- 2021-11-12 发布 |
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文档介绍
新人教版九年级物理上学期教案全套（共73页）
第十三章 第1节 分子热运动 本节主要讲述分子热运动和分子之间存在的相互作用力。分子热运动和相互作用力是物体具有内能的基础，学好本节知识便于学生正确理解内能的概念。 本节课主要是分子动理论的第二个和第三个观点，分子热运动和分子之间存在着相互作用力，这两部分内容是下一节学习物体内能的基础。这一节课主要以实验探究为主，引导学生观察扩散现象去间接感知分子的热运动。分子间的作用力用乒乓球与弹簧组成的模型来配合讲述，降低了学生理解的难度。最后，让学生用分子动理论解释汽化及其影响因素，以培养学生综合运用知识的能力。 分子很小，只有通过对物质的宏观性质的分析间接去了解，本节课关键在于引导学生分析身边的物理现象，从而领会分子动理论的基本知识。 知识与技能 1．知道物质是由分子、原子构成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，并且其运动快慢与温度有关。 2．能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。 3．知道分子间存在着相互作用力。 过程与方法 1．通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 2．通过演示实验使学生知道物体的温度越高，分子热运动越剧烈。 3．通过演示实验以及与弹簧的弹力类比，使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。 情感、态度与价值观 用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，并使学生借助直接感知的现象认识无法感知的事实。 重点 分子动理论的初步知识。 难点 分子间存在着相互作用力。 演示法、讨论法。 一、新课导入 我们生活在物质世界中，周围有空气、水、房屋等，它们是由什么组成的？当我们打开衣柜，发现放在里面的樟脑丸变小了，衣柜中有一股樟脑丸的气味，这是为什么呢？ 二、新课教学 1．扩散现象。 教师举例：打开一瓶香水，能闻到香味。 教师演示：二氧化氮扩散实验。 (1)引导学生对上述实验进行分析，并指出是扩散现象。 (2)让学生列举类似的扩散现象。 72 教师演示：液体扩散实验(硫酸铜溶液和水) 展示两天前、四天前、六天前做的硫酸铜与清水之间扩散的实验样本(水在上，硫酸铜溶液在下)，让学生观察后分析其形成的原因。 教师演示：铅片与金片之间的扩散现象。 学生思考：气体、液体和固体相互接触时发生了什么现象？这说明了什么问题？ 教师点拨： 不同的物质在接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象。其形成原因是：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 2．影响扩散(分子热运动)的因素。 演示实验： 红墨水在热水、温水、冷水中的扩散现象，冷水采用冷藏的自来水，热水直接用开水。 学生思考： 为什么红墨水在三种水中扩散的快慢有差异？ 教师点拨： 分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，所以把分子的这种运动叫热运动。 3．分子间的作用力。 提出问题：扩散现象说明分子在不停地运动，那么固体和液体的分子为什么不会分散开，而是聚合在一起，保持一定的体积呢？ 演示实验：教师出示两个铅块，并演示分子间引力的实验。 学生分析：铅块相互吸引，能承受很大拉力的原因是什么？ 教师点拨： 物质的分子之间存在着引力，它使液体和固体的分子不会散开而保持一定的体积。 提出问题： 引例：(1)有人把50 ml的酒精和50 ml的水混合，发现混合液的体积小于100 ml。 (2)当盛油的厚壁钢瓶内压强达到1.0×104～2.0×104个标准大气压时，瓶内的油能从钢瓶壁上渗出。 学生思考：以上事实共同反映了分子的一个规律，这个规律是。 教师点拨：这说明分子之间存在着空隙。 提出问题： (1)分子间有引力，为什么没有把分子吸引到相互紧密接触？ (2)分子之间既然有空隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？ 学生分析后教师点拨： 固体和液体难以压缩是因为分子很难紧密接触，分子之间存在斥力。 教师演示： 用弹簧连接着的两个乒乓球，让学生理解分子间距对引力和斥力的影响。 教师总结： 分子间既有引力又有斥力，它们是同时存在的，当它们的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。 三、课堂小结 1．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，热运动越剧烈。 2．分子内存在着相互作用的引力和斥力。 四、作业设计 见练闯考第1页课内精练 72 第1节 分子热运动 →分子动理论 本节课从学生易于感知的现象加以研究，教学中充分体现学生的主体地位，让学生自己从实验现象中总结发现不易感知的微小分子的无规则运动和相互作用力。本节课实验非常重要，是学生理解本节知识的关键。 