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1、最新人教版物理九年第 17 章第 4 節(jié)《歐姆定律在串、并
聯(lián)電路中的應(yīng)用》教案的應(yīng)用
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
1.理解歐姆定律的內(nèi)容 , 記住歐姆定律的公式 , 并能利用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算;
2.能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點 , 導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、過程與方法
1、通過本節(jié)的計算 , 學(xué)會解答計算題的一般方法 , 培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
2、了解等效電阻的含義 , 了解等效的研究方法。
三、情感態(tài)度與價值觀
1、激發(fā)學(xué)生認(rèn)識串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的興趣。
2、通過對歐姆生平的介紹 , 學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué) , 勇于探求真理的精神 , 激發(fā)學(xué)生學(xué)
2、習(xí)
的積極性和探索未知世界的熱情。
【教學(xué)重點、難點】
1 . 重點: 歐姆定律的內(nèi)容和公式;
2 . 難點: 正確理解歐姆定律的內(nèi)容;弄清變形公式的含義。
【教學(xué)用具】
實物投影儀 , 課件 , 試電筆。
【 教材分析和教學(xué)建議】
本節(jié)是承接第一節(jié)的實驗結(jié)果 , 在授課時有以下幾點要注意:
注意歐姆定定律的文字?jǐn)⑹龊蛿?shù)學(xué)表達(dá)式之間的過渡 , 文字?jǐn)⑹龅贸龊?, 要啟發(fā)學(xué)生
得出表達(dá)式。
還要強調(diào)歐姆定律的同一性 , 系同一時刻發(fā)生在同一導(dǎo)體的三個量之間的數(shù)量關(guān)
系。
教會學(xué)生注意公式中各量的單位要統(tǒng)一 , 要學(xué)生熟悉公式的變形 , 由學(xué)生獨立完成。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容
3、, 簡介歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史 , 以突出歐姆當(dāng)時研究的背景和歐姆定律發(fā)現(xiàn)
對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。強調(diào)科學(xué)攻關(guān)的艱巨性 , 科學(xué)方法的重要性 , 科學(xué)精神的可貴
性。
本章教材其實已經(jīng)把本節(jié)知識內(nèi)容分散在各節(jié)教材中 , 教學(xué)要求也不高 , 這樣處理有
利于降低教學(xué)難點。重點是綜合運用歐姆定律和串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電
阻規(guī)律 , 靈活地解決簡單電路問題。難點是指導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律探索新規(guī)律的內(nèi)容 , 即
探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生好的解題習(xí)慣 , 注意加強對學(xué)生
理論思維和定量計算的指導(dǎo) , 拓寬學(xué)生的解題思路。盡可能用實驗驗證自己的設(shè)計 , 讓學(xué)
4、
生通過思考 , 設(shè)計電路 , 動手實驗來解決問題 , 從而培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力。
另外 , 對于串聯(lián)電路的電阻 , 教材是作為歐姆定律的一個應(yīng)用 , 起到幫助學(xué)生對它進(jìn)一
步理解和拓寬思路的作用。通過本節(jié)的教學(xué) , 應(yīng)使學(xué)生理解串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值
比任何一個分電阻的阻值都大?,F(xiàn)行各類教材都是通過實驗測量和理論推導(dǎo)得出電阻串
聯(lián)的規(guī)律并用決定導(dǎo)體電阻大小的因素來幫助理解這個規(guī)律的。對于兩個以上電阻的串
聯(lián) , 本節(jié)的設(shè)計是提出問題 , 讓學(xué)生動手實驗進(jìn)而推出串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的大小
關(guān)系。本節(jié)教學(xué)的重點是串聯(lián)電路電阻規(guī)律的理論推導(dǎo)和應(yīng)用 , 難點是理論推導(dǎo) ,
5、測量串
聯(lián)電路電阻的實驗是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。具體操作時 , 可以先提問 , 需要 20 歐的 , 只有 10 歐
的怎么辦?是不是可以串聯(lián)?用實驗來研究。再指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗電路。最后得出規(guī) 律。理論推導(dǎo)可以用閱讀推導(dǎo)的方法進(jìn)行。至于并聯(lián)電路的電阻 , 可以利用電阻的并聯(lián)即
相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積來幫助學(xué)生認(rèn)識并聯(lián)電路電阻的關(guān)系。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
教師實物投影展示上節(jié)實驗課某小組的實驗數(shù)據(jù)。
師:先請同學(xué)們認(rèn)真觀察實驗數(shù)據(jù) ,從表格的數(shù)據(jù)中可得出什么實驗結(jié)論?:
(教師展示、學(xué)生觀察,并引導(dǎo)、歸納得出實驗結(jié)論)
生1:加在一段導(dǎo)體(電阻不變時)兩端的電壓
6、越大 ,通過它的電流就會越大;
或者:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
生2:在相同電壓下,導(dǎo)體的電阻越大,流過它的電流就會越小。
或者:在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
師:以上的同學(xué)D3納都得很好 ,表達(dá)得很準(zhǔn)確,如果將上面的實驗結(jié)論綜合起來 ,又可
以得到什么結(jié)論?
