14.4欧姆定律的应用（一）基本知识教学设计 2023-2024学年苏科版九年级上册物理

六、教学过程 (一)、引入新课内容 提问,学生抢答 1、什么叫做欧姆定律? 2、欧姆定律公式是什么? 3、使用欧姆定律公式时应该注意什么? 本节课我们再学习应用欧姆定律解决问题 板书(投影)课题:第十四章 欧姆定律 四、欧姆定律的应用 (二)、学习新课内容 1、运用欧姆定律测量电阻 引入:这里有一个未知电阻,怎样就可以知道它的阻值? 教师引导:曾经利用电阻箱的等效法可以求的电阻,那么有没有其它方法呢?我们知道导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,公式表示为I=U/R 公式里面就有电阻R,能否利用这个公式来求电阻R呢? 把欧姆定律的公式加以变形。可以得到,根据这一公式可知,只要测出导体两端的电压和通过导体的电流,就可以计算出这个导体电阻的大小。这就给出了一种测量未知电阻的实验方法。 (1)实验原理:你认为实验原理是什么? 原理是:根据欧姆定律得。 (2)要测量的物理量:你认为要测量哪些物理量?各用什么仪器测量? 学生回答:略。 (3)实验器材:你认为需要用哪些器材?要组成基本电路需要哪些器材? 组成基本电路需要直流电源(干电池)、开关、未知电阻R、导线 要测量电压和电流需要用哪些仪器? 你认为测量一次行吗?为什么?怎么办? 学生讨论后小结:应该多次测量取平均值。所以要用滑动变阻器与未知电阻串联,调节电阻上的电流和电压,至少测出三组数据。 (4)实验电路图:你能设计出实验的电路图吗? 学生上黑板两学生画电路图,其它同学评价。 (5)实验步骤:你能设计一下你的实验的步骤吗? 学生讨论小结说出步骤。 (6)数据记录:你能设计出数据记录表吗? 设计后画出。 (7)进行实验收集证据与处理。 处理:根据各次测量的数据,计算出电阻值,然后再对多次实验的计算结果求出平均值。就作为电阻的阻值。 2、伏安法: 讲授:这里用电压表和电流表测电阻的方法通常称为“伏安法”。用这种方法也可以测量小灯泡的电阻。这对设计调光灯是有用的。 我们还可以画出电压与电流的关系图像(U-I图像),进行分析。 (投影) 3、问题讨论: 思考题: (1)、某同学在伏安法测电阻的实验后认为,随着电压、电流的增大,电阻温度要升高,电阻值应不断变大,每次电阻值应为待测电阻在不同温度下的电阻,不能取平均值。你认为呢? 讨论后回答:他说得有道理。但是,本次实验中,电阻温度变化较小,阻值受温度的影响小,测得的电阻值有偏差,主要是由电路和仪器误差引起,可以取平均值作为该电阻的电阻值。 (2)如果用描点法作出定值电阻的U-I图线,应该是一条_线,为什么? 讨论交流后回答:因为当电阻不变时,电流与电压成正比关系。 (3)投影:学过伏安法测电阻后,老师给了小明一个不透明的箱子,箱子两端各有一个接线柱,请他想办法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数据如图(I=0.1A,U=15V),算出箱内电阻R为_ 。 打开箱子你发现什么?(10 和5 的两电阻串联着)。说明什么?R=R1 +R2 。 4、 运用欧姆定律进行简单计算 (1)直接用欧姆定律公式进行的计算 指出:在第三节学习中我们已经进行了一些计算,本节课不再讨论 (2)涉及整个电路的简单计算 讲解:在电路中电源是供电的装置,通常认为电源的电压不变,有时要将用电器接入电路,而用电器所能加的电压有限制即不得超过允许加的最大电压即不得超过额定电压。 这时就要选择合适的元件来设计电路,从而保护用电器,为此就需要应用欧姆定律来进行计算,以达到目的。 例题(课本第102页)已知电源的电压为6V,小灯泡上标有“4.8 V 0.3A”字样,为了使能小灯泡发光,需要电路中串联多大的保护电阻? 思考:为什么要串联一个电阻? 讨论回答投影出:因为电源是提供电压的,用电器的额定电压小于电源的电压,所以要想办法分担掉一部分电压。由于串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以要串联一个电阻来分担电压。 分析:已知什么条件?要求什么?要求电阻,需要知道哪些条件?现在条件具备吗?已知电源电压,小灯泡的额定电压即正常工作时需要的电压和小灯泡正常发光时通过的电流。求需要串联的电阻的阻值。 条件具备了。因为电阻上的电压等于电源的电压减去小灯泡上的电压,电流等于小泡上的电流。 注意:最好先画出电路图,在图中标出已知量和要求的量,然后进行解答。 依题意画出电路图。并在图中标出相关物理量的数值。(略) 解:投影出,UR=U-UL=6V-4.8V=1.2V IR=IL=0.3A R= 4 答:略 反思:可以用其他方法来求解吗?请同学们讨论 讨论小结: 方法一:可以先求出小灯泡的电阻,根据总电压和总电流求出总电阻,用总电阻减去小灯泡的电阻求得要串联的电阻的阻值。 方法二:可以利用串联电路电流处处相等,即串联电阻与小灯泡上的电流相等。再用电流等于电压除以电阻解得。 方法三: