    素养目标
    1.激发学生对电阻大小与哪些因素有关产生兴趣,让学生积极动手进行实验.
    2.通过了解半导体及超导在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生的求知欲.
    教学重点
    电阻的概念
    教具准备
    接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的镍铬合金丝及铜丝各一段、酒精灯、日光灯钨丝、多媒体课件等
    教学难点
    决定电阻大小的因素
    教学课时
    1.5课时

    课前预习
    1.电阻
    (1)定义:导体对电流 阻碍 作用的大小,用字母 R 表示.
    (2)性质:不同的导体,电阻一般 不同 ,所以电阻是 导体 的一种性质.
    (3)单位:国际单位为 欧姆 ,简称 欧 ,符号是 Ω .常用的单位还有 千欧(kΩ) 、 兆欧(MΩ) .换算关系:1kΩ= 103 Ω,1MΩ= 106 Ω.
    (4)电阻器:在电子技术中,经常用到的具有一定 电阻值 的元件,也叫 定值电阻 ,在电路图中用表示.
    2.决定电阻大小的因素
    (1)控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用 控制 因素(变量)的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决.
    (2)探究结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的 材料 、 长度 和 横截面积 .


    巩固复习
    教师引导学生复习上一课时内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    备课笔记









    知识拓展:
    几种常用的电阻器

    几个常见电阻值
    小灯泡的电阻为5~50Ω;日常用的照明灯泡工作时电阻为100~2000Ω;实验室用的铜导线,每根的电阻为0.01~0.1Ω,通常可以忽略不计;人体干燥时,双手间的电阻为1000~5000Ω;人体潮湿时,双手间的电阻为200~800Ω.















    新课导入
    教师用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路,闭合开关,观察灯泡亮度;换一个规格不同的灯泡接入电路,再次观察灯泡的亮度,发现灯泡变暗了.(以实验导入课题)
    师 为什么电压一样,这个灯泡却变暗了呢?看来同样是灯丝,有的灯丝容易导电,有的却不容易导电,今天我们就研究导体的这种差异.




    电阻及其单位
    1.电阻的定义
    提出问题:为什么铜导线与镍铬导线的用途不同呢?同是导体为什么它们导电的能力又有不同呢?(下面进行实验探究)
    演示实验:教师演示教材P63“演示”中图16.3-1所示实验,把镍铬合金丝和铜丝分别接入电路,观察一下灯泡的亮度有什么不同?
    步骤:①先将镍铬合金丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度.
    ②将镍铬合金丝换成长短、粗细相同的铜丝,合上开关,观察小灯泡的亮度.
    现象:接铜丝时灯泡亮,接镍铬合金丝时灯泡暗.
    分析:实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?
    原来,导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用;相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的阻碍作用不同.在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小.

    板书:电阻是导体对电流的一种阻碍作用.

    2.电阻的单位及其换算

    板书:(1)电阻的符号:R;电路图中的符号是.
    (2)电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω.
    常用单位:千欧(kΩ),兆欧(MΩ).
    1kΩ=103Ω;1MΩ=106Ω.

    几种常见的电阻值:手电筒的小灯泡灯丝电阻为几欧到十几欧;日常用的白炽灯灯丝电阻为几百欧到几千欧.实验室用的约1m长的铜导线电阻小于百分之几欧,通常可以略去不计.
    决定导体电阻大小的因素
    提出问题:决定导体电阻大小的因素有哪些呢?
    师 请同学们看教材P64“实验——探究影响导体电阻大小的因素”,你能猜测出影响电阻大小的因素吗?
    进行猜想:电阻的大小可能与导体长度、横截面积、材料、温度有关.
    设计实验:应该采用控制变量的方法进行研究.
    演示实验1:长度、横截面积一定,探究电阻R与材料ρ的关系(可参考前面的演示实验);
    备课笔记





    特别提醒:
    电阻有两个意思:一是指物理量,即导体对电流阻碍作用的大小;二是指元件,即具有一定电阻值的电阻器,也叫定值电阻.


    知识拓展:
    1.在相同的电压下,通过不同导体的电流不同,是因为它们的电阻不同.通过的电流越小,说明该导体的电阻越大.
    2.在物理实验中,常用的导线的电阻很小,一般忽略不计;电流表的电阻很小,相当于一段导线,而电压表的电阻极大,可以看成是断开的.
    特别提醒:
    一般金属导体温度升高几摄氏度或十几摄氏度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.












