初中物理沪科版教学方案〖第二节 科学探究:欧姆定律 第2课时 教学方案1〗
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第二节探究:欧姆定律
第2课时
教目标
1.理解欧姆定律,并能应用欧姆定律进行相关计算。
2.经历推导欧姆定律的数表达式。
3.在应用欧姆定律解决问题的过程中,进一步加深对欧姆定律的理解。
4.在推导欧姆定律数表达式的过程中,体会数在物理中的应用。
教重难点
教重点
应用欧姆定律解决问题。
教难点
1.对欧姆定律的理解。
2.应用欧姆定律解决问题。
教过程
新课引入
教师提问:我们上节课通过实验探究了电流与电压和电阻的关系。
请同们回答电流与电压有怎样的关系
教师提问:电流与电阻的关系。
教师口述:我们上节课用控制变量法分别探究了在电阻一定时,电流与电压的关系,在电压一定时,电流与电阻的关系,但当电压和电阻同时变化时,电流将如何变化呢
讲授新课
我们已经知道在电阻一定时,电流与电压成正比,即
∝
I U
在电压一定时,电流与电阻成反比,即
1
I
∝
R
联立以上两式,可得
U
∝
I
R
即电流与电压除以电阻的数值成正比,当这三者的单位都用国际单位时,其比例系数为1,即
=U
I
R
设计思路:前一节课所得出的实验结论是用控制变量法得出的电流随某一个量的变化情况,在这里引导生用数的方法推导出当电压与电阻同时变化时,电流的变化情况。
这样不仅思路严密,可以解决生心中的疑惑,更重要的是能煅炼生的数推理能力。
设计思路:不能忽视比例系数为1的得出过程,应向生详细地讲出,是因为选用了国际单位才使得系数简化为1。
上面这个式子就是欧姆定律的数式。
早在19世纪2021,德国物理家欧姆就对电流与电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究。
发现对大多数导体而言,上面的规律是成立的。
欧姆定律的文字表述为:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
数式为
=U
I
R
单位:国际单位。
电压:V,电阻:Ω,电流:A。
意义:电压、电阻和电流这三个物理量知道了其中的任意两个,就可以求出第三个物理量。
教师提问:将欧姆定律的数式变形为R=U
I
,是不是就表明电阻与电压成正比与通过导体
的电流成反比与我们以前的的电阻的决定因素是不是矛盾
电压是产生电流的原因,电阻是导体本身的一种性质,其大小仅由导体的材料、长度、横截面积决定,与加不加电压、通不通电流无关。
典题剖析
例1如图所示,R1=5 Ω,R2=10 Ω,闭合开关,电流表示数为A,下列计算结果正确的是()
A.R1两端电压为2 V B.R2两端电压为1 V
C.电两端电压为3 V D.电路总电阻为2021
答案:C
分析:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出两电阻两端的电压,根据串联电路中的电压特点求出电的电压,根据电阻的串联求出电路中的总电阻。
解析:由电路图可知,两电阻串联,由欧姆定律,电阻R1、R2、电两端的电压U1、U2、U分别为
U1=IR1= A×5 Ω=1 V
U2=IR2= A×10 Ω=2 V
U=I(R1+ R2)= A×(5 Ω+10 Ω)=3 V
故选项A、B错误,选项C正确。
由串联电路的特点得总电阻
R=R1+R2=5 Ω+10 Ω=15 Ω
故选项D不正确。
综上,本题选C。
例2如图是一个环境温度监控电路原理图。
电电压不变,R0为定值电阻,R是用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻值会随温度的升高而变小。
闭合开关S,则下列说法正确的是()
A.若环境温度升高,R的阻值变大
B.若环境温度升高,电压表示数变大
C.若环境温度降低,通过R电流变大
D.若环境温度降低,通过R0电流变大
答案:B
分析:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
根据环境的温度可知热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化。
解析:由电路图可知,R 0与R 串联,电压表测R 0两端的电压。
当环境温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,故选项A 不正确。
电压表的示数即R 0两端的电压可表示为 0
0R U IR U R R
==+
于是可得,当环境温度升高时,热敏电阻的阻值会减小,从而使得电压表的示数变大,故选项B 正确。
同理,当环境温度降低时,热敏电阻的阻值变大,电路中的总电阻变大,电流变小,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R 和R 0的电流变小,故选项C 、D 不正确。
综上,本题选B 。
课堂小结。