第2节 内 能 内能是贯穿本章教与学的一条主线，本章的主要知识都是围绕着内能展开的，所以内能是本章的重点内容。本节教学可分两个课时进行。 第一课时先复习动能和势能的知识，用学生已有的知识去类比分子动能和分子势能，进而理解内能。 第二课时，通过探究活动及演示实验让学生归纳出热传递和做功都可以改变物体的内能，两者对改变物体的内能是等效的，同时提出热量的概念。对“STS：地球的温室效应”，适当展示和介绍相关的图片和资料，让学生了解温室效应的无控制发展对人类生活环境会产生很大的不利影响。 本节在分子动理论知识的基础上，说明内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和。教材从炽热的铁水和冰块都有内能，说明了内能的普遍性，并给出物体的内能与温度的关系。通过实验让学生归纳出热传递和做功都可以改变物体的内能，并提出热量的概念。 学生已经对分子动理论的知识有所了解，在此基础上理解内能的概念及其影响因素有一定的难度，内能的改变方法要多通过实例帮助学生理解。 知识与技能 1．了解内能的概念，知道内能与物体温度的关系。 2．知道热传递的过程中，物体吸收热量，温度升高；放出热量，温度降低，内能发生改变。 3．了解热量的概念，热量的单位是焦耳。 4．知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。 过程与方法 1．通过探究找到改变物体内能的两种方法。 2．通过演示实验说明做功与物体内能变化的关系。 情感、态度与价值观 1．通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。 2．通过演示实 72 验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。 重点 1．内能概念。 2．改变内能的两种方式：做功与热传递。 难点 对分子势能和内能的理解。 观察法、实验法、自主探究法。 一、新课导入 水烧开后的水壶壶盖会上下跳动，其跳动的能量来自哪里？ 二、新课教学 1．内能。 学生思考： 运动的分子是否具有动能？相互吸引或排斥的分子是否具有势能？ 教师演示： 多媒体展示运动员头顶飞来的足球与运动图片，对比展示。 教师讲解： 同一切运动着的物体一样，运动的分子也具有动能。由于分子间的相互作用力，所以分子间还具有势能。类比机械能定义，得出内能的定义和单位。 内能：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 内能单位：焦耳。 展示：课本图13.2－3铁水和冰山的图片。 学生活动： 铁水有内能学生容易理解，那冰山有内能吗？物体内能的大小与哪些因素有关呢？ 师生共同总结： (1)一切物体，不论温度高低，都具有内能。 (2)同一物体，在相同状态下，温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。 学生思考：内能和机械能有什么区别？ 学生阅读课本，共同总结： 一般而言，机械能与整个物体的机械运动有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 2．物体内能的改变。 学生活动： 怎样才能使一根铁丝的温度升高？看看谁的办法多。 小组展示： 用酒精灯烧、开水烫、放在高温处、用力弯折、摩擦。 交流得出：增大铁丝的内能有两种方法：热传递和对铁丝做功。 归纳总结： (1)热传递：使温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫热传递。 用热传递的方式可以变物体的内能，热传递时高温物体内能减小，低温物体内能增加，热传递的本质是能量的转移。 72 热量：在热传递中，传递内能的多少叫热量。 (2)做功：用做功的方式可以改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小，温度降低；外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高。 学生活动： 分析课本图13－2.4两幅图，天冷搓手手变暖和溜滑梯时臀部发热，这两个实例说明了什么共同物理道理？ 克服摩擦做功，机械能减小，内能增加，机械能转化为内能。 名师演示：课本13.2－5甲、乙两个实验 (1)在压缩空气引火仪中放一小团蘸了乙醇的硝化棉，将活塞迅速压下，硝化棉燃烧起来。 观察后思考：硝化棉燃烧说明了什么问题？ 活塞对气体做功，空气内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点。 (2)集气瓶中放入少量水，向瓶内打气。 观察并分析：瓶盖为什么打开，瓶内为什么会出现白雾？能得出什么结论？ 水蒸气对塞子做功，水蒸气内能减小，温度降低。 白雾是水蒸气在试管口发生液化现象，说明其温度降低。 思考：这两个实验对改变物体的内能有什么不同？ 总结：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。 提出问题：两根相同的铁丝，原来温度较低，通过某种方法分别使其温度升高了10 ℃，但我们不知道具体用的是什么办法，这两根铁丝的内能改变相同吗？你能得出什么结论？ 