    分析总结:前面的演示实验中,铜丝和镍铬合金丝是用不同材料制成的,虽然它们的长短、粗细相同,但是对电流的阻碍作用不同,这说明电阻的大小跟导体的材料有关.
    演示实验2:材料、横截面积一定时,探究电阻R与长度l的关系;
    给电路接入两根镍铬合金丝,使它们的粗细相同、长度不同,重复前面的实验.
    结论:导体的电阻跟它的长度有关系,导体越长,电阻越大.
    演示实验3:材料、长度一定,探究电阻R与横截面积S的关系;
    仍然给电路接入两根镍铬合金丝,使它们的长度相同、粗细不同,重复前面的实验.
    结论:导体的电阻跟它的横截面积有关系,导体横截面积越小,电阻越大.
    演示实验4:材料、长度、横截面积一定,探究电阻R与温度t的关系.
    给电路接入一个日光灯钨丝,如图所示,闭合开关,观察电流表的偏转,再用酒精灯加热钨丝,观察比较电流表的偏转.

    结论:导体的电阻跟它的温度有关系,大多数导体的电阻随温度的升高而增大.

    板书:导体越长,电阻越大;横截面积越大,电阻越小;电阻与材料有关、与温度有关.
    电阻是导体本身的一种性质,与其本身的因素有关,不随其两端电压、通过电流的变化而变化.
    说明:(1)电阻是导体本身的一种性质,一个导体的材料、长度和横截面积确定时,它的电阻是一定的,不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用总是客观存在的.无电流通过时,它的这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.也就是说导体电阻的大小并不随着它两端电压的高低、通过电流的强弱而变化.
    (2)导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积的关系可用来表示,其中R为电阻,l为导体的长度,S为导体的横截面积,ρ为电阻率(由导体材料决定).
    (3)导体的电阻还跟导体的温度有关.部分导体,温度越高,电阻越大;部分导体,温度越高,电阻越小.但是初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
    教师请学生阅读教材P66《科学世界》,了解半导体及超导现象,并用多媒体播放视频:半导体与超导体的应用.
    (1)半导体:导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体.半导体的电阻比导体大,但比绝缘体小得多,常见物质:锗、硅、砷化镓等.通常用半导体材料可以制作二极管和三极管.它被广泛应用于各种电子设备.
    备课笔记















    特别提醒:
    实验过程中要控制电源电压不变.实验中,通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小,这是运用了转换法.

    规律总结:
    1.电阻的产生实际上是导体中微观粒子对电荷的碰撞和摩擦的结果.例如,当自由电荷在导体中定向移动时,会由于导体内的微观粒子对电荷的碰撞和摩擦,对电荷的定向移动产生阻碍作用.
    2.电阻表示导体对电流的阻碍作用,说明导体虽然对电流有阻碍作用,但是电流还是比较容易流过导体;而绝缘体不易导电,我们可以认为绝缘体的电阻很大,对电流的阻碍作用很强,几乎不能使电流通过,因此我们说绝缘体是不易导电的物体.





    (2)超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象.能够发生超导现象的物质叫做超导体.物质电阻变为零的温度称为临界温度.当外界温度低于该物质的临界温度时,该物质具有超导性.如铝在1.39K(-271.76℃)以下电阻就变成了零.
    超导现象应用于实际的好处是:①在电厂发电、输送电能、储存电能方面可以大大降低由于电阻引起的电能损耗;
    ②制造电子元件时不必考虑散热问题,可以大大缩小元件尺寸,实现电子设备的微型化.
    超导现象的具体应用有:制造超导电机、超导电缆,利用超导体可制造超导磁悬浮列车、超导船等.目前,超导体还没有广泛应用于实际的原因是还没有发现常温下的超导材料.





    课堂
    小结
    这节课我们学习了电阻的概念,知道了导体中都有一种阻碍电流的性质,我们把它叫做电阻;其单位是以物理学家欧姆的名字命名的,常用的单位还有千欧和兆欧,我们要知道它们之间的单位换算.决定电阻大小的因素有长度、横截面积、材料和温度,前三个都是导体内部本身的因素所决定的,只有最后一个温度取决于外界的条件.







    动手动脑学物理(P67)
    1.有两段导线A和B,在相同的电压下,通过导线A的电流较大,通过导线B的电流较小,哪段导线的电阻大?
    解:因为根据电阻的概念,导线的电阻越大,对电流的阻碍作用越大,通过导线的电流就小.题中两段导线两端的电压相同,而通过导线B的电流较小,说明导线B对电流的阻碍作用较大,电阻也就较大.
    2.24000Ω=_______kΩ=_______MΩ.
    【解析】1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ,则24000Ω=24kΩ=2.4×10-2MΩ.
    答案:24 2.4×10-2
    3.铁比铜便宜,为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线?
    解:如果用铁制作相同规格的导线,电阻要比铜线高6倍左右,所以不用铁导线.
    4.A、B两根完全一样的导线,长度都是1m.把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,哪个电阻大?把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比,哪个电阻大?
    解:把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,B的电阻大;把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比,A的电阻大.
    备课笔记















































    5.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验.某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比,下表中给出了可供选择的几种导体,分别用A~G七个字母代表.请你按该组的要求选用.

