14.3 欧姆定律的应用 学案 2023-2024学年物理沪粤版九年级上册

14.3 欧姆定律的应用 学习目标 1.复述用电流表和电压表测电阻的原理,认识短路的危害。 2.通过测量小灯泡的电阻,体验欧姆定律的应用。 3.重点:会用伏安法测电阻,利用欧姆定律进行简单的计算。 4.通过短路危害的学习加强安全用电意识。 学法指导 1.先回顾《探究欧姆定律》的实验设计,操作步骤及其注意事项。 2.预习时间约为15分钟,尝试运用欧姆定律进行设计实验,并借助原有实验操作经验作出解答。 3.同学们在分析理解短路时,可以类比人们从甲地到乙地,有宽阔的大道、有泥泞的道路,人们会选择宽阔的大道来帮助理解。 【预习导学】 知识点1复习 1.回顾上节所学内容,结合电阻知识,深化理解欧姆定律变形公式R=。 (1)该公式告诉我们可以借助导体两端的 和 来测量或求出电阻值。 (2)能不能认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比呢?为什么? (3)对同一导体, 不变,I跟U成 (选填“正”或“反”)比。 知识点2测量小灯泡工作时的电阻 2.用 表和 表同时测出灯泡工作时的 值和 值,根据R= ,就可以算出它的电阻。这种方法叫作 。 3.在虚线框中设计一个电路,用来测量经过灯泡的电流和它两端的电压。 4.该实验电路中滑动变阻器有什么作用? 5.实验基本操作步骤:(1)根据电路图连接电路;(2)检查电表量程是否选择恰当、电路是否无误;(3) ;(4)断开开关,整理器材。 6.数据记录表。 思考交流:本实验中需要测量哪些物理量?测量几次?观察什么?需要计算什么数据?根据思考设计记录表。 知识点3研究短路有什么危害 7. 在电路中,如果电流不流经用电器,而用导线将电源两极直接相连,我们就说电源短路了。 电源短路有什么危害呢? 【答案】1.(1)电压　通过导体的电流 (2)不能;因为导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,此外,还与导体的温度有关,但与导体两端的电压以及通过导体的电流无关。 (3)电阻　正 2.电流　电压　电流　电压　　伏安法 3. 4.变阻器可以改变流过电路的电流,能多测几组数据;同时还能起到保护电路的作用。 5.闭合开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,观察灯泡亮度,读出电流表和电压表的示数,及时做好数据记录 6.如表所示。 实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度 电阻R/Ω 1 2 3 7.根据欧姆定律,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会非常大,可能损坏电源,也可能导致导线温度升高,甚至引发火灾。 【合作探究】 任务驱动1欧姆定律的应用 1.在测小灯泡电阻实验中,小灯泡的亮度、灯丝的温度如何变化? 2.在测小灯泡电阻实验中,分析比较小灯泡每次的电阻值是不是相等?它的长度、横截面积和材料发生变化了吗?是电流和电压的影响吗?如果不是,那么是什么原因使小灯泡的电阻发生变化呢? 甲 3.如图甲所示,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R的变化范围是0~20 Ω,闭合开关,当滑片P移动到R的最左端时,电流表的示数为0.6 A,则当滑片P移动到R的最右端时,电流表和电压表的示数各是多少? 【尝试解答】当P移到R的左端时,滑动变阻器没有接入电路,在空白处画出此时的电路图如图乙所示,设电路中的电流为I1,根据题意可得电源电压: 。当滑片P移到R的最右端时,画出此时的电路图如图丙所示,电阻R1和R 联在电路中,电压表测量 两端的电压,此时电路中的总电阻: ,电路中的电流: ,由欧姆定律可得电压表的示数 。 　　　　　　乙　　　　　　　　　丙 【答案】任务驱动一 1.灯泡变亮,灯丝温度变高。 2.不相等;没有发生变化;不是;灯丝温度发生变化对小灯泡的电阻产生了影响。 3.U=U1=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V　串　电阻R　R总=R+R1=20 Ω+10 Ω=30 Ω　I2===0.2 A　U2=I2R=0.2 A×20 Ω=4 V 任务驱动2短路现象 4.全面认识短路现象。 (1)观察如图所示的电路,提出猜想:闭合开关后两个灯泡是否都发光? (2)观看教师演示,你的猜想是否得到了验证? (3)如图所示的电路,用电器的两端用导线直接连在一起,该用电器 工作,这种现象叫作用电器短路(也叫局部短路)。 (4)结合生活经验,与同学们讨论在生活中哪些错误操作会引起短路。 【答案】任务驱动二 4.(1)乙灯发光,甲灯不发光。 (3)不能 (4)在生活中,造成短路的主要原因有:线路老化,绝缘层破坏而造成短路;电压过高,绝缘击穿;小动物(猫等)跨接在裸线上;人为的多种乱拉乱接电线;室