第十四章欧姆定律教案

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第十四章探究欧姆定律
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目标
重点
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教学重点：
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教
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课前
检查
与
交流
作业完成情况：
交流与沟通:
针
对
性
授
课
考纲研读
知识网络
基础梳理
一、电阻
1．概念：表示导体对电流的_______作用的大小．
2．符号：____.
3．基本单位：______，简称____，符号为____.
常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)．
换算：1 kΩ＝1 000 Ω，1 MΩ＝103 kΩ＝106Ω.
4．决定因素：导体的_____、_____、_________和_____．
5．半导体：(1)概念：导电性能介于_____ 与_______ 之间的材料．
(2)常见半导体：如硅、锗等．
(3)应用：_______(LED)、三极管、热敏电阻、光敏电阻等．
6．超导体：
(1)概念：有些导体在_______________时，电阻变为____，处于这种状态的物体称为超导体．
(2)应用：_________、电子元件．
注意：
①导体的电阻大小是由导体自身的因素决定的，与其两端的电压和通过的电流的大小无关．
②超导体的电阻为____，电流通过时不产生________．不能利用超导体制作发热体和保险丝．二、变阻器
1．构造：电阻丝、金属杆、滑片、接线柱和瓷筒．
2．原理：通过改变接入电路中的电阻丝的_____来改变接入电路的电阻大小，从而改变电路中的____和导体两端的____．
3．符号和结构示意图：
4．铭牌：
(1)“20 Ω”：表示该滑动变阻器接到电路中的最大阻值为20 Ω.
(2)“1 A”：表示该滑动变阻器_________________________.
5．正确使用：必须遵循“一上一下”的原则．
注意：闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的电阻最大，以保护电路．三、探究电流与电压、电阻的关系
2．探究“电流跟电压的关系”的实验：
(1)控制______不变，改变电阻两端的______．
(2)电阻一定时，I 与U 的图象如图12－3 所示．
(3)实验结论：电阻一定时，导体中的______跟导体两端的_____成______．
(4)滑动变阻器的主要作用是________________________．
图12－3 图12－4
3．探究“电流跟电阻的关系”的实验：
(1)应控制导体两端的_____不变，改变_______________． (2)电压一定时，I 与 R 的图象如图 12－4 所示． (3)结论：电压一定时，______跟导体的______成______ ． (4)滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的______不变．
四、欧姆定律
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成_______，跟导体的电阻成_______． 2．表达式：I ＝U R . 变形式：U ＝IR ，R ＝U
I
.
注意：公式R ＝U I
只是电阻的计算式，不是关系式，不能认为“电阻的大小跟电压成正比，跟电流成反比”
五、电阻的串联和并联
1．电阻的串联：
(1)规律：串联电路中的_________等于各部分电路的电阻_______．表达式：R 总＝R1＋R2＋…＋Rn.
(2)理解：串联后的总电阻比任何一个分电阻都_______，因为电阻串联后相当于增加了电阻的_______．
(3)应用：n 个相同的电阻 R 串联，R 总＝nR. 2．电阻的并联：
(1) 规 律 ： 并 联 电 路 中 的 ___________________ 等 于________________________ 表达式：1R 并＝1R1＋1R2
＋…＋1Rn .
(2) 理解： 并联的总电阻比任何一个支路电阻都___，因为电阻的并联相当于增加了导体的横截面积．
(3)应用：n 个相同的电阻R 并联，R 并＝R
n
；若两个电阻并联，则
3．串联电路等流分压：串联电路中电流处处相等，各用电器两端电压与其电阻成正比． 分压原理：U 1U 2＝R 1
R 2
.
4．并联电路等压分流：并联电路中各支路两端电压相等，各支路电流与其电阻成反比． 分流原理：I 1I 2＝R 2
R 1
.
六、测量小灯泡的电阻
1．实验原理：R ＝U
I
.
2．主要器材：滑动变阻器、电压表、电流表、电源、小灯泡、导线、开关等．
3．实验电路图如图12－5 所示．
图12－5
4．实验步骤：
(1)根据电路图连接实物；
(2)检查电路无误后，闭合开关S，多次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格；
(3)根据三次测得的电压和电流值，分别计算三组对应的电阻值．
注意：
①连接电路时，开关应处在断开状态，滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处．
②测量小灯泡电阻时，随着温度升高，灯泡电阻变大，求平均值没有物理意义．
考点 1 影响电阻大小的因素
【例1】(2011 年广安)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：
(1)甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关.
乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关．
丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关．根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还可能与导体的_________________有关．
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如上表所示．选用导线A 和B 进行实验，可以探究________(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想．要想探究猜想①，应该选用________(选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验．
考点 2 探究电流、电压和电阻的关系
【例2】(2012 年广东)在“探究一定电压下电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源(电压恒为 4.5 V)，电流表、电压表各一个，开关，定值电阻四个(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)，滑动变阻器两个(规格分别为“20 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”)，导线若干．
(1)请根据图12－6 甲所示的电路图用笔画线将图乙中的实物连接完整(注意电流表的量程选择)．
图12－6
(2)小李实验时，在a、b 间先接入5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5 V，并记下相应的电流值；再改接10 Ω的电阻，此时滑片P 应向____(填“E”或“F”)端移动，小李移动滑动变阻器的滑片P 的目的是：__________________.
(3)为了能用到四个定值电阻进行并完成实验，小李应选择的滑动变阻器的规格是__________ ．他这样选择的理由是：__________________.
考点 3 欧姆定律的理解
【例3】(2012年昆明)根据欧姆定律可以得到公式R＝U
I，关于这个公式，下列说法中正确的
是( ）
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变考点 4 电阻的测量
【例4】在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中，如图12－7 所示．
图12－7
(1)在图12－7 甲中，请你用笔画线将电压表正确连入电路中．
(2) 在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在________(填“左”或“右”) 端．
(3)连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表示数为零，电压表的示数为3 V，这可能是由于____________________________________________造成的．
(4)某次实验时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，此时小灯泡的电阻为________Ω.
(5)若小明同学在做实验时，移动滑片的位置，多次测量过程中观察到电压表和电流表的示数大小变化是相反的，则产生该现象的原因可能是___________________________________.
(2012 年鸡西)物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图12－8 中的实物连接完整．
图12－8 图12－9
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应移到______(填“A”或“B”)端．
(3)小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是_________________．
(4)纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为3 V 时，电流表的示数如图12－9 所示，则该定值电阻的阻值为______Ω.他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗？________，理由是_______________________．
考点 5 电路分压和分流的特点
【例5】(2011 年龙岩)如图12－10 所示，AB 和BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是( ）
A．U AB＞U BC，I AB＝I BC
B．U AB＜U BC，I AB＝I BC
C．U AB＞U BC，I AB＜I BC
D．U AB＝U BC，I AB＜I BC
图12－10
考点 6 分析动态电路中电表示数的变化
【例6】(2012 年鸡西)某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图12－11 甲所示，R 为气敏电阻，其阻值随有害尾气的浓度β变化的曲线如图乙所示，R0 为定值电阻，电源电压恒定不变．当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将__________，电压表的示数将__________．(填“变大”、“变小”或“不变”)
图12－11
1．(2012 年梅州)二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其电阻随一氧化碳浓度的增大而减小．若将二氧化锡传感器接入如图12－12 所示的电路中，当二氧
化锡传感器所处空间的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I 将发生的变化是(
图12－12
A．U 变小，I 变小B．U 变小，I 变大
C．U 变大，I 变小D．U 变大，I 变大
2．(2012 年广东)有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图12－13甲所示．电源电压为24 V，灯泡L的额定电压为24 V，通过灯泡L 的电流跟其两端电压的关系如图乙所示．当灯泡正
常发光时，灯丝的电阻为______Ω.调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为 3.6 W，此时灯泡两端的电压是______V，滑动变阻器R 连入电路的阻值是______Ω.
图12－13
3．(2011 年广东)如图12－14 所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，则( )
图12－14
A．通过灯L 的电流变小，变阻器两端的电压变小
B．通过灯L 的电流变大，变阻器两端的电压变大
C．灯L 两端的电压变小，通过变阻器的电流变小
6．(2010 年梅州)小周同学在做“探究电流与电阻的关系”的实验时，他设计连接了如图12－17 所示的实物连接图．
(1)请你依题中的实物连接图，在方框内画出相应的电路．
(2)实验中，小周同学先将5 Ω的电阻R 接入电路，电路连接完全正确，将滑动变阻器阻值调至最大处，闭合开关S 就直接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中．然后再分别
用10 Ω和20 Ω的电阻替换 5 Ω电阻，重复上述操作．他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R______________不变．
(3)小周同学发现错误后重新进行实验，得到的数据如下表所示．根据表中的实验数据得出的结论是：______________________________________________________________________
_______________.
(4)小周同学发现有一个小灯泡，于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验．电表
测得示数如图12－18 所示，
可知小灯泡的阻值是______Ω.
图12－18
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