高中物理歐姆定律教案範文
導語:隨研究電路工作的進展,人們逐漸認識到歐姆定律的重要性,歐姆本人的聲譽也大大提高。為了紀念歐姆對電磁學的貢獻,物理學界將電阻的單位命名為歐姆,以符號Ω表示。歐姆定律教案怎麼寫?下面為小編整理分享的一些教學方案,歡迎借鑑
高中物理歐姆定律教案範文
在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比,這就是歐姆定律。
1825年5月歐姆在他的第一篇科學論文中發表電流產生的電磁力的衰減與導線長度的關係,是有關伽伐尼電路的論文,但其中的公式是錯誤的。1826年4月歐姆改正了這個錯誤,得出有名的歐姆定律。
《探究歐姆定律》教案設計
【課標要求】
理解歐姆定律並能靈活應用
【學情分析】
1.對學生原有認知結構的分析:學生在初中已學習過歐姆定律的內容
2.學生可能存在的問題:
(1)分壓式電路的設計與連線
①不看實驗條件,直接設計成限流式電路;
②開關閉合前滑片P的位置隨意。
(2)實驗資料處理
①繪製U-I圖象時,座標軸上一格習慣取1V或 1A為一個標度;
②當U-I圖線為曲線時,圖線上某一點電阻值的計算方法與該點切線的斜率相混淆。
3.學法指導:透過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗資料進行分析及透過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.
【教材分析】
《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中安排這節課的目的,主要是讓學生透過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即透過實驗來探索物理規律);學習分析實驗資料,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在於要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什麼樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變數的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到複習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗資料的兩種基本方法,也將在後續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是後續課程的知識準備階段。
【教學目標】
1.知識與技能
(1)經歷探究導體電壓和電流關係的過程,體會利用U-I圖象來處理、分析實驗資料、總結實驗規律的方法。
(2)理解電阻的定義,理解歐姆定律。
(3)完成測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗,知道伏安特性曲線,知道線性元件和非線性元件。
2.過程與方法
(1)進一步體會用比值定義物理量的方法。
(2)透過實驗,掌握利用分壓電路改變電壓的基本技能;學會一般元件伏安特性曲線的測繪方法。
3.情感、態度與價值觀
透過教師的適時引導和學生的自主探究,促進師生之間、生生之間的合作互動,使學生在體驗探究的過程中,感悟科學思想,培養科學精神,實現知識和能力的協調發展。
【重點難點】
1.教學重點
(1)掌握用分壓式電路探究導體電壓和電流關係的過程。
(2)能根據實驗資料正確繪製U-I圖象,正確分析圖象中所隱含的資訊。
2.教學難點
(1)分壓式電路的連線及優缺點。
(2)對U-I影象中各類資訊的判斷
【教學方法】
根據本節課有演示實驗的特點,本節課採用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.
【教學資源】
1.測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗器材:學生電源、電鍵、導線、滑動變阻器、小燈泡、電流表、電壓表
2.加強U-I圖象繪製與資訊判斷,為後面的圖表繪製繼續做準備。
【教學過程】
(一)引入新課
同學們在初中已經學過了歐姆定律的一些基礎知識,今天我們要在初中學習的基礎上,進一步學習歐姆定律的有關知識。
(二)進行新課
1.歐姆定律
教師:既然在導體的兩端加上電壓,導體中才有電流,那麼,導體中的電流跟導體兩端的電壓有什麼關係呢?下面我們透過實驗來探究這個問題。
演示實驗:投影教材圖2.3-1(如圖所示)
教師:請一位同學簡述如何利用如圖所示的實驗電路來研究導體A中的電流跟導體兩端的電壓的關係?
學生:合上電鍵S,改變滑動變阻器上滑片P的位置,使導體兩端的電壓分別為0、2.0 V、4.0 V、6.0 V、8.0 V,記下不同電壓下電流表的讀數,然後透過分析實驗資料,得出導體中的電流跟導體兩端電壓的關係。
教師:選出學生代表,到講臺上讀取實驗資料。將得到的實驗資料填寫在表格中。
換用另一導體B,重複實驗。
教師:同學們如何分析在這次實驗中得到的資料?
