第七章 欧姆定律学案

第一节            探究电阻上的电流跟两端电压的关系 一、学习目标： 1.通过实验探究，得出并认识电流、电压与电阻的关系。 2.会同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和其中的电流。 3.通过实验学会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 4.通过实验探究进一步熟悉科学探究中被广泛采用的方法 ——控制变量法。 二、知识链接： 1．电压是由什么提供的？它的作用是什么？   2．什么是电阻？电阻的大小由哪些因素决定？   三、学习过程： 知识点：电阻上的电流跟两端电压的关系 请你阅读下面的文字，并思考提出的问题 通过前面的学习，同学们一定已经意识到：电压是形成的电流的原因，加在导体两端的电压越高，流过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，流过它的电流就会越小。现在，我们想进一步了解，如果知道一个导体的电阻值，还知道加在它两端的电压，能不能计算出通过它的电流呢？换句话说，电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢？ 现在我们就用实验的方法来探究   电阻上的电流跟两端电压的关系 提出问题（你能自己提出吗？） 电阻上的电流跟两端电压有什么关系？ 猜想或假设（回答下列问题，然后提出猜想） （1）给一只小灯泡两端加一节干电池，观察其亮度；再加两节干电池观察其亮度。分析思考：两次小灯泡的亮度不同的原因是什么？两次都是用同一只小灯泡原因是什么？归纳：有以上两个现象可以看出：在电阻一定时，导体中的电流可能与__________有关； （2）把一只小灯泡与一只定值电阻串联在电源的两端，观察其亮度；把定值电阻换成阻值较大的电阻后，灯泡的亮度有什么变化？原因是什么？ 在导体两端的电压一定时，导体中的电流可能与_______有关。 猜想与假设：电流可能与导体两端的电压、导体的电阻有关 实验设计 原理：实验时分别把阻值不同的几个定值电阻接在电路中，测量电阻两端的电压U和通过的电流I。对于不同的电阻，各进行几次测量，研究这三者之间的关系。   实验器材：电源、开关、不同阻值的电阻2个，电压表、电流表、滑动变阻器。 请在方框内画出你的电路图       进行实验 按电路图连接好电路，测量并记下几组电压和电流的值。 R=R1=   Ω 电压U/V             电流I/A             换接另一个电阻，重复上述实验，并记下几组电压和电流的值。 R=R2=   Ω 电压U/V             电流I/A             分析和论证   请在课本图7.1-1上画出每个电阻的U-I关系图象。   电流I、电压U的关系可以表示为：     结论：电流、电压、电阻的关系可以表示为：                                                                  。                                                                  。 知识梳理：本节课我们学到了什么？              I与U的关系：_____一定时，_______ 和 ________成正比 电流与电压 电阻的关系   I与R的关系：_______一定时，_______ 和 ________成反比               实验方法：__________________。 看看你学的怎么样？完成以下两个题吧！ 针对性练习：1.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材如图1所示（各个电源两端的电压保持不变，各个定值电阻受温度的影响可以忽略）。请选用合适的器材，完成实验探究。 (1）你认为电流与哪些因素有关？答：____________________________。 (2）本实验中，需要保持______________不变。 (3）在方框内画出你设计的实验电路图。     ( 4 ）小杨设计的实验方案中，使用了滑动变阻器，在实验中，滑动变阻器不起到的作用是(    ) A．控制电路中的电流大小，保护电路 B．保持定值电阻两端的电压不变 C．改变电源电压 四.达标测试;(动动脑筋,你一定会做的!) 1. 在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中，其实验步骤分为（　　　） A.保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行 B.保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行 C.保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行 D.保持电压不变，电阻不变、电压不变三个步骤进行 图32.研究电流跟电压、电阻的关系，用如图3所示的电路，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这一步，实验要求是（　　） A.保持R’的滑片位置不动 B.保持R的电压不变 C.保持R不变，调节R’滑片到不同的适当位置 D.保持电路中的电流不变 3.某组同学在一次研究电流与电压、电阻关系的实验中，得到的实验数据如下表所示： R（Ω） 13.5 9 6 U（V） 2.7 2.7 2.7 I（A） 0.2 0.3 0.45 请分析他们研究电流跟电压、电阻关系的实验： （1）实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　； （2）结论成立的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第二节  欧姆定律及其应用 一、学习目标： 1.能知道欧姆定律的内容，并会运用欧姆定律进行简单的计算。 2.能说出串并联电路的特点，会用串并联电路的特点得出串并联电路中电阻的关系。 