教师总结： 虽然做功是能的转化，热传递是能的转移，但做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 三、课堂小结 1．改变内能有两种方式：做功和热传递。 2．热量的概念。 3．物体克服摩擦做功引起物体内能增加，同时消耗机械能，这是机械能转化为内能的过程。 4．物体对外做功，内能减小，这是内能转化为机械能的过程。 5．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。 四、作业设计 见练闯考第3页课内精练 第2节 内 能 本节课将分子和宏观物体对比，很自然地构建了内能的概念。教学中通过学生熟知的物理情景，加深了对物理知识的理解。学生动手实验，培养了学生的动手能力，能更好地锻炼学生发现、分析、解决问题的能力。 72 第3节 比热容 比热容是本章的教学重点，要求学生能理解比热容的概念，并能结合比热容表解释一些日常现象。教学中让学生自己经历完整的探究活动，对课本中的实验进行一定的改进，将两个试管同时放入烧杯的热水中，以保证它们受热情况相同。 本节通过探究活动，引出比热容的概念，为加深学生理解比热容是物质的一种特性和对常见物质的比热容大小有一个具体的印象，教材列出了常见物质的比热容表。通过学生讨论用水来加热和散热来理解人们对水的比热容大的特性的应用。教材通过“想想议议”用算术法计算出物体温度升高时，吸收的热量。进而引导学生归纳出物体受热时吸收热量的公式，并用同样的道理，让学生得出了物体散热时放出热量的公式。 不同的物质吸收热量，温度升高的特性不同，学生的生活感知不是太深，比热容的概念对学生而言很陌生，教学中要多举实例以加深学生的理解。 知识与技能 1．尝试用比热容解释简单的热现象。 2．能根据比热容进行简单的热量计算。 3．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 过程与方法 1．通过探究，比较不同物质的吸热能力的不同。 2．通过“想想议议”用算术法计算出物体温度升高时吸收的热量。 情感、态度与价值观 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋解决问题的能力。 重点 比热容的概念和热量的有关计算。 难点 理解比热容的概念并利用它解释有关现象。 演示法、探究交流法。 第1课时 初探比热容 一、新课导入 在新疆地区，流传着这样的说法：“早穿皮袄午披纱，夜围火炉吃西瓜”。为什么新疆有这样奇异的现象？ 二、新课教学 1．比热容。 (1)烧水时，水吸收的热量与水的质量有什么关系？与水温升高的多少有什么关系？ 72 举例说明：烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间长，将水烧开比烧成温水所用的时间长，由此概括出：对于同种物质，质量越大温度升高的度数越高，则吸收的热量越多。 提问学生：如果是不同种类的物质，如果其质量相等升高相等的温度，吸收的热量是否相同？ (2)引导学生自己设计实验方案，然后教师选取其中一种进行实验探究：两试管中分别装入质量相同的水和煤油，试管由铁丝支架固定，与容器底部不接触。 点燃酒精灯，给大烧杯中的水加热，每隔相等的时间读出试管中水和煤油的温度，并记录下来，填入表格之中(可由学生自己设计)。 时间/s 0 10 20 30 40 50 …… t水/℃ t油/℃ (3)不同的物质吸热是否相同？ 学生归纳实验数据，教师进行总结。 归纳：不同物质，在质量相等、温度升高度数相同时，吸收的热量是不同的。 学生思考：怎样表示物质的上述特性呢？ 讨论得出：可采用比较单位质量的水和煤油或其他物质温度升高1℃吸热多少，来比较它们的这种特性。 比热容定义：一定质量的某种物质，在温度升高或降低时所吸收或释放的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比叫这种物质的比热容。 学生自学：通读课本“一些物质的比热容”，可以得到哪些信息？ 小结： (1)不同物质的比热容一般不同； (2)水的比热容最大； (3)同种物质，状态不同，比热容不同． 2．比热容的应用 (1)解释沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差较小的原因。 (2)哪些例子应用了水的比热容大的特点。 三、作业设计 见练闯考第5页课内精练 第2课时 热量的计算 一、新课导入 砂石的比热容比水的比热容小得多，同样质量的水和砂石吸收相同的热量，哪种物质温度升高得多一些？相反，如果它们放出相同的热量，哪种物质温度下降得多？ 二、新课教学 1．热量公式推导。 (1)学生思考： 已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，2 kg的水从10 ℃加热到90 ℃，怎样计算水吸收的热量？ 教师点拨： 问题1：1 kg的水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？ Q1＝4.2×103 J 72 问题2：2 kg的水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？ Q2＝2×4.2×103 J 问题3：2 kg的水温度升高80 ℃吸收的热量是多少？ Q3＝80×2×4.2×103 J 问题4：物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系？ Q与c、m、△t三者都成正比例关系。(Q是放出或吸收的热量，m是该物质的质量，c是该物质的比热容，Δt是物质温度的变化) (2)引导学生得出热量的计算公式 Q吸＝cm·△t＝cm(t－t0) 思考：怎样计算放热物体释放的热量呢？ 引导学生得出放热公式：Q放＝cm(t0－t) 2．应用Q＝cm△t进行计算 例题：有一高温物体被投入到质量为10 kg，温度为20 ℃的水中，如果传入水的热量是5.46×106 J，则水的温度会升高到多少度？ 解：按Q吸＝cm(t－t0)计算得出t＝150 ℃，水温上升到150 ℃，考虑到常温常压下，水的沸点是100 ℃，所以水温实际升高到100 ℃。 三、课堂小结 1．比热容的概念、单位及物理意义。 2．Q吸＝cm(t－t0)和Q放＝cm(t0－t)。 四、作业设计 见练闯考第7页课内精练 第3节 比热容 比热容 本节教学中引导学生经历完整的实验探究过程，对实验的装置进行改进后，效果很好。热量公式的引入采用四个问题降低了一定的难度，通过教学使学生对水的比热容较大有一定的认识，并且将其应用于解释实际问题，真正地实现“从物理走向生活”的理念。 教师笔记 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 72 第十四章 第1节 热 机 这一节主要内容包括内燃机的工作原理及能的转化过程。教学中适当调整一下教学顺序，汽油机的工作原理结合活动挂图，先弄清每个冲程的工作行程，再将其连续起来形成整体印象。 教材通过把内能转化为机械能的过程演示，直观地展示了热机中的能量转化过程。通过分析四冲程汽油机的基本工作过程，展示其如何持续做功。 学生对身边的机动车辆有一定的了解，学习热机的难度不太大，学习过程中运用一些内燃机的课件展示内燃机工作原理，会有助于学生的理解。 知识与技能 1．了解热机的概念。 2．了解四冲程汽油机的基本工作原理。 过程与方法 1．通过分析使学生了解可以利用内能来做功。 2．利用活动模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。 情感、态度与价值观 1．通过演示培养学生观察、分析问题的能力。 2．通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面。 重点 汽油机的工作原理及能的转化过程。 难点 内燃机的工作原理。 演示法、学生自学、讨论交流法。 一、新课导入 演示：通过水沸腾实验，讨论这个过程中的能量之间的转化的情况。 分析引导：通过能量的传递，引出蒸汽机的工作原理。 一、新课教学 1．内燃机。 (1)实验演示：在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。 观察发生的现象，引导学生思考：这一过程中能量是如何转化或转移的？ 学生思考后，得出：酒精的化学能转化为内能，内能传递给水和水蒸气，水和水蒸气的内能又转化为橡皮塞的机械能。由此引出热机。 (2)热机：把内能转化为机械能的机器叫热机，其种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等。 2．汽动机。 (3)展示汽油机模型，找出各部分构造的位置。 72 (4)利用汽油机活动模型，操作并观察工作中每一个冲程的工作情况。 (5)总结汽油机的工作原理。 师生共同讨论得出： 内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲柄转动两周，燃气对外做功一次。 内燃机中的能量转化过程： 压缩冲程中，机械能转化为内能。 做功冲程中，内能转化为机械能。 2．学生阅读“科学世界——现代汽车”。 3．认识柴油机 (1)出示模型、了解构造。 (2)演示工作过程，总结工作原理。 (3)分析比较汽油机和柴油机的异同点。 4．介绍生活中汽油机和柴油的优、缺点。 三、课堂小结 1．热机的概念。 2．四冲程汽油机的工作过程及能量转化。 四、作业设计 见练闯考第12页课内精练 第1节 热 机 热机 本节教学将内容的次序作了一定的调整，由实验中水蒸气顶开塞子转入热机的教学，这样的安排比较自然一些。利用模型和活动挂图帮助学生了解热机的内部结构从而加深对热机能量转化过程的理解。 第2节 热机的效率 教材通过对燃料燃烧放出热量的讨论引出热值的概念，并分析了热机效率不高的原因。最后通过“STS”介绍了热机的发展及其对人类发展的作用。 这一节主要是对热值的理解，掌握热值的相关计算。热机的效率的教学引导学生结合生活实际来讨论，通过实际让学生加深感性认识，从而激发其开发新技术，提高燃料的利用率的意识。 燃料的热值通过身边熟悉的燃料燃烧时放出热量的情况帮助学生理解，家用灶具的使用情况可帮助学生理解热机效率不高的原因。 知识与技能 72 1．从能量转化的角度认识燃料的热值。 2．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。 3．通过分析能量转化或转移的去向，理解热机效率。 情感、态度与价值观 1．通过热值的学习培养学生观察、分析问题的能力。 2．通过热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识。 3．通过阅读“STS”扩展学生的知识面。 重点 1．燃料的热值。 