學生:用圖象法。在直角座標系中,用縱軸表示電壓U,用橫軸表示電流I,根據實驗資料在座標紙上描出相應的`點。根據這些點是否在一條直線上,來研究導體中的電流跟它兩端的電壓的關係。
教師:請一位同學上黑板作U-I圖線。其他學生在練習本上作。
學生:作圖,如圖所示。
教師:這種描點作圖的方法,是處理實驗資料的一種基本方法,同學們一定要掌握。
分析圖象,我們可以得到哪些資訊?
學生:對於同一導體,U-I圖象是過原點的直線,電壓和電流的比值等於一個常數。
這個比值可以寫成:R=
對於不同的導體,這個比值不同,說明這個比值只與導體自身的性質有關。這個比值反映了導體的屬性。
師生互動,得出電阻的概念:電壓和電流的比值R=,反映了導體對電流的阻礙作用,叫做導體的電阻。
教師:將上式變形得I=
上式表明:I是U和R的函式,即導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比,這就是我們初中學過的歐姆定律。
教師:介紹德國物理學家歐姆和歐姆定律的建立,從而對學生進行思想品德教育。
討論:根據歐姆定律I=得R=,有人說導體的電阻R跟加在導體兩端的電壓U成正比,跟導體中的電流I成反比,這種說法對嗎?為什麼?
學生:這種說法不對,因為電阻是導體本身的一種特性,所以導體的電阻與導體兩端的電壓及導體中的電流沒有關係。
教師:電阻的單位有哪些?
學生:在國際單位制中,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是 Ω。
常用的電阻單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ):1 kΩ=103 Ω;1 MΩ=106 Ω
教師:1 Ω的物理意義是什麼?
學生:如果在某段導體的兩端加上1 V的電壓,透過導體的電流是1 A,這段導體的電阻就是1 Ω。所以1 Ω=1 V/A
教師:要注意歐姆定律的適用條件:純電阻電路,如金屬導體和電解液。對於含有電動機等的非純電阻電路不適用。
[投影]例題
例:某電阻兩端電壓為16 V,在30 s內透過電阻橫截面的電量為48 C,此電阻為多大?30 s內有多少個電子透過它的橫截面?
解析:由題意知U=16 V,t=30 s,q=48 C,
電阻中的電流I= =1.6 A
據歐姆定律I=得,R= =10 Ω
n= =3.0×1020個
故此電阻為10Ω,30 s內有3.0×1020個電子透過它的橫截面。
[說明]使用歐姆定律計算時,要注意I、U、R的同一性(對同一個導體)。
2.導體的伏安特性
教師:用縱軸表示電流I,用橫軸表示電壓U,畫出的I—U圖線叫做導體的伏安特性曲線。如圖所示,是金屬導體的伏安特性曲線。
學生討論:在I—U曲線中,圖線的斜率表示的物理意義是什麼?
總結:在I—U圖中,圖線的斜率表示導體電阻的倒數。即k=。圖線的斜率越大,電阻越小。
教師:伏安特性曲線是過座標原點的直線,這樣的元件叫線性元件。
實驗:
(1)測繪小燈泡的伏安特性曲線(告訴學生我們會親自去做實驗)
(2)用晶體二極體、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵連成如左下圖所示的電路,改變電壓和電流,畫出晶體二極體的伏安特性曲線,右下圖所示,可以看出圖線不是直線。
教師:伏安特性曲線不是直線,這樣的元件叫非線性元件。
(三)課堂練習
1.兩電阻R1、R2的伏安特性曲線如右圖所示,由圖可知:
(1)這兩電阻的大小之比R1∶R2為_______
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ D. ∶1
(2)當這兩個電阻上分別加上相同電壓時,透過的電流之比為_______
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ D. ∶1
解析:(1)由歐姆定律I=可知,在I—U圖線中,圖線的斜率k= =,即電阻的大小等於伏安特性曲線斜率的倒數。
R1∶R2=tan30°∶tan60°=1∶3。所以A選項正確。
(2)由歐姆定律I=可知,給R1、R2分別加上相同的電壓時,透過的電流與電阻成反比I1∶I2=R2∶R1=3∶1,故B選項正確
2.若加在某導體兩端的電壓變為原來的3/5時,導體中的電流減小了0.4 A.如果所加電壓變為原來的2倍,則導體中的電流多大?