3.会应用欧姆定律解决简单的电路问题。 二．知识链接： 1.在一段电路中，当电压一定时，电流与______成反比；当电阻一定时，电流与________成正比。 2.串联电路中电流特点是：_______________；电压特点是：__________________. 并联电路中电流特点是：_________________;电压特点是：____________________. 三．学习过程： 知识点一：欧姆定律（带着问题看课本） 自学课本欧姆定律部分，回答下列问题。 1.欧姆定律内容为_____________________                               。 表达式是__________        _。各个物理量分别表示______  _______  ________它们的单位分别是______  ______  ______. 2、思考：已知U、I、R三个物理量中的任意两个，能不能求第三个物理量？ 看课本例题，自己做一下 练习训练1： 1.关于公式R=U/I，下列说法中正确的是（   ）     A.导体的电阻与导体两端的电压成正比     Ｂ.导体的电阻与通过导体的电流成反比     Ｃ.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     Ｄ.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关 2.在某电阻两端加3V的电压时，通过的电流是0.5A；若在电阻两端加15V的电压时，通过的电流是_____A,电阻是____W。当两端的电压为零时，电阻为_____W. 知识点二：电阻的串联 要求：先看课本P29页上方的探究实验，注意看几次等灯泡的亮度变化。然后再根据串联电路中电流电压特点来推导电阻的特点。 如图所示的电路中，电阻R1两端的电压为U1,通过的电流为I1,电阻R2两端的电压为U2，通过的电流为I2。，电源电压为U，总电流为I。 则此串联电路中电压特点为：U=______________电流特点为:I=______________根据欧姆定律可知，电路中的总电压U=IR，U1=_________,U2=__________.将三者带入U=U1+U2中可得________.而此电路中电流特点为:I=I1=I2 ,得出串联电路中的电阻特点：_____________________. 电阻的串联相当于增加了导体的________，所以串联后的总电阻比其中任何一个电阻都要_______. 练习训练2： 1.把10W的电阻R1和30W的电阻R2串联接入12V的电路中，求串联电路中的电流是多少了？R1和R2两端的电压分别是多少？         2.电阻R1和一个阻值为4W的小灯泡串联接入10V电路中，已知小灯泡两端的电压为2V，求电阻R1的阻值和电路中的总电阻。         知识点三：电阻的并联  要求：（1）观察两个电阻并联的演示实验，对比两次灯泡的亮度变化，小组讨论引起灯泡亮度变化的原因。     （2）看课本学习电阻并联的的特点，在小组中进行相互交流。 知识拓展：根据电阻的串联的推导方法，你能否推理出电阻并联的计算公式，试一下吧！         针对性练习： 1.有两个电阻R1=24W，R2=12W，把它们并联起来接在电压为6V的电路中，则并联后的总电阻为_________W，电路中的总电流为_______A,，通过R1的电流是___________A,通过R2的电流是_____A. 2. 电阻R1和R2并联在电路中，两端所加电压为12V，如果电阻R2的阻值为30W，流经R1的电流为0.1A，求电路中的总电阻。         知识梳理：想一想本节我们学到了哪些内容？                          内容：____________________________             欧姆定律    表达式：________ 欧姆定律                变形公式______  _______                            串联：串联电路的总电阻的阻值比_____________ 电阻的串并联   关系：R总=____________                            并联：电阻并联后的总电阻比________________                            关系：1/R总=______________________________ 四、达标测试： 1.两个导体的电阻值分别为R1=20Ω，R2=30Ω，它们串联后的总电阻是_______，并联后的总电阻是________ 2.如图所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V。请求出电路的总电阻。       3.如图所示R1=1 0Ω，当开关S断开时，电流表的示数是0.6A；当开关闭合时，电流表的示数是1A，则电源电压和R2的阻值各为多少？             第三节  测量小灯泡的电阻 一、           学习目标： 1.能说出伏安法测电阻的原理。 2.会用伏安法来测电阻。 3.能够独立设计测导体电阻的实验方案，并能按照实验方案进行实验，正确记录实验数据和提出实验过程中发生问题的处理方法。 二．知识链接： 1.电流表和电压表的使用规则有哪些？ 2.欧姆定律的表达式是什么？推导公式有几个，分别是什么？我们用哪个公式来计算电阻？ 三．学习过程 知识点一：测量小灯泡电阻的原理、器材、电路图 思考后讨论：根据上节课所学的知识，你能不能设计一个实验测量小灯泡的电阻。 实验原理：________________                                           。 实验器材:_________________________________________________           。. 实验电路图:                 知识点二：进行实验 要求：根据电路图选择出合适的器材后，小组讨论实验步骤及注意事项。完成实验报告。 （1）根据电路图连接实物图。