2．热机效率。 难点 1．热值的相关计算。 2．热机效率。 学生自学、讨论交流法。 一、新课导入 思考问题：现在有两种燃料：干草和煤炭，要烧开一壶水，用哪种作燃料用量少一些？ 分析引导：水烧开需要吸收的热量是相等的，而干草和煤炭用的量不同，这说明质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量是不同的，由此引出燃料的热值。 二、新课教学 1．燃料的热值。 (1)类比速度、密度定义的建立，得出热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做燃料的热值。 (2)由定义得出热值的公式q＝，单位：焦/千克(J/kg) (3)让学生读课本第23页“一些燃料的热值”表格，回答：酒精的热值是多少？并让学生解释其物理意义，了解“完全燃烧”四个字。 (4)燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算的要小，如用煤烧水，有效利用的只是被水吸收的热量，其余的热量都散失了。 学生思考：通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉工会怎么做？ 学生根据生活中的实际做法来讨论，然后得出有效使用燃料的途径： (1)要让燃料尽可能充分燃烧。 (2)要减少热量的损失。 2．热机的效率。 (1)学生思考：内燃机中燃料完全燃烧放出的热量能否全部用来做功？ (2)学生讨论分析内燃机中的燃料释放出的能量的去向(如废气带去一部分热量，一部分热量消耗在散热上，还有一部分消耗在克服摩擦做功上)，只有一部分能量能够用于做功。 (3)引入热机的效率的概念：用于做功的那部分能量，与完全燃烧放出的热量比，叫做热机的效率。 η＝ 组织学生讨论为什么η＜1？如何提高炉子的效率。 72 3．燃料的有效利用 组织学生讨论：怎样提高燃料的利用率，减少环境污染？ 三、课堂小结 1．热值及其单位。 2．有效利用原料的途径。 3．热值的相关计算。 四、作业设计 见练闯考第14页课内精练 第2节 热机的效率 热机的效率 本节课通过对热机的效率的学习，让学生了解到能源的低效率使用情况，在学习生活中认识到节约能源的必要性，增强学生们在生活中的节约能源意识。 第3节 能量的转化和守恒 本节教材首先通过学生自己动手做实验，使其发现各种不同现象的联系，向学生初步揭示出能量概念的物理实质。接着通过学生讨论，分析了能量不能凭空消失，只能相互转化，并给出能量守恒定律。 能量转化和守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，它主要包括各种形式的能的相互转化和能量守恒两部分内容。本课教学中，从生活中的实例入手，引导学生自己动手实验或分析身边实例，找出光、电、热、机械运动等现象之间的联系，使学生理解能的转化这个重点内容。先后通过单摆摆动高度越来越低的现象，让学生思考能量的去向，从而引入能量守恒定律；最后结合永动机的介绍让学生分析得出永动机是不可能制成的，从而进一步理解能量守恒的观点。 本节教学中要充分利用学生已有的知识，对这些实例中的能量转化进行具体的分析，结合永动机是不能制成的事实让学生理解能量转化与守恒定律。 知识与技能 1．知道各种形式的能量是可以相互转化的。 2．知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。 3．能举出日常生活中能量守恒的实例。 4．能用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 过程与方法 1．通过学生自己做小实验，发现各种现象的内在联系，体会各种形式的能量之间的相互转化。 2．通过学生讨论体会能量不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一物体。 情感、态度与价值观 72 1．通过学生自己做小实验，激发学生的学习兴趣，对物理规律有一个感性的认识。 2．通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力。 重点 能量的转化与守恒定律。 难点 用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。 观察法、实验法、小组讨论法。 一、新课导入 演示一个单摆的摆动过程，让学生分析其能量是怎样转化的，让学生猜想它是否能永远地摆动下去，由此引入课题。 二、新课教学 1．能的转化。 (1)指导学生完成“想想议议”中的四个小实验，观察实验发生的现象，讨论其能量转化情况。 (2)学生分析得出： ①机械能→内能 ②光能→内能 ③光能→电能→机械能 ④机械能→电能及内能 (3)教师概括：一定的条件下，各种形式的能可以相互转化。 (4)指导学生填充图14.3－1。 2．能量守恒定律。 (1)教师演示单摆实验，让学生思考：为什么摆球的高度会逐渐降低，是否丢失了能量？ (2)引导学生观察现象，思考问题，分析原因：小球在上升和下降过程中，动能和势能相互转化，由于存在阻力和摩擦力，同时部分机械能转化为内能，因此机械能减少了，但减少的机械能等于转化的内能，总的能量不变。 (3)能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 (4)简单介绍19世纪自然科学的三大发现：能量守恒定律、细胞学说、生物进化论。 