内容正文:
第十七章 第2节 欧姆定律
一、课标摘录:
3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
二、学习目标:
1.理解欧姆定律的内涵,会说出欧姆定律的内容及表达式;
2.能够运用欧姆定律进行逻辑推理和分析计算,解决实际问题。
三、评估任务:
评估任务一:利用课后练习与应用中第6题,让学生理解欧姆定律的内涵。
评估任务二:利用课后练习与应用中第1、2、3题,能利用欧姆定律表达式计算电流、电压、电阻。
四、教学活动
环节一:导入,呈现学习目标
1.通过上节课的实验探究可以发现,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比、跟导体的电阻成反比。这是不是普遍规律呢?
2.通过学生齐读学习目标,教师做适当解读。
环节二:完成预习清单,了解教材内容
1.欧姆定律的内容:导体中的电流, 跟导体两端的__ _成正比, 跟导体的电阻成__ _。
2.欧姆定律的数学表达式: 。公式中的 I、U、R 的单位必须分别是_ _、_ _、_ _。
环节三:师生合作学习一:欧姆定律内容
同学们, 咱们上节课做了电流与电压、电阻关系的探究实验, 谁能来总结一下实验的结论?
在电阻一定的情况下, 通过导体的电流与导体两端的电压成正比; 导体两端的电压一定时, 通过导体的电流与导体的电阻成反比。
那么用公式表示就是
其中各物理量的单位:电流 I 的单位是安培(A),电压 U 的单位是伏特(V),电阻 R 的单位是欧姆(Ω)。
使用欧姆定律时, 要注意它的适用条件, 谁来说说这个适用条件?
适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路(工作时将电能全部转化为内能的电路)
物理意义:对于同一导体而言,电阻一定,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍;当电压一定时,导体中的电阻增大几倍,导体中的电流就变为原来的几分之一。
变形公式的意义:
导出公式 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流之比。电阻是导体本省的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积、温度等因素决定,与电压的大小和通过它的电流无关,因此电阻不与U成正比,也不与I成反比。
导出公式U=IR表示导体两端的电压等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积。因为电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说电压与电流成正比。
环节四:师生合作学习二:欧姆定律的应用
利用欧姆定律进行分析与计算(知二求一)
对于同一段电路来说,只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
注意事项:
统一性:I、U、R 须使用国际单位,即分别为V、Ω、A。
同一性:I、U、R 是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示,如I1、R1、U1等。
同时性:对同一导体来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化,所以公式中的三个量是针对同一时间而言的。
例题1:如图所示,闭合开关后,电阻为R的电阳器两端电压为6V,通过电阻器的电流为0.3A。
(1)计算电阳器的电阻R。
(2)调节电源电压,当电阻器两端电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流为原来的几倍?
科学世界:酒精测试仪
因为酒精测试仪里面有一个关键的元件——气敏电阻。它的阻值会随着酒精气体浓度的变化而变化。谁能猜一猜, 气敏电阻的阻值是怎么变化的?
酒精的浓度越高, 气敏电阻的阻值可能越小。
气敏电阻的阻值变小, 通过它的电流会变大。
环节五:课堂小结 练习与应用
课堂小结
1.欧姆定律: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。
2.欧姆定律的表达式:
3.欧姆定律的适用范围:在纯电阻电路中。
4.酒精测试仪的工作原理:气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,从而引起电路电中电流和压的变化。
练习与应用
1.小明在做“探究通过导体的电流与其两端的电压的关系”的实验时, 作出了如图所示的图像, 下列说法中正确的是( )
A.甲、乙的电阻大小关系是 R甲 > R乙
B.同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
C.将甲、乙两电阻串联接入电路, 当电流为 0.2 A 时, 电源电压为 3 V
D.将甲、乙两电阻并联接到电压为 3 V 的电源上, 干路中的电流为 0.8 A
2.如图甲所示的电路中, 闭合开关, 电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示, 则导体电阻的大小为___。
3.在导体两端的电压为 3 V 时, 通过这个导体的电流是 200 mA, 则导体的电阻是___Ω。如果这个导体两端的电压为 9 V, 则导体的电阻是___Ω, 通过这个导体的电流是___A。
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