    (1)为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想,应选用哪三种导体?
    (2)为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想,应选用哪三种导体?
    (3)为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想,应选用哪三种导体?
    说出你做出选择的理由.
    解:(1)为检验导体电阻跟长度有关,应该控制横截面积、材料相同,长度不同,应选用B、D、E三种导体;(2)为检验导体电阻跟横截面积有关,应该控制长度、材料相同,横截面积不同,应选用A、B、C三种导体;(3)为检验导体电阻跟材料有关,应该控制长度、横截面积相同,材料不同,应选用C、F、G三种导体.




    【例1】 如图所示是小明同学在实验室见到的某种仪表的刻度盘,据此我们可以判断出;这种仪表是用来测量______(填写物理量名称)的,测量结果的单位名称是______.
    解析:仪表的表盘上标的是所测物理量的单位的符号。电阻的单位是欧姆,其符号是Ω.
    答案:电阻 欧姆


    布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.





    1.这节课主要讲电阻的概念、单位及决定电阻大小的因素,另外这节的实验也有很多物理方法(如控制变量法、比较法)渗透其中,若实验器材充分,可以把该演示实验变成学生实验,进一步锻炼学生的动手能力,同时也扩大了学生的知识面.
    备课笔记

























    知识拓展:
    测电阻的仪器
    1.精度要求不太高时用欧姆表或万用表的欧姆档即可.
    2.精度要求高时,需要用到电阻箱,检流计,稳压电源,用惠斯通电桥原理进行测量.













    2.关于电阻是导体的一种属性的论断学生不好理解,有的还怀疑,这个问题现在提出来,待到得出欧姆定律后,再解释就会透彻了.
    3.光敏电阻和热敏电阻如果能结合实际的物品展示给学生就更好了,它在许多自动化控制方面有着不可替代的作用,让学生接触一下高科技的东西对他们兴趣的提高是有很大帮助的.
    教学过程中老师的疑问:
    教师点评和总结



























    备课笔记






    第4节 变阻器


    课题
    变阻器
    课型
    新授课




    知识目标
    1.了解变阻器的构造、在电路中的符号,理解变阻器的工作原理.
    2.通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度,知道正确使用变阻器的方法.
    能力目标
    1.通过理解滑动变阻器的设计、制作过程,了解科学发明创造、科技革新的过程.
    2.通过探究滑动变阻器的使用方法,培养学生的概括、归纳能力.
    素养目标
    激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理,培养学生的创新能力.
    教学重点
    滑动变阻器的原理及使用
    教具准备
    不同规格的滑动变阻器、电池组、小灯泡、铅笔(或铅笔芯)、金属夹、导线若干、实物投影仪、多媒体课件等
    教学难点
    根据要求正确使用与连接滑动变阻器
    教学课时
    1.5课时

    课前预习
    1.变阻器
    (1)原理:通过改变连入电路中的电阻丝的 长度 来改变电阻.
    (2)分类:常见的变阻器有 滑动变阻器 、 电阻箱 和 电位器 .
    2.滑动变阻器
    (1)构造:滑动变阻器是用 电阻丝 绕在绝缘管上制成的.
    (2)电路图符号:变阻器在电路图中用符号 表示.
    (3)作用:改变连入电路的 电阻大小 ,改变电路中的电流,控制部分电路两端的 电压 ,有时还起到 保护电路 的作用.
    (4)使用方法:
    ①应从电阻丝两端的两个接线柱和金属棒的两个接线柱各选一个 串 联在电路中;
    ②为了保护电路,在通电前应使滑动变阻器连入电路的阻值 最大 .