三、课堂小结 1．在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。 2．能量守恒定律。 四、作业设计 见练闯考第16页课内精练 第3节 能量的转化和守恒 能量的转化和守恒 72 这节课让学生积极参与实践，从日常生活中的单摆、小球等熟悉的实验出发，亲自去感受自然界各种现象之间的联系，从而更好地理解能量转化与守恒定律。通过课本中永动机的介绍，让学生参与讨论，认识到永动机不可能制成的。课下补充作业让学生查阅永动机的有关资料，以加深对能量转化与守恒定律的理解。 第十五章 第1节 两种电荷 摩擦起电是人类最早发现的电现象。两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，电荷量的概念是后面理解电流概念的关键，因此本节课作为初中电学的起始课，具有很重要的地位。 本节课采用演示实验为主的方法，突出物理学科以实验为基础的特点，充分发挥实验的作用。同时多启发、多诱导，使教学过程真正成为学生的学习过程。注重渗透物理科学方法，让学生在探索学习知识的过程中，领会物理学研究的科学方法，培养学生的探索能力和创造性素质。 本节课中的摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律，学生在小学自然常识课中曾经学过，初中阶段应在这个基础上，通过实验分析，使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程，发展学生的逻辑推理能力。 知识与技能 1．认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 2．了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位。 3．了解原子结构，认识电子、自由电子和电荷的移动。 过程与方法 在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法。 情感、态度与价值观 注意观察静电现象，对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验。 重点 两种电荷及电荷间的相互作用、电荷量及其单位、电荷的定向移动。 难点 自然界电荷只有两种电荷的推理确认。 实验演示法、讨论法。 一、新课引入 师：前面我们学习了声学、光学和热学的知识，从这节课开始我们学习有关电的知识。提到电，同学们并不陌生，日常生活中的电灯、电扇、电视都要用到电；随着社会的不断发展，电的应用越来越广泛，也越来越重要，因此了解一些电的知识是十分必要的。 72 多媒体展示：“怒发冲冠”、“女孩头发竖起来”。 师：当空气干燥时用塑料梳子梳头发，为什么头发会随梳子“飘”起来？如果我们身上穿了化纤衣服，衣服会粘在皮肤上；在晚上脱衣时，有时会发出响声，甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么呢？学习完本节内容我们就可以找到答案。 二、新课教学 电荷 1．摩擦起电。 学生实验：用经头发摩擦过的塑料尺子、圆珠笔等，靠近碎纸片、乒乓球等轻小物体，观察现象。 生：摩擦过的塑料尺子、圆珠笔能吸引碎纸片等轻小物体。 师：说明摩擦过的物体能够吸引轻小物体。物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。 师：在空气干燥的时候，用塑料梳子梳头发，为什么头发会随着梳子飘起来，衣服会粘在皮肤上呢？ 生：是因为梳子、衣服在摩擦过程中带了电的缘故。 2．使物体带电的方法。 (1)摩擦起电。 请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。 (2)接触带电。 除摩擦外，用接触的方法也可以使物体带电。女孩头发能够竖起来，是因为人体与带电体接触而使头发也带了电。 (3)感应起电。 3．两种电荷及电荷间的相互作用规律。 演示实验： (1)将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它，观察现象。 (2)将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上，用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，观察现象。 (3)将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上，用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它，观察现象。 引导学生分析：人们通过大量的实验研究发现，用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的，必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。就是说物体带的电荷要么跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同，要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同，没有第三种可能。 