解:由 得 A
又 ,所以 A
說明:(1)用I—U影象結合比例式解題,顯得更直觀、簡捷。物理意義更鮮明。
(2)導體的電阻是導體自身的一種屬性,與U、I無關,因而 ,用此式討論問題更簡單明瞭。
(四)課堂總結、點評
教師活動:讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然後請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動:認真總結概括本節內容,並把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什麼地方。
點評:總結課堂內容,培養學生概括總結能力。
教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。
高中物理歐姆定律教案範文
【教學目標】
(一)知識與技能
1、理解歐姆定律的內容及其表示式的物理意義,瞭解定律中各量的單位;
2、能較熟練地運用歐姆定律分析解決有關的簡單問題;
(二)過程與方法
透過計算,學會解答電學計算題的一般方法,培養學生邏輯思維能力,培養學生解答電學問題的良好習慣
(三)情感態度價值觀
透過對歐姆生平的介紹,學習科學家獻身科學,勇於探索真理的精神,激發學生學習的積極性。
【教學重點】
正確理解歐姆定律的物理意義,熟練地運用歐姆定律進行簡單計算
【教學難點】
學習運用歐姆定律進行簡單計算
【課前準備】
練習題,多媒體課件。
【教學時間】 1課時
【教學過程】
同學們一定還記得我們在上節課中的探究實驗,各組的探究結論,可以再講講嗎?電壓越大,電流越大;電阻越大,電流越小。電流和電阻的乘積等於電壓,電壓除以電阻等於電流。
課題:17.2歐姆定律
(二)進行新課
1.歐姆定律
綜合同學們的探究實驗,我們得到了什麼結論?電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比;電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。這個結論就是電流跟電壓、電阻三者之間的定量關係,因此我們可以得出。
板書:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
這是德國物理學家歐姆在19世紀初經過大量的實驗而歸納得出的。為了紀念他,把這個定律叫做歐姆定律。
用公式表示I= U/R
式中:I——電流——安培(A)
U——電壓——伏特(V)
R——電阻——歐姆(Ω)
195035192.doc 第 1 頁
盛池鄉初級中學九年級物理教學設計 設計人:龍濤
歐姆定律公式中的單位有什麼要求呢?電阻的單位必須用“歐姆”,電壓的單位必須用“伏特”,由公式得出的電流單位一定是“安培”。如果給出的單位不是歐姆、伏特和安培,一定要先換算成要求的單位才可以應用公式。
有同學可能會想,原來歐姆定律這麼簡單啊,我一節課的實驗,就發現了歐姆定律。真的像你想得那樣簡單嗎? 介紹歐姆和歐姆定律的建立,可以利用教參中參考資料的內容。
知道了歐姆和歐姆定律的故事,同學們有什麼感想嗎?
不畏困難地探求科學真理是一切偉大科學家的共同追求,人類一切文明進步的成果都是與科學家的發現和發明分不開的。我們要珍惜今天的良好環境和學習條件,努力學習,用同學們的努力去推動人類的進步。
2.歐姆定律的應用
接著我們看歐姆定律能解決什麼問題。
例題1.根據題意,教師板書示範解電學題的一般規則:
(1)根據題意畫出電路圖。
(2)在電路圖上標明已知量的符號、數值、未知量的符號。
(3)利用歐姆定律求解。
要求學生在筆記本上畫出圖,標出量、寫出數,訓練學生基本的技能。教師板演利用歐姆定律求解,講明解題的規範性,然後要求學生在筆記本上做此題。
例1:(題略)
解:I= 0.25×10 -3 A
0.25×10 -3 A=0.25mA
例題2.
讓學生畫出圖、標出量、寫出數,把公式變形,由I=得到R=。然後將電流的單位變成安培,進行計算,同時一名學生板演,師生講評。
例2:
解:由I=得到
R=15Ω
這個未知電阻是15Ω。
例題3. 以例題3作為另一種變形練習。
有一種指示燈,電阻為6.3Ω,透過的電流為0.45A時才正常發光。要使其正常發光,應加多大的電壓?