    巩固复习
    教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
    备课笔记








































    新课导入
    从列举生活中需要改变音量或改变电灯泡亮度的实例(如:演示旋转收音机音量旋钮可以改变音量、旋转调光台灯的控光旋钮可以改变灯的亮度)入手,激发学生强烈的求知欲,引入“变阻器”,提高学生的学习兴趣.(实物演示)




    变阻器
    能改变接入电路中电阻大小的元件叫变阻器,主要种类有滑动变阻器、电阻箱、电位器.
    滑动变阻器可以逐渐地改变连入电路的电阻,但不能够显示连入电路的电阻值;电阻箱能够准确表示连入电路的电阻值,但阻值变化是不连续的;滑动变阻器和电阻箱在接入电路中时,闭合开关之前,都应调节到最大阻值.
    1.探究滑动变阻器的工作原理
    师 请大家自己动手设计电路图,将台上的仪器(干电池、灯泡、铅笔芯、开关、导线)连接起来,之后观察灯泡是否会亮,有什么办法可以改变灯泡的亮度?
    学生将电路连接起来,在探讨改变亮度的问题上很多学生都能够想到改变电压的大小、电阻的大小,但是改变的方法有所不同,有的学生说可以改变干电池的个数,有的学生想到改变电阻丝(铅笔芯)的长度.
    教师给予适当的引导,告诉学生实际生活中电源的电压220V是确定的,不能改变的,所以只能改变电阻(铅笔芯)的长度.
    学生动手连接电路,并将连接铅笔芯的导线一端固定,并使另一端滑动,观察灯泡的亮度与接入的铅笔芯长度的关系.
    学生思考后回答:连入电路的铅笔芯越长,灯越暗,连入电路的铅笔芯越短,灯越亮.
    教师总结:电源的电压不变,铅笔芯越长,电阻大,电流小;铅笔芯越短,电阻小,电流大,所以通过改变铅笔芯在电路中的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,这就是滑动变阻器的原理.

    板书:滑动变阻器原理:通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流.

    2.探究滑动变阻器的结构
    师 请同学们思考如何将一个长电阻线逐步改装成一个滑动变阻器?
    生:这需要知道滑动变阻器的构造.
    师 同学们回答得很好,在讨论滑动变阻器的构造之前,需要解决以下几个问题:
    问题1:选择何种材料的导线?——镍铬合金线
    为使滑动变阻器调节的范围更大,我们还需更长的电阻线,应该选择什么材料最合适?
    教师给出几种长1m、横截面积1mm2的金属导线在20℃时的电阻值:
    铜(0.017Ω)、铝(0.027Ω)、铁(0.096Ω)、锰铜(0.44Ω)、镍铬合金(1.1Ω),让学生进行讨论.最后得出结论:相同长度和横截面积的条件下,镍铬合金的电阻比较大,滑片移动相同距离时,改变的电阻大.
    问题2:导线太长怎么办?——绕成线圈
    有同学指出解决办法是将导线绕成线圈,有的同学说,平时我们见到的缝纫机线、弹簧就是这样的.(引导:导线较软,线圈没有支架,容易散乱.)
    备课笔记
    课外拓展:
    电阻箱
    电阻箱是一种能够表示出阻值大小的变阻器,在电路图中用符号表示,一般有两种电阻箱:旋钮式和插孔式.
    旋钮式
    ①使用方法:将电阻箱的两个接线柱连入电路中,调节四个旋钮就能得到0~9999Ω之间的任意整数电阻值.
    ②读数方法:将各旋钮对应的小三角指的数字乘以面板上标记的倍数,然后加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值.如图所示是一电阻箱的实物图,该图的示数为3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω.

    插孔式
    ①使用方法:插孔式电阻箱的盖上有一排铜块,铜块间有插孔,孔里插有铜塞,插孔下相邻的两个铜块间有电阻线相连.当铜塞插在孔里,就把相邻的两个铜块连在一起,电流就从铜块上通过. 当铜塞拔出时,电流通过插孔下面的电阻线,拔出的铜塞越多,连入电路的




    问题3:支架的材料?——绝缘材料(瓷筒)
    师 选作支架的物体材料,是导体还是绝缘体?
    生:绝缘体.
    师 众多的绝缘材料,用什么材料较好呢?
    生:硬纸筒,圆木棒,塑料棒(没有同学提到瓷筒).
    师 很好,这些绝缘材料都可以做支架.但同学们注意,如果用这些材料作变阻器线圈支架的话,它也有缺点,比如,线圈中通过的电流较大时,因导体发热,容易出现什么不好的结果?
    生:会烧起来.
    师 同学们继续找既能绝缘,又不会出现因电流过大而引发事故的绝缘材料.
    师生共同讨论后,最终确定用瓷筒.
    问题4:线圈短路时怎么办?——涂油漆绝缘
    师 紧密排绕的镍铬合金线线圈横向之间会导电,怎么解决这个问题?
    生:用塑料绝缘.
    师 塑料、油漆等绝缘都可以,但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大,所以常用油漆绝缘.
    问题5:怎样改变镍铬合金线的长度?——滑片
    教师引导学生回忆刚才做的实验,导线一端在铅笔芯上自由滑动.(多媒体演示滑动变阻器的滑片和金属杆)
    问题6:滑片靠在绝缘油漆上,不能跟镍铬合金线接触时怎么办?——将与滑片接触的镍铬合金线绝缘油漆刮掉.
    问题7:连接导线夹的导线→金属棒(固定滑片)
    问题8:为了使之连入电路→加接线柱.
    接着介绍滑动变阻器的结构示意图.

