初中科学华师大版八年级下册第4章 电与电路5 欧姆定律学案设计
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主课题: 欧姆定律
教学目标:
学习探究导体中电流与电压和电阻关系的实验方法。
理解欧姆定律,并能应用它解决简单的电学问题。
会使用电流表和电压表探究串联电路和并联电路的电流和电压。
掌握电阻的串联和并联电路特点。
理解欧姆定律及其变换的物理意义,掌握欧姆定律及其变换式的有关计算。
知道欧姆定律及其两个变换式在实际中的应用,学会用伏安法测导体的电阻。
教学重难点:
串并联电路特点
欧姆定律及变式
欧姆定律应用
教学内容
一、热身训练
1.一个电阻两端的电压是6伏时,通过它的电流是1安,则该电阻的阻值是_____欧;若加在它两端的电压变为9伏时,它的电阻是____欧,通过它的电流是_____安;若该导体两端不加电压,则通过它的电流是_____安,它的电阻是____欧。1.6欧;6欧;1.5安;0安;6欧
2.两个电阻阻值之比R1:R2=3:2,串联接入电路后,通过它们的电流比I1:I2=_____,加在它们两端的电压比U1:U2=_______,若将它们并联接入电路,通过它们的电流比为I1:I2=_____。2.1:1,3:2,2:3
3.有两根电阻丝,R1=2欧,R2=6欧,将它们串联在12伏电源上,则它们的总电阻为_____,电路中的总电流为______,R1两端的电压为_____,R2两端的电压为______。3.8欧;1.5安;3伏;9伏
4.电阻器R1=4欧,R2=8欧,并联接入4伏电压的电路中,则总电流是_____安。若想得到3安的总电流,应将R2换成一只______欧的电阻与R1并联接入此电路。4.1.5;2
5.一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 。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 。5.0.6A;1V;0.2A
6.如图所示,电流表能测量小灯泡L1电流的电路图是( A )
A. B. C . D.
7.如图,电路接法正确的是( C )
A. B. C. D.
8.如图是滑动变阻器的结构示意图,选用其中的两个接线柱并将它们接入电路,滑动滑片P时,关于滑动变阻器连入电路的电阻,下列说法正确的是( D )
A.将A、D连入电路,P向右滑动,电阻不变
B.将A、C连入电路,P向右滑动,电阻变小
C.将B、D连入电路,P向左滑动,电阻变小
D.将B、C连入电路,P向左滑动,电阻变大
9.如图所示,灯泡L1、L2均能正常发光,电路图中“○”处的a是_电压_表,b是_电压_表,c是_电流_ 表.
二、知识回顾
1、串并联电路特点
1.电流跟电压的关系:在电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______。正比
2.电流跟电阻的关系:在电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成________。反比
1.串联电路
(1)电路电流处处相等: ;I=I1=I2
(2)总电压等于各导体两端的电压之和:U= + ;U1,U2
(3)总电阻等于各串联导体的电阻之和:R= + 。R1,R2
2.并联电路
(1)干路电流等于各支路电流之和:I= + ;I1, I2
(2)各支路两端的电压均相等,都等于总电压:U= = ;U1, U2
(3)总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和: 。1/R=1/R1+1/R2
2、欧姆定律应用
1.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的_______成正比,跟导体的_______成反比。电压 电阻
(2)公式:_______________。 I=U/R
2.对欧姆定律的理解时应注意:
①定律中有两处强调了“这段导体”,它表明定律涉及的电流、电压和电阻三个量都是对同一导体或同一段电路而言的。
②定律中“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件,当导体的_______一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比,当导体两端_________一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。电阻 电压
③欧姆定律公式_____________可以变形为U=IR,但不能认为导体两端电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是形成________的原因;I=U/R 电流