生:通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 ,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
師:同學(xué)們講得非常好,這個結(jié)論就是我們今天所要學(xué)習(xí)的歐姆定律 ,今天這節(jié)課,我
們還要學(xué)習(xí)該定律的應(yīng)用。
板書:第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用
二、新課內(nèi)容
1.明確定律內(nèi)容
板書:1、歐姆定律的內(nèi)容—
7、—
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 ,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
師:同學(xué)們可以根據(jù)其文字內(nèi)容 ,寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式嗎?
生:I = U/R ;師:非常正確。
板書:2、歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 I = U/R
師:該式子當(dāng)中各個物理量所使用的單位有無什么要求呢?
生:有!在公式中電阻的單位是“ C” ;電壓的單位是“ V”。如果題目中所給出的 單位不是以上的單位,必須先進(jìn)行單位的換算,再代入計算,最后電流的單位才會是“ A”。
師:你的回答很正確,在使用公式時應(yīng)該注意公式中各量的單位要統(tǒng)一。
板書:3、公式中各量的單位:電阻一一C;電壓一一V;電流一一A
師:或許有些同學(xué)并不
8、明白為什么這個式子就叫做“歐姆定律” ,它原來是這么的簡
單,一節(jié)課就可以做出來了 ,真的是這么簡單嗎?還是讓我們一起看看有關(guān)的資料吧。(播 放教學(xué)資料,全班學(xué)生一起觀看)
課件展示:歐姆定律的建立(教師可提前作適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備)
師:看了以上的資料后,同學(xué)們有什么樣的感想呢?
生1 :原來歐姆定律的發(fā)現(xiàn)要經(jīng)歷那么多人的努力啊
生2:其中包含了很多其他科學(xué)家的研究成果 ,并非一下就可以得到的
生3:歐姆這個科學(xué)家真的很堅強啊 ,遇到困難也不放棄;對別人的誤解也不在乎。
生4:歐姆這個科學(xué)家很值得我們學(xué)習(xí)?!?
師:是啊,同學(xué)們說得太對太精彩了 ,一切偉大科學(xué)家的成功所靠的都是一種堅忍
9、不拔 的精神,正是因為有了他們這樣的科學(xué)家 ,人類社會的發(fā)展才會取得不斷進(jìn)步的文明成果。
能有現(xiàn)在這么美好的環(huán)境和機會,同學(xué)們一定要好好努力,讓我們的人類文化繼續(xù)發(fā)展和發(fā) 揚下去。
2.歐姆定律應(yīng)用
師:知道了歐姆定律之后,下面我們來看看它到底能解決什么問題?
例1:通過前面的學(xué)習(xí)我們知道 ,試電筆內(nèi)必須有一個阻值很大的電阻 ,用來限制流過 人體的電流,,該電阻阻值大概是 880©,比就管和人體的電阻大得多 ,后二者的電阻甚至可 以忽略不計,那同學(xué)們算算,使用試電筆時,流過人體的電流大概是多少呢?
師:讀完題目,你們知道要求什么嗎?
生:電流的大小。
師:有什么困難嗎?