    板书:滑动变阻器的结构:电阻丝绕成的线圈、绝缘瓷筒、金属棒、滑片.
    结构示意图: 在电路图中的符号:

    3.探究滑动变阻器的正确接法
    师 同学们现在可以设计电路,进行实验,在设计和实验过程中弄清下列问题:(用多媒体播放)

    (1)滑动变阻器有4个接线柱,接入电路时,如果只需接两个,共有几种接法?
    (2)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻是不变的?
    (3)滑动变阻器哪两个接线柱之间的电阻很小,几乎为零?
    (4)移动滑动变阻器的滑片,哪两个接线柱之间的电阻会随之改变?向哪个方向移动时电阻变大?
    (5)要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,滑动变阻器应该与灯泡串联还是并联?
    (6)要能改变电路中电流的大小,应使用滑动变阻器的哪两个接线柱?
    (7)要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑动变阻器滑片放到什么位置上?
    备课笔记
    电阻越大.
    ②读数方法:每个插孔下的电阻线的电阻值都标在插孔旁边.只要把未插入铜塞的插孔旁的数值加在一起,就是接入电路的电阻值.如图所示,将20Ω和50Ω上方的铜塞拔出,其连入电路中的电阻值就是20Ω+50Ω=70Ω.


































    实验探究:首先设计出实验电路,接着根据各自制定的计划进行操作.
    学生操作,教师巡视指导各实验小组的实物连接.
    实验结束后,各组进行交流,提出发现的问题.
    师 下面请同学们说说你们的收获吧.
    生1:把A、B或C、D两个接线柱串联接入电路时,灯泡的亮度都不变,说明AB间和CD间的电阻都不变;但是接C、D时灯很亮,说明CD间电阻很小,几乎为零;接AB时灯很暗,说明AB间的电阻很大.
    生2:要想控制电路中电流的大小,改变小灯泡的亮度,滑动变阻器必须串联接入电路,并使用“一上、一下”两个接线柱.
    生3:要使灯由暗变亮,接通电路前就应将滑动变阻器滑片放在电阻最大的位置上.但我发现有的组和我们不一样,我们在最左(A)端,他们在最右(B)端,难道最大值位置有两个吗?
    生4:我也发现了使灯由暗变亮有的从左向右滑,有的从右向左滑.
    师 大家先别着急,我们先请一位同学上台将你们滑动变阻器不同的连接情况画在黑板上.
    教师引导学生仔细观察比较各组变阻器的连接情况,分析产生区别的原因,进一步弄清滑动变阻器的使用规则及方法.
    教师总结:滑动变阻器阻值的最大位置及滑片的移动方向,都与变阻器的连接情况有关.如图,如果使用接线柱CA或DA,则电阻丝AP段被接入电路,这时电阻值最大的位置是滑片P应在B端,滑片从B端向A端滑动时,电阻逐渐减小,电流逐渐变大,灯泡由暗变亮;如果使用接线柱CB或DB,则电阻丝PB部分被连入电路,电阻最大值的位置就应是滑片P在A端,而要使灯由暗变亮,滑片要从A端向B端滑动.


    板书:滑动变阻器的正确接法:上、下各接入一个接线柱,串联在电路中.
    使用滑动变阻器的注意事项:
    (1)电路中的电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流;
    (2)使用前应将滑片调到阻值最大端.
    变阻器的应用
    师 在电路中,变阻器的作用主要是通过调节其电阻值,改变电路中的电流.滑动变阻器一般只在实验室中应用.有些家用电器音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器,如教材P70图16.4-5是一种电位器的结构图,它通过机械式旋钮调节阻值的大小.电位器也可以用在其他电器上,例如,可调亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅,等等.下面请同学们在课后通过上网查阅资料了解更多有关变阻器应用的知识.
    备课笔记







    小组讨论:
    1.滑动变阻器使用前为什么要将滑片调到阻值最大端?原理为何?
    2.一般来讲滑动变阻器都是串联在电路中,如果将滑动变阻器并联在电路中会有什么影响?可以起到什么作用?