要求學生按解簡單電學題目的一般規則解題。解題過程中注意物理量的單位不能丟掉,且單位必須是要求的國際單位,注意將公式變形後再代入數值。
解:由I=得到
U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V
195035192.doc 第 2 頁
盛池鄉初級中學九年級物理教學設計 設計人:龍濤
要使燈正常發光,應加2.8V電壓。
同學們剛才的演算說明大家已能用歐姆定律解簡單的電學應用題,透過解這些題你有什麼收穫嗎?電流、電壓、電阻的三個物理量中,只要知道其中的兩個,就可以用歐姆定律求出第三個。歐姆定律公式中的三個物理量指的是同一段電路。
歐姆定律不僅適用同一個電器、同一個導體,也適用幾個用電器組成的同一段電路。現在,大家總結一下三個題中分別是怎樣應用歐姆定律的。
第一題是直接利用歐姆定律I=的。
第二題應用的是由歐姆定律I=得到的變形公式R=U/I。
第三題應用的是歐姆定律I=的另一個變形公式U=IR。
對R= U/I,能否說導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,與透過導體的電流成反比?對U=IR,能否說導體兩端的電壓與導體的電阻和透過導體的電流成正比?大家討論。
不能這樣說。導體的電阻是由導體本身的性質決定的,與電流、電壓無關。電壓是電路中形成電流的原因,和電流、電壓也沒有關係。教師進一步引導學生明確,對物理公式不能單純從數學的角度去理解。
公式R= U/I,它表示導體的電阻在數值上等於導體兩端的電壓跟透過導體的電流的比值。這裡要注意的是,導體的電阻是由導體本身的性質決定的,它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小,導體中是否有電流或電流的大小無關。所以,我們不能認為電阻R跟電壓U成正比,跟電流I成反比。
公式U=IR,表示導體兩端的電壓在數值上等於透過導體的電流和該導體電阻的乘積。但要注意,電壓是電路中產生電流的原因。導體兩端不加電壓時,電流為零,但導體電阻依然存在。因此不能認為電壓跟電流成正比,跟電阻也成正比。
同學們再來分析例題2,如果想知道某段導體的電阻,可以怎麼做?你能從這個例子中得到什麼啟示嗎?可以由導體兩端的電壓和透過這段導體的電流,利用歐姆定律的變形公式R=來求解。導體兩端的電壓和透過導體的電流是多少呢?可以測出來。用電流表測出透過導體中的電流,用電壓表測出導體兩端的電壓,就可以求出導體的電阻了。這種用電壓表和電流表測定電阻的方法叫“伏安法”。
(三)學習小結
透過這節課,我們學習了以下內容: 1.歐姆定律的內容、公式及物理意義。
2.歐姆定律的應用。
(四)課堂練習
1.歐姆定律是由德國物理學家______在19世紀初作了大量實驗,歸納得出的。主要內容是:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成______,跟導體的電阻成______,用公式表示為___________,其中______表示電壓,單位是______;______表示電流,單位是______;______表示電阻,單位是______。
2.將一隻燈泡接在家庭照明電路上,它正常發光時的電阻是1210 Ω,透過燈泡的電流是______mA。
3.如果一段導體中透過的電流是2 A時,它兩端的電壓為20 V;若要使透過該導體的電流變為
1 A,導體兩端所加的電壓應為______;如果該導體兩端所加的電壓為0,該導體的電阻值為______。
4. 幾位同學學習了歐姆定律後,根據I=U/R,匯出了R=U/I。於是他們提出了以下幾種看法,你認為正確的是( )
A.導體電阻的大小跟透過導體中的電流成反比
B.導體電阻的大小跟加在導體兩端的電壓成正比
C.導體電阻的大小跟透過導體中的電流和加在導體兩端的電壓無關
D.導體兩端不加電壓時,導體的電阻為零
5. 如圖所示電路中,電源電壓保持不變,電阻R1=30Ω。當開關S1閉合,S2斷
開時,電流表的示數為0.4A;當開關S1、S2都閉合時,電流表的示數0.6A。求(1)
電源電壓;(2)R2的阻值。
(五)佈置作業
動手動腦學物理1~3題,補充1題