10、
生:僅知道電阻值 , 還不知道電壓有多大 ?
師:那你們知道 , 試電筆要插在那一條電線上 , 氖管才會發(fā)光?
生:應(yīng)該插在火線上。
師:對 , 此時的電壓是多大?
生:家庭電路中火線與地線之間的電壓是 220V。
師:好 , 現(xiàn)在你們就開始計算一下 , 看看流過人體的電流是多大。
注意:學(xué)生一邊開始計算 , 教師要在黑板上板書示范電學(xué)計算題的解題過程 , 以及標(biāo)注
和提示解題的規(guī)則:
①據(jù)題意畫圖;②在圖上標(biāo)出相關(guān)的物理量;③答題時寫出:已知和求解過程、結(jié)果
(其中非國際單位的要先化為國際單位);(也可以將學(xué)生的解題過程投影出來評點;最
后將答題的規(guī)范投影出來。)
11、例2:某實驗中測得一個未知電阻的電壓為 4.8V,流過的電流是 320Ma,求該電阻的阻
值。
師:這道題可以直接使用歐姆定律來解題嗎?
生:不行,題目要求白是電阻,不能直接用公式I = U/R來計算,需要將其變形為 R= U/I
才行。
師:對 , 下面請同學(xué)們按照剛才老師所要求的答題規(guī)范進(jìn)行練習(xí)。(可以請學(xué)生上黑
板進(jìn)行板演;教師隨后作點評。)(板演和點評過程省略)
師:通過以上兩題的解答 , 同學(xué)們有什么體會?
生:歐姆定律公式當(dāng)中的三個物理量 , 只有知道其中的兩個 , 才能夠求出第三個。
師:對 , 而且 , 公式當(dāng)中的三個物理量 , 必須是針對同一個導(dǎo)體在同一時刻
12、的。
師:若是該成求 U 和 R 呢?公式應(yīng)該作什么變化?
生:Ul= IR,R = U/I
師:很好!從公式 R= U/I我們可以發(fā)現(xiàn),要想求導(dǎo)體的電阻,只需要使用電壓表和電
流表分別測量出該導(dǎo)體的電壓和電流 , 就可以求出該導(dǎo)體的阻值了。這種測量電阻的方法叫
做“伏安法”。同學(xué)們要記住它。
師:至于公式 R= U/I,能否說導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 ,與通過導(dǎo)體的電流
成反比?
生 1 :好象可以的;
生 2:不行 , 以前學(xué)過:導(dǎo)體的電阻是本身的一種屬性 , 其大小決定與導(dǎo)體的材料、長
度、橫截面積和溫度。
師:看來這為同學(xué)的基礎(chǔ)知識很牢固啊 , 講的很好!
13、我們對物理公式的理解不能單純
從數(shù)學(xué)的角度來理解,而要考慮其物理意義。式子 R= U/I,只是一個計算式,表示導(dǎo)體的電
阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流的比值 , 不能單純理解成正比或反比。
師:其實大家只要想想這樣一個簡單的問題即可明白:當(dāng)電壓為 0 時 , 導(dǎo)體的電阻也
會隨之為 0 嗎?這么容易就獲得“超導(dǎo)體”這是很荒謬的事啊。
生:哦 , 原來是這樣的。
師:同樣地,對于式子Ul= IR,應(yīng)該怎樣理解?你們能夠解釋一下嗎?
生:這個也只是數(shù)值關(guān)系而已 , 電壓并非與電流、電阻成正比。其實電壓是產(chǎn)生電流
的原因 , 導(dǎo)體兩端在不加電壓時 , 電流為零 , 但是
14、導(dǎo)體的電阻卻不為零的。
師:解釋得很好 , 看來同學(xué)們都已經(jīng)很清楚了。
3.串聯(lián)、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的推導(dǎo)以及訓(xùn)練
師:在前面我們學(xué)習(xí)過串聯(lián)和并聯(lián)電路 , 你們還記得這兩種電路中的電流和電壓規(guī)律 嗎?