    特别提醒:
    滑动变阻器和电阻箱的主要异同点






    【例1】 高速公路收费站,现在对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
    A.称重表其实是一个电压表
    B.电路中的R1是没有作用的
    C.当车辆越重时,称重表的示数越小
    D.当车辆越重时,称重表的示数越大
    解析:由题图可知,称重表串联在电路中,因此称重表其实是一个电流表,A错;电路中的R1起到保护电路的作用,B错;当车辆越重时,滑动变阻器连入电路的电阻越小,因此电流表的示数越大,即称重表的示数越大,C错,D正确.
    答案:D









    这节课我们学习了能改变电阻大小的装置——滑动变阻器,它的原理是通过改变接入电路中导体的长度来改变电阻大小的,其构造是把较长的涂有绝缘漆的电阻丝绕在瓷筒上,并在滑片与电阻丝接触的地方,将绝缘漆刮去,使滑片与电阻丝接触良好.变阻器也有规格,我们使用时不能超出其规格使用,所以使用前要观察滑动变阻器的铭牌.实际将变阻器接入电路时,只需要两个接线柱即可,一般采用“一上一下”的方式,开关闭合前,变阻器调到阻值最大的位置,以保护电路,不至于电流过大.







    想想做做(P68)
    选取一根自动铅笔芯,照图连接电路.使铅笔芯一端的夹子固定,移动另一端的夹子,观察小灯泡的亮度.
    小灯泡的亮度怎样变化?为什么会这样变化?

    解:随着夹子在铅笔芯上移动,小灯泡的亮度会发生连续变化,接入电路中的铅笔芯越短,电阻越小,电路中的电流越大,小灯泡越亮;反之,接入电路中的铅笔芯越长,电阻越大,电路中的电流越小,小灯泡越暗.
    备课笔记















































    动手动脑学物理(P71)
    1.请用笔画线表示接线,连接图中的电路,使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度.在你连的电路中,要使灯泡越来越亮,变阻器的滑片应该向哪个方向移动?

    解:电路连接如图所示,滑动变阻器的滑片向右滑动,接入电路的电阻线变短,电阻变小,电路中的电流变大,灯变亮.

    2.如图是一位同学按照上题要求所连的电路.这个电路能不能满足题目的要求?为什么?按这个图进行操作时,实验现象是怎样的?

    解:这个电路不能满足题目的要求,因为接滑动变阻器下端两个接线柱相当于接入一个定值电阻,不管滑片P如何移动,都不能改变电路中电流的大小.按这个图进行操作,灯泡发光较暗,且移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不变.

    3.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图.当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是哪个?

    解:当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是D.

    4.如图是一种测定油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数.因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量.请问:在这个装置中,电流表示数越大,表示油箱中的油量越多还是越少?请说明理由.

    解:电流表示数越大,说明电路中电阻越小,滑片在偏下的位置,此时油面较高,表示油箱中的油量越多.
    备课笔记






















    规律总结:
    判断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤
    第一步:确定滑动变阻器与电路的接法.
    第二步:根据电流通过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器的哪段电阻丝连入电路.
    第三步:看准滑片的移动方向,根据滑片位置的变化,判断接入电路的电阻丝长度的变化.
    第四部:根据接入电路的电阻丝长度的变化,判断接入电路中的电阻大小的变化.






    【例2】 如图所示的各种电路,同种元件的参数均相等,能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的电路是( )

    解析:图A中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到左端时,会引起电源短路,所以该选项不符合题意;图B中滑动变阻器与灯泡串联,当滑片P左右滑动时,只能改变灯泡亮度,不能使灯泡熄灭,所以该选项不符合题意;图C中滑动变阻器与灯泡串联,滑片P使灯泡处于短路状态,无论怎样滑动滑片灯泡都不亮,所以该选项不符合题意;图D中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑动到右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭,所以该选项符合题意.
    答案:D


    布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.