归纳：(1)人们认识到自然界中只有两种电荷。为了研究方便，美国科学家富兰克林对这两种电荷做出规定：丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷叫做正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷叫做负电荷。(2)电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4．检验物体是否带电的方法。 师：用什么仪器可以检验物体是否带电呢？ 生：验电器。 出示验电器实物，介绍验电器的主要构造：金属球、金属杆、金属箔。 师：为什么用验电器可以检验物体是否带电或带电的多少呢？ 72 学生分组实验：用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，观察验电器金属箔是否张开，用力多摩擦几下玻璃棒，再去接触验电器的金属球，观察验电器金属箔片张开的角度的变化；换用毛皮摩擦过的橡胶棒，重做上面的实验。 师生共同总结：验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是利用同种电荷互相排斥的原理制成的，当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔片张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。 5．电荷量。 师：电荷的多少叫电荷量，简称电荷；电荷的单位是库仑，简称库，符号是C。 师：库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电荷量，大约只有10－7库仑。 原子的结构 电子 指导学生阅读课文，以了解原子的结构、电子的概念。 教师介绍：原子结构认识历史。 原子包括原子核和核外电子。 电子：带有负电的最小的电荷。 原子对外不显带电性质：原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性。 电荷在导体中定向移动。 1．演示实验：取两个验电器A和B，用金属杆把A和B连接起来，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A，可以看到A和B的金属箔都张开了。改用橡胶棒把A和B连接起来，重做上面实验，可以看到只有验电器A的金属箔张开，而B仍然闭合。 师生共同总结： 实验现象说明：电荷在金属杆中定向移动。 2．导体和绝缘体。 师：善于导电的物体叫做导体。 师：能列举一些常见的导体吗？ 生：各种金属，人体，大地，石墨，各种酸、碱、盐的水溶液等。 师：不善于导电的物体叫做绝缘体。师：能列举一些常见的绝缘体吗？ 生：橡胶、玻璃、沥青、塑料、陶瓷等。 教师拓展： 1．导体导电的实质：导体中自由电荷的定向移动。 2．摩擦起电的实质：不是创造了电荷，而是电荷(负电荷)的转移。注意：摩擦起电现象中，转移的只能是带负电的电子。 思考：1.毛皮与橡胶棒摩擦过程中，转移的电荷是什么？从哪个物体转移到哪个物体？ 2．比较用绝缘体包裹金属棒和直接用手拿金属棒做实验的不同，并让学生思考为什么，讨论得出导体和绝缘体的不同，借助于学生日常经验举出常见的导体和绝缘体。 三、课堂小结 学生总结本节知识要点：通过对实验现象的观察、分析和比较，并结合历史上的大量实验结果归纳得出：自然界中只有两种电荷。同时认识到了电荷间的相互作用规律，然后学习了验电器、电荷量的概念和电荷在导体中的定向移动、导体和绝缘体等。 四、作业设计 见练闯考第23页课内精练 72 第1节 两种电荷 1．用摩擦的方法使物体带电——摩擦起电 带电体具有吸引轻小物体的性质 2．使物体带电的方法 3．自然界中只有两种电荷：正电荷“＋”、负电荷“－” 电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 4．检验物体是否带电的仪器：验电器 5．电荷量的多少叫电量，单位是库仑(库)，符号是C 电子：带有负电的最小的电荷 6．电荷在导体中定向移动 导体：善于导电的物体 绝缘体：不善于导电的物体 通过本节学习活动，使学生能获得成功的愉悦，培养了学生对物理学习的兴趣。但本节内容比较抽象，要反复强调才能使学生掌握。对于一些知识要先从感性认识，过一段时间再从理论上进行解释。一些实验现象不明显，想办法用同等的实验加以说明。 第2节 电流和电路 本节课内容包括电路各组成部分基本作用；电路的三种工作状态；电路元件的符号；简单的电路图。其中会画简单的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点，也是全章的重点之一。 通过探究式的教学活动设计，激发学生的求知欲。使学生经历基本的科学探究过程，在学习中发现问题、思考问题、解决问题，从中体验成功的快乐，培养学生终身探索的兴趣。抓紧每一个机会将学生所学知识与日常生活联系起来，让学生认识到物理源于生活，用于生活。 学生第一次接触电学的物理量——电流；第一次学习连接电路；第一次学习画电路元件符号；第一次学习画简单的电路图。 知识与技能 1．知道电流的形成及其条件，知道电流的方向。 2．