生 1 :在串聯(lián)電路中 ,I=I 1=I 2,U=U1+U2
生2:在并聯(lián)電路中,I=I i + I2,U=Ui=U2
師:很好,下面我們利用這些規(guī)律以及歐姆定律 ,推導(dǎo)出串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)
律。其中串聯(lián)和并聯(lián)電路中所用的電阻用 R和R2表示,串、并聯(lián)后的總電阻用 R表示。
在串聯(lián)電路中,根據(jù)U=U+U 且U= IR,即Ui=IiR、U2=I 2R2因此可得:
IR= I
15、 1R1+ I 2R2又因為I=I 1士,所以可得: R= Ri+ R2 ,即:串聯(lián)電路的總電阻等于
串聯(lián)電阻之和。
在并聯(lián)電路中,根據(jù)I=I 1+I2且I =U/R,即Ii=U/Ri、I 2=U 2/R2因此可得:
U/R= U1/R1+ U2/R2又因為U=U=U2,所以可得:1/R= 1/R 1+ 1/R 2 ,即并聯(lián)電路中總電阻 的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
師:由此看來,對于串聯(lián)和并聯(lián)電路的總>電阻和分電阻之間 ,似乎可以得出一個在大小
方面的結(jié)論。怎樣概括出來?
生1:串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
生2:并聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何
16、一個分電阻的阻值都小。
師:很好,但你能從另一個方面,也就是影響電阻因素方面對此作出合理的解釋嗎?
生1:在串聯(lián)電路中,各電阻之間的串聯(lián)可以近似地看作電阻被接長了 ,由于電阻的大
小是與其長度成正比的,所以可以這樣理解。
師:很好,你的解釋很合理。并聯(lián)的誰來解釋一下?
生2:在并聯(lián)電路中,各電阻之間的并聯(lián)可以近似地看作電阻的橫截面積被接大了 ,由
于電阻的大小是與其橫截面積成反比的 ,所以可以這樣理解。
師:很好。這里所提到的總電阻 ,其實也可以理解為該電路的“等效電阻”。有時候
對于多電阻的問題我們也可以使用一個“等效電阻”的方法來解決??磥硗瑢W(xué)們是真的理 解了這兩個規(guī)律。
17、
板書:電阻串聯(lián)規(guī)律: R= R1+ R2
電阻并聯(lián)規(guī)律:1/R= 1/R 1+ 1/R 2
師:得出了這兩個規(guī)律之后,下面就請同學(xué)們使用這個規(guī)律 ,試著解決下面的問題:
例:串聯(lián)電路中有兩個電阻,阻值分別為5c和10Q,將它們接在6V的電源上,那流過 它們的電流會是多大?
例:兩個電阻串聯(lián)在一個電路中 ,電路兩端的電壓是 27V,兩個電阻的阻值分別是 3c
和6Q,請計算出每個電阻兩端的電壓。
學(xué)生們開始練習(xí)(請個別學(xué)生出來板演 ,教師最后要和全班一起進(jìn)行點評 ,解題過程
略。)
在學(xué)生的解題過程中教師要提醒學(xué)生注意對題目的分析 ,要按照電學(xué)計算的規(guī)范進(jìn)行
練習(xí),同時鼓勵學(xué)
18、生使用不同的計算方法。甚至可以利用實物投影將不同的解法展現(xiàn)。
三、課堂小結(jié)
教師提示:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí) ,你有什么新的收獲?
生1 :知道了歐姆定律的內(nèi)容和公式 ,還有各變形公式的物理意義。
生2: 了解了歐姆定律的建立,懂得使用歐姆定律去解決一些電學(xué)方面的問題。
生3:學(xué)會了電學(xué)計算題的解題規(guī)范和要求。
生4:知道了串聯(lián)和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。
四、課后作業(yè): 完成本課的《動手動腦學(xué)物理》練習(xí) ,并在作業(yè)后對自己今天所學(xué)的
新課進(jìn)行評估,為下一節(jié)作的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。
【本課點評】:
■本節(jié)課的內(nèi)容比較多,要一節(jié)課完成,教師要十分熟悉流程以及要充分利用多媒體設(shè) 備進(jìn)行相關(guān)教學(xué)過程的展示。
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