    1.本节课采用探究性教学与多媒体教学相结合的教学方法,改变了以往以老师教学生听为主的传统教学方法,从根本上调动了学生学习的积极性,提高了学生学习的兴趣,大部分学生都能够积极参与思考,参与探究实验,从课后学生的反馈来看,学生基本上能够懂得滑动变阻器的工作原理以及正确使用滑动变阻器的方法.
    2.本节课的教学充分体现了学生的主体地位,让学生带着问题去设计实验和探究,让学生沿着科学探究的途径,去体验人类认识自然的过程,激发了学生强烈的求知欲望,同时培养了学生的合作精神和科学素养.
    3.考虑到学生的智力水平、动手能力以及知识结构的不同等原因,因此,到实验室后对学生的座位重新做了编排,把物理成绩好的跟差的分在同一小组,把动手能力强的跟相对较弱的学生分在同一小组,这样更加有利于调动学生的积极性和参与度,发挥小组合作的精神.
    4.由于变阻器的学习属于技能性训练,因此探究的方式也与前面的学习有所不同,以提出思考性问题的方式展开,并且课本中的思考题只有亲自动手操作,才能深刻体会,所以对学生实验过程中出现的错误要及时纠正,要提醒学生把滑片置于电阻最大位置,然后再合上开关,移动滑片,观察灯泡亮度的变化判断接入电路电阻的大小的变化,让学生学会正确使用滑动变阻器.
    教学过程中老师的疑问:
    教师点评和总结
    备课笔记











    课外拓展:
    电位器
    电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件.电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成.当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压.
    电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用.后者可视作一可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器.
    常用电位器有:线绕电位器、合成碳膜电位器、有机实芯电位器、金属玻璃釉电位器、导电塑料电位器、多圈可调电位器.



    本章复习训练





    1.初步认识电压,知道电压的作用,知道电源是提供电压的装置,知道电压的单位.
    2.会正确连接电压表,会读电压表.
    3.探究串、并联电路中电压的规律;训练连接电路和使用电压表的技能.
    4.知道电阻及其单位,知道影响电阻大小的因素.
    5.知道滑动变阻器的构造和工作原理,会把滑动变阻器连入电路来改变电流.




    1.归纳法:通过对本章知识的归纳总结,体会电学知识内容之间的联系,进而系统地复习本章知识.
    2.比较法:对比电压、电流、电阻之间的区别和联系,对比串、并联电路中电流、电压之间的关系.
    3.实验法:会正确使用电压表、滑动变阻器.
    4.讲练结合法:通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解电学知识的内容,熟悉解题方法与技巧.
    教具准备
    多媒体课件
    教学课时
    1课时

    巩固复习
    教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.




    电压和电压表
    【例1】 如图所示,甲、乙是电流表或电压表.当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是________,乙表是_______.
    解析:电压表要求与被测电路并联,在电路中可视作断路,电流表要求串联在电路中,在电路中可视作导线;要使电阻R1、R2并联,电流必须分别流过电阻R1、R2,所以甲表是电压表,乙表是电流表.
    答案:电压表 电流表
    【例2】 请用笔画线代替导线在下图中完成电路的连接.要求:(1)开关同时控制两灯;(2)两灯串联;(3)电压表测L1两端的电压.

    解析:要求两灯串联,开关同时控制两灯,则需要把开关串联在电路中,电压表测L1两端的电压,则电压表与L1并联,由于电源电压为3V,所以电压表用0~3V量程,在接电压表时电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出.
    备课笔记










    知识拓展:
    判断电路中电表类型的方法
    ①直接观察法:直接观察电路中的电表接入电路的方式,若电表跟其他元件串联,则这个电表为电流表;若电表跟其他元件并联,则这个电表为电压表.
    ②电表拆除法:拆除电路中的某个电表,若不影响其他所有用电器的工作,则这个电表为电压表;若会影响电路中用电器的工作,则这个电表是电流表.
    ③假设判断法:先假设电路中的电表为电流表或电压表,再分析电路中是否出现故障,或是否符合题意.若无故障或符合题意,则假设正确;若出现断路、短路等电路故障或不符合题意,则假设错误.在判断时,电流表相当于一根导线;电压表可以认为没有电流通过它,在电路中可以看成是个断路点.





    答案:如图所示

    探究串、并联电路中电压的规律
    【例3】 小宝在探究电路中的电压关系时,根据实验数据绘制了电压U2随电压U1变化的图象,如图所示.请你根据该图象写出电压U2和U1的关系式:U2=________.
    解析:从题图象可以看出,电压U2与电压U1成一次函数关系,设关系式为U2=kU1+b,则根据表中提供的数据,选取两个特殊点,点(3V,6V)和(4V,5V)代入上式,得k=-1,b=9V,因此可得到关系式为:U2=9V-U1,即U1+U2=9V,该电路为串联电路.
    答案:9V-U1
    【例4】 在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小明把两只灯泡L1、L2串联起来接到电源上,如图所示.

    (1)当分别把电压表连在图中A、B两点,B、C两点及A、C两点时,闭合开关后测得的数据是:UAB=0,UBC=12V,则故障可能是.
    (2)故障排除后,实验正常进行,通过测量得到了两组实验数据如下表:

    分析两组实验数据,可得出:.