开关处于_____状态，滑动变阻器的滑片处于________________位置。（为什么要这样做？） （2）检查电路连接，无误后，闭合开关，调节____________，记下________的示数，并观察________亮度。改变滑动变阻器滑片位置，在记录几组数据。根据公式________算出灯泡的电阻。 实验表格： 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 灯泡亮度 1         2         3         分析论证：通过实验可以看出灯泡的电阻随着_______的变化而_________. 交流与合作：你在实验中有什么新的发现，小组间交流以下吧。将结果写在下面。     针对性练习： 1.如图7所示为伏安法测电阻的电路。 （１）看图1回答，表C是　　　　表，表D是　　　　表。 （２）根据实物图1画出电路图。 （３）若将开关闭合，两表读数如图2所示，则待测电阻为　　　Ω。 （４）上述则电阻电路，在电池个数不变的情况下，要得到多组数据求平均必须在电路中接入　　　　　　。 图1                             图2               2.下表是某次测量小灯泡电阻的记录结果，你能解释三次测量结果的不同原因吗？   次数 电压（V） 电流（A） 电阻（Ω） 1 4.0 0.42 9.52 2 4.5 0.46 9.78 3 5.5 0.56 9.82             知识梳理：想一想这节课我们学到了什么？         四、达标测试： 1.用电压表、电流表测量电阻的实验中，在连接电路时，下列注意事项中不必要的一点是(    )．     A.连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置     B.开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端     C.连入开关时，应先将开关打开     D.电压表应与待测电阻并联，电流表应与待测量电阻串联 2.在图所示的电路中，有可能造成电源和电流表都损坏的是(    )   A               B               C               D                                    3.王澄同学要测小灯泡的电阻，其电路如图。请在图中的○中填上合适的电表符号。         第三题图 第四题图      4.现要保持电压U不变，探究电流I随电阻R变化的情况． ( 1 )要求：第一次是把15Ω的电阻接人电路，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.5V ，读取电流表示数，请你根据要求在图11中连接第一次实验所需的电路．  ( 2 )若将15Ω的电阻换成10Ω的电阻后， a ．闭合开关，电压表的示数将                      b．按照你连接的电路，你应该向       移动滑动变阻器的滑片．并详细叙述你接下来的操作过程：                                                                                                                                                                                                                                                                               。   第四节欧姆定律安全用电达标测试： 1. .以下做法不符合安全用电原则的是(    )     A.将湿衣服晾在有绝缘皮的电线上     B.将家电的金属外壳接地     C.用湿抹布抹正在发光的灯泡的玻璃泡部分     D.临时应急可用铜丝暂代保险丝   2..雷电是大气中一种剧烈的放电现象，高大建筑物都装有避雷针用以防雷．对于避雷针，下列说法中正确的是(    )     A.避雷针通过很粗的金属线与大地相连     B.避雷针只是针状金属物．装在建筑物顶端不用与大地相连     C.避雷针电阻小，雷电时．电流流经避雷针进入大地，而保护建筑物     D.雷电时，避雷针将电流放到周围的空间里 3.如图所示，在一个雷雨交加的日子里．某村民到大树底下躲雨，不幸被雷电击中造成重伤，此后村内谣言四起，说什么“魔鬼缠身”，什么“前世没有修好行”……等，家里人在众人面前抬不起头，不但不送病人到医院医治，反而求神拜佛，导致病人耽误治疗。 (1)文中所述的观点对吗?正确观点是　　　　　　　　　　。 (2)为了避免类似事故的发生，人们在高大建筑物上安装了　　　　　　。 (3)如果你遇到雷雨天气这种情况，你的做法是　　　　　　　。                   第四节  欧姆定律和安全用电 一、           学习目标： 1.会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理。 2.了解断路和短路，知道电压越高越危险。 3通过了解避雷针，明确防雷为了安全。 4.使学生具有安全意识和社会责任感。 二、知识链接： 1.导体中的电流与导体___________成正比，跟导体的_________成反比 2.家庭电路中电压是_________,对人体来说安全电压是_____________. 三、学习过程：. 知识点一：电压越高越危险 要求：自学课本的这一部分内容。 回答：了解为什么电压越高越危险。 拓展：人体是导体，当通过人体的电流达到8至10mA时，人手就很难摆脱带电体，通过电流达到100mA时就会使人窒息，心跳停止。人体的电阻在干燥的时候电阻大一些，在潮湿的时候地电阻小一些，在最不利的情况下人体的电阻只有1000欧左右。 针对性练习： 1.不能用潮湿的手去拨动开关这是因为（   ） A 开关外壳带电      B 开关与潮湿的手都是导体 C 开关漏电          D 会引起触电危险 2.