④公式还可以变形为R=,但不能认为导体的电阻跟它两端电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的__________,跟所加电压和通过的电流无关,只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。 基本性质
3、 伏安法测电阻
1.用 电压表 和 电流表 测电阻,简称“伏安法”测电阻。用电压表和电流表分别测出某个导体两端的电压和通过它的电流,再根据欧姆定律公式变形后得出R=U/I,是计算出这段导体电阻的一种方法。
2.电路设计:
3.通过调节 滑动变阻器 ,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求 平均值 作为待测电阻的阻值。
三、经典例题
例1在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S,电流表Al的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。求:(1)通过电阻R2的电流。(2)电源电压。(3)电阻R2的阻值。
答案:0.2,3,15
例2如图所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压。(有滑动变阻器的方程解题)
答案:60,18
例3串联电路电压和电阻的关系应用如图所示电路,电源电压保持不变。定值电阻R1的阻值为4欧姆,定值电阻R3的阻值为20欧姆,电路中电压表V1和电压表V2的示数分别为5伏特和9伏特,则电阻R2是( D )
A、4欧姆 B、8欧姆 C、12欧姆 D、16欧姆
例4所示的电路中,电源电压是12V且保持不变,R1=R3=4Ω, R2=6Ω.试求:
(1)当开关S1、S2断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?
答案:1.2A,7.2V,5A,12V
例5如图所示,R1为一个滑动变阻器,其阻值范围是0~50Ω,若电压的示数为1.5V,电流表的示数为0.75A,R3=1Ω,电源电压U=12V,(1)则R2的阻值(2)如果电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,为了保证两表的安全,滑动变阻器连入电路的电阻值最少不能小于多少?
答案:2Ω,5Ω
例6如图,电路中,下列操作中能使两盏灯都有电流通过的是( C )
A.只闭合开关S1
B.只闭合开关S2和S3
C.只闭合开关S2
D.开关S1、S2、S3都闭合
例7如图所示电路,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化情况是( B )
A.电流表示数变小,电压表V1示数不变,电压表 V2示数变大
B.电流表示数变小,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变
C.电流表示数不变,电压表示数都变大
D.电流表示数变大,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
例8小灯泡的电阻受温度影响较大,而电流的大小会影响电阻的温度,那么小灯泡的电阻大小与通过的电流有什么关系呢?小亮选择一个规格为“4.8V”的小灯泡,按图连接电路进行测量,测量结果如下表.实验中电源电压保持6V不变.
(1)分析下表的实验数据,可以得出通过小灯泡的电流越大,其电阻就越大;
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.20
0.26
0.30
0.34
0.37
电阻/Ω
5.0
5.77
6.67
7.35
8.11
(2)比较第2次与第4次实验,第4 次实验小灯泡较亮;
(3)分析小亮的实验测量结果,你认为小亮实验时选用的滑动变阻器是下面的( C )
A.15Ω 1A B.20Ω 1A C.30Ω 1A.
例9【探究名称】探究欧姆定律
【猜想与假设】导体中的电流可能与导体两端的电压成正比,与导体电阻成反比
【设计并进行试验】
(1)探究导体中的电流跟它两端电压的关系
①如图1所示,请您用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中,要求:滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大.
②此实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压
③…
(2)小英同学探究“导体的电流与电阻的关系”时,进行创新实验,除了与原有实验所必须的器材相同外,没领电压表,而是多领了一只电流表,并设计出如图所示的电路图进行试验.
①连接电路,调节滑动变阻器使电流表A1与A2的示数分别记为I1和I2;
②把定值电阻R2换成R3,调节滑动变阻器使电流表_ A1_的示数为_ I1_,使_R1_两端的电压不变,记录此时电流表A2的示数为_ I3_;
③再把_ R2_换成_ R4_,重复上一步骤进行试验;
④分析数据得出电流与电阻的关系.