    (3)本实验设计你认为有什么不合理或者可以改进的地方吗?若有,请加以说明(若是电路改进,请将电路图填写在上面虚线框内)_________________________
    ______________________________________________.
    解析:本题中由于没有说明两灯泡的亮暗情况,所以有两种可能,一是两灯均不亮,则电路断开,由于BC之间有电压,而AB之间没有电压,因此L2灯断路;若有一灯亮,而AB间无电压,则L1灯短路,由于灯的亮暗题中没有说明,故两种情况也有可能同时发生;由两次实验记录数据可以看出,串联电路中,总电压等于各部分电路的电压之和;由于这是一个规律探究题,实验的次数过少,应改变灯泡的规格或加入滑动变阻器进行多次实验,得出多组数据,减小实验的误差,便于得出正确的规律..
    备课笔记

































    知识拓展:
    在研究串并联电路的电压规律时,应注意:(1)选择相同的小灯泡做实验,不具有一般性,应该换用不同的小灯泡再次进行实验;(2)本实验要多做几次,避免数据过于单一.




    答案:(1)L1短路,或L2断路,或L1短路同时L2断路(2)串联电路中,总电压等于各部分电路的电压之和(3)有.实验次数太少,可能引起较大误差,可用如图所示电路图进行实验.

    电阻
    【例5】 光敏电阻的阻值随着光照的强弱程度而改变.“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,由图可知( )
    A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
    B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
    C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
    D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大
    解析:从题图可以看出,光强越强,电阻越小,光敏电阻的阻值随光强的增强而变小,B选项正确.
    答案:B
    【例6】 某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图所示的电路.实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝电阻的大小.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示:

    (1)在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时,他们将编号______为两根金属丝对应接入电路1和2的位置,当发现电压表示数U1∶U2接近______时,可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.
    (2)在探究过程中,如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与______________________之间的定量关系.
    解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度及横截面积有关,在探究电阻与某一个因素的关系时应采用控制变量法,若研究导体电阻与导体长度的关系,应采用材料和横截面积相同的电阻丝,如A、B;从所提供的材料看,A、B导体长度之比为1∶2,根据串联电路的电压规律可知,它们两端的电压之比为1∶2,这说明在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.
    答案:(1)A、B(B、A) 1∶2(2∶1) (2)横截面积
    备课笔记






    课外拓展:
    康铜
    康铜,指的是一种具有高电阻率的合金金属,是含40%镍,1.5%锰的铜合金.具有低的电阻率温度系数和中等电阻率(电阻率为0.48μΩ·m).可在较宽的温度范围内使用.有良好的加工性能和焊接性能.适宜在交流电路中使用,作精密电阻、滑动电阻、电阻应变计等,也可用于热电偶和热电偶补偿导线材料.约合40%镍的铜镍合金的特征就是此种合金有很小的温度系数.康铜丝为此种合金制成的电阻丝.

    规律总结:
    用电流表和电压表判断电路故障问题
    含有电流表、电压表的电路故障问题是电学常见的问题,电路故障的判断和排除是初中电学学习的难点.电路不能正常工作,就是发生了故障,大多数故障是断路或者短路造成的.解答这类题目时,首先是判断电路故障的性质,即电路中出现的故障是断路还是短路;其次是电路故障发生的位置,即电路的故障发生在哪个用电器上.




    滑动变阻器
    【例7】如图所示,当滑片P置于中点时,小灯泡刚好正常发光,当滑片P由中点向b端滑动时,电流表的示数和小灯泡的亮度变化情况是( )
    A.电流表示数变小,小灯泡变暗
    B.电流表示数变大,小灯泡变亮
    C.电流表示数不变,小灯泡变暗
    D.电流表示数变小,小灯泡亮度不变
    解析:由图可知,滑动变阻器的滑片向右移,连入电路中的电阻变大,电流变小,小灯泡变暗.
    答案:A






    布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.










    备课笔记
    1.断路的性质及分析方法
    断路的性质:电路中发生断路,表现为电路两端电压不为零,而电路中的电流为零;此时这两点间若接有电压表,则电压表有示数,而串联在此电路中的电流表无示数.
    断路故障判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表有示数,则说明电压表的正负接线柱与电源两极是连通的,断点在电压表的两接线柱之间.
    2.短路的性质及分析方法
    短路的性质:电路中发生短路,表现为有电流通过电路,而短路的两点之间电压为0.
    短路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表没有示数,则说明该电路被短路;若电压表有示数,则该电路不被短路或不完全被短路.







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