人的双手间(干燥)的电阻为1000Ω～2500Ω，如果取2500Ω，那么当人的两手之间加36V电压时，流过人体的电流是______mA,当人的两手之间加220V电压时，流过人体的电流为________mA. 知识点二：断路和短路（带着问题开课本） 要求：自学了解断路和短路现象，并回答问题： 1、  什么是断路？ 2、  总结在家庭电路中存在哪些导致出现断路现象。 3、  什么是短路？短路的危害有哪些？ 4、  总结在家庭电路中存在哪些导致出现短路现象。 针对性练习：1.如图所示，开关闭合后，两盏灯都不能        发光，用一根导线连接ab两点，亮灯都不亮，用导线连接  bc两点，灯L1亮，L2不亮。由此说明________灯断路。 2.如图所示的电路中，开关闭合后，只有乙灯亮甲灯不亮的原因是（ ） A  电池接触不良    B  甲灯的灯丝断了 C  甲灯被短路      D  开关接触不良 知识点三：防雷电 自学要求：看课本“注意防雷”这一部分内容，解决如下问题： 1.什么是雷电?它有什么危害？ 2.人们如何防止雷电的危害？ 3.请你在生活中观察建筑物上避雷针的形状，上网搜索一下它们设计的原理是什么。 针对性练习： 1.发生雷电时，雷电路径上有强大的电流通过。因此要重视防雷。下列哪些设施要装避雷装置（    ） A 平房   B 高大建筑  C 湿洼地  D 学校操场 知识梳理：想一想我们学到了什么？                电压越高越危险：____一定时，电流I与___-成正比。  欧姆定律和   不能用湿手触摸电器:U 一定时，I与_____成_____    安全用电   断路和短路：__________________________________                      电压高               防雷   电流强                      伤害大   第七章欧姆定律检测题 一、填空题: 1.有关资料表明：人体出汗或潮湿时的电阻为200—800Ω；人体中电流超过30mA时将会造成生命危险。若某人身体潮湿时的电阻为500Ω，则当他接触电压为220V的照明电路时，通过他的电流为_______mA。请根据计算结果为图1配上解说词：__________    _          _                      _ __。 　             2.在如图2所示的电路中，电阻R1＝2Ω，某同学在实验中记录了三只电表的读数，但不慎漏写了单位，只记下一组数据：1.5；2.5；3，请帮助他分析一下，确定所用电源的电压是　　　　V，R2的电阻是　　　　Ω。　 3.三个阻值都是10Ω的电阻以不同方式接到电源电压为3V的电路中，整个电路能产生的最小电流是    　A，最大电流是　　　Ａ。 4.有两个定值电阻，甲标有“10Ω　 1Ａ”，乙标有 “15Ω　0.6Ａ”， 为使电阻不被烧坏，若把它们串联起来，串联电路两端允许加的最大电压为　　　　V。；若把它们并联起来，干路中的最大电流为　　　　A。 二、选择题: 5.关于公式I＝U/R的讨论，下列说法正确的是（   ） A、电流大小跟电压成正比 B、电流大小跟电阻成反比 C、在电压一定时，电流大小跟电阻成反比 D、在电压一定时，导体电阻跟电流成反比 6.下面说法正确的是：                             　         （        ） A．电路断开后，电路中的电流为零，因此电源电压也为零 B．电路两端只要有电压，电路中就一定有电流 C．电压表有一定的量程，使用时选择的量程越大越好 D．在并联电路中，不论灯泡是大是小，每个灯泡两端的电压都相等。 7.如图所示，当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，用电压表测量发现Uab=6V, Ubc=0， Udc=0，其故障原因可能是：                                Ａ.开关接触不良，断路了  B.电流表断路了 Ｃ.小灯泡灯丝断了        D.小灯泡被短路了 8.如图7所示，电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P向左滑动时 A. 电流表读数变大，电压表读数变大。  B. 电流表读数变小，电压表读数变小。 C. 电流表读数变大，电压表读数变小。  D. 电流表读数变小，电压表读数变大。           9.在如图8所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是:             （     ） A．灯L发生了断路                     B．灯L发生了短路 C．电阻R出现断路                     D．电阻R出现短路 三．实验与探究题：(共32分，第17、19、20题各7分，第18题11分) 10.我们已进行过“科学探究：欧姆定律”。 （2）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了　　　　　　　　　法。 （3）图11中的甲、乙图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图像是　　 图，表示电压不变，电流随电阻变化的图像是　　图。（填“甲”或“乙”） （4）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是　　　　　　　　　 和         　　　　  。                                               四、计算题：（共26分，第21、22题每小题8分，23题10分）                     11.有一个小电动机，电阻是10Ω，额定电压为6V，现有一个电压为9V的电源，为使电动机正常工作，应怎么办？通过计算说出你的方法。     12.如图所示电路中，电源电压15V不变，当开关S断开时，A1 的示数为0.3A;当S闭合时，A2的示数为0.5A。求：灯L1与L2的阻值各为多大？