四、课堂小练
1、如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,把变阻器的滑片P向左移动时( C )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
2、如图所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中( D )
A.电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数变小
C.电灯的亮度变暗
D.电流表A1的示数变小
3、如图电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数I甲:I乙=2:3.若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表读数U甲:U乙=( C )
A.2:3 B.3:2 C.3:1 D.1:3
4、如图所示的电路图中,电源电压一定,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从中点向上移动的过程中,以下说法正确的是( B )
A.电流表示数变大,电压表示数不变
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变大
5、某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用图1所示电路,在a,b两点间分别接入定值电阻R1、R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象,如图2所示,若将R1、R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为( A )
A.0.5A B.1A C.2A D.3A
6、如图,在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中,当我们将电阻由5Ω换成10Ω后,接下来的操作正确的是( C )
A.将变阻器滑片P向左移动,保持电压表示数不变
B.将变阻器滑片P向左移动,保持电流表示数不变
C.将变阻器滑片P向右移动,保持电压表示数不变
D.将变阻器滑片P向右移动,保持电流表示数不变
7、小明同学在物理实践活动中,设计了图所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R’是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大,这个电路是( B )
8、(多选)现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是( ABC )
A. B. C. D.
五、课后作业
1、甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,若把两个电阻串联接在同一电路中,下列说法正确的是( C )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1
C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1
D.甲、乙两个电阻之比是1:4
2、如图所示.物体M在水平导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P移动,通过电压表显示的数据,可反映出物休移动距离的大小,下列说法正确的是( D )
A.物体M不动时,电流表、电压表都没有示数
B.物体M不动时,电流表有示数,电压表没有示数
C.物体M向右移动时,电流表、电压表示数都增大
D.物休M向右移动时,电流表示数不变,电压表示数增大
3、电阻R1、R2串联在电路中,已知R1:R2=4:l,则通过R1、R2的电流和它们两端的电压之比分别是( A )
A.1:1和4:1 B.4:1和1:1 C.1:1和l:4 D.1:4和4:1
4、(多选)下列四个图中,电阻R0的阻值已知,电源电压未知且保持不变,以下四个图中能测出Rx阻值的是( ACD )
A. B. C. D.
5、如图所示,是用“伏安法”测定小灯泡电阻的电路图.在实验中,如果将电流表和电压表的位置互换,其他元件的位置不变.那么,当闭合开关S后,电路中将出现的现象是( A )
A.电流表的示数为零 B.电源将被短路,烧坏电源
C.电压表的示数为零 D.灯泡L仍然发光
6、如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”.实验中,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数.接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( C )
A.10Ω和40Ω B.20Ω和30Ω C.10Ω和20Ω D.30Ω和40Ω
7、小林同学做“用电压表和电流表测电阻Rx的阻值”的实验.
(1)请你用笔画线代替导线连接好图中的实物.
(2)闭合开关前应把滑片放在滑动变阻器的_____B___端.(选填“A”或“B”)
(3)滑动变阻器在某一位置时,电压表、电流表的指针位置如图所示,则电压表示数为_2.4__V,电流表的示数为__0.48__A,此时电阻Rx的阻值为__5___Ω.
8、如图为“测定小灯泡正常工作时电阻”的实验电路图:
①若小灯泡的额定电压3.8V,电阻约18Ω,则电源至少用__3__节干电池串联,电压表选_0~15__V量程,电流表选0~0.6_A量程.
②闭合开关S前,滑动变阻器滑片应置于_b__(a或b)端.
③闭合开关S后,发现灯L不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,此故障的原因可能是( B )
A、电流表处有开路 B、小灯泡L开路
C、电压表处有短路 D、小灯泡L短路
④如果电压表的大量程坏了,干电池是新的,你准备怎么办?(用电路图说明)
华师大版初中科学八年级下册 17 期末复习-电和磁 学案: 这是一份华师大版初中科学八年级下册 17 期末复习-电和磁 学案,共14页。学案主要包含了热身训练,知识回顾,经典例题,课堂小练,课后作业等内容,欢迎下载使用。
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