通过动手实验，认识断路、通路、短路，知道电路的组成；能从能量的角度认识电源和用电器的作用。从电路的组成认识开关的作用；能画常见的电路元件符号。 3．结合小电风扇、电子门铃、手电筒等电路的实际连接，学会按实物电路的连接画出对应的电路图。 过程与方法 在动手实验的过程中，学习观察实验现象，学习从现象中分析归纳出规律的方法。知道用电器符号、电路图可把具体的电路连接情况简洁明了地表达出来，这也是研究物理问题的方法之一。 情感、态度与价值观 激发学生对认识电路组成，研究各元件的作用的兴趣；在学习连接电路、画电路图等基本技能的实践活动中，培养竞争意识、合作精神、安全操作意识。 72 重点 让学生认识简单电路，能动手连接简单电路，会画简单的电路图，培养学生良好的电学实验习惯。 难点 1．电流的形成。 2．“根据电路图连接电路”和“根据电路画电路图”。 探究法、实验法、讨论交流法。 一、新课引入 师：先请大家猜个谜语：“一根藤上结白瓜，生根结果在你家，年年看瓜瓜不长，夜夜看瓜瓜开花。”打一生活常见的东西。 生：是电灯泡。 师：真棒，电流通过电灯泡会发光，其实电的作用还远不止这些，我们生活中处处都有它的踪影。电给了人类一片生机，那么什么是电路？要形成电流要什么条件呢？今天就从电流和电路来认识电。 二、新课教学 电流 教师出示小灯泡、小电动机、音乐门铃各一个，一个开关、两节电池(带电池盒)和一些导线。 师：动脑筋先后分三次连接电路，分别使灯泡亮、电动机转、门铃响。灯泡、电动机、门铃要受开关的控制。 师：任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起。 学生动手实验，教师巡回检查指导。 师：很高兴看到小灯泡亮了、电动机转了、门铃响了，你们的实验很成功。想想它们为什么会亮、会转、会响呢？ 生：因为有电流流过它们。 师：很好。下面我们一起来探讨电流是如何形成的。请同学们阅读教材第37页的内容，找出答案。 师生共同总结：导线、灯泡的灯丝都是金属做的。金属里有大量自由电子，它们可以自由移动。平时它们运动的方向杂乱无章，可是接上电池后，它们就受到了推动力，出现了定向移动，于是形成了电流。即：电荷的定向移动形成电流。 师：马路上有车流，江河里有水流，它们都有方向的，电流有方向吗？ 生：物理学中，把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 师：那么负电荷移动的方向与电流的方向有什么关系呢？ 生：负电荷移动的方向与电流的方向相反。 师：请同学们思考，按照这个规定，当电路闭合时，电流在电源外部的流动方向是什么呢？ 生：在电源外部，电流从电源的正极经过用电器流向负极。 多媒体展示在电源外部电流的流动方向 同学们见过二极管吗？请同学们阅读教材，了解二极管的单向导电性及常见的二极管。 电路的构成 多媒体展示前面电铃的连接图，请同学们仔细观察。 72 师：我们把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径就叫电路。最简单的电路是由几部分组成的呢？ 生：最简单的电路由电源、用电器、开关和导线组成。 师：能够提供电能的装置是电源，我们熟悉的电源有哪些？ 生：干电池、蓄电池、发电机等都是电源。 师：消耗电能的装置是用电器，哪些都是用电器呢？ 生：日光灯、电视机、灯泡、电动机、电铃等都是用电器。 师：开关在电路中起什么作用呢？ 生：开关是控制电路通断的元件。 师：导线在电路中的作用是什么呢？ 生：导线是连接电路的元件。 师：下面我们来了解实验室常用的电源。 引导学生阅读课本小资料，了解实验室常用的电源干电池和学生电源。 电路的三种状态 师：电铃有电流通过，满足什么条件？ 生：电路中有持续电流的条件： 1．电路中有电源提供电流；2.电路闭合为通路。 师：你能否以同样的方法连接电路，使小灯泡发光呢？ 学生分组实验连接单灯电路，闭合开关，观察灯泡是否发光。针对有些组灯不亮的现象，及时讨论提问，并且分析一下灯泡不亮的原因。 师：在前面的分组实验过程中，有的同学把小灯泡、导线、开关连接起来后，闭合开关，灯却没亮，这是什么原因呢？ 演示断路现象：在演示板上把小灯泡(故意用断丝灯泡)、开关、干电池用导线连接起来，合上开关，小灯泡不亮。 讨论：灯泡不亮，可能是什么原因造成的？ 演示：把小灯泡从灯座上取下，灯泡尾部的金属触点直接接触干电池的两极，用导线把灯泡螺丝套和电池的负极相连，灯泡不亮，说明灯丝断了。 演示通路现象：换上一只好的灯泡，把它用导线、开关和电池相连。 师：有什么办法使小灯泡熄灭？ 演示短路现象：在发光的灯泡两端并联一根导线，在短路的瞬间，灯泡熄灭了，拆掉这根导线后灯泡又亮了。 师：在发光的灯泡两端并联一根导线，灯泡为什么不亮呢？这是因为电流直接从导线和开关中流过，而灯泡中几乎没有电流，因此灯不亮。不仅如此，直接把导线接在电源上，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，还可能引起火灾。这是绝对不允许的。这种情况叫短路。 师生共同总结：断开的电路叫做开路；接通的电路叫做通路；直接用导线把电源的两极连接起来的电路叫做短路。 多媒体展示：正确连接电路时应注意的问题： 1．不能短路； 2．连接电路时开关应断开； 3．检查连接无误后方可闭合开关。 电路图 师：如何把演示板上的电路连接情况反映出来呢？用画实线代替导线，画出课本实物的连接图。 72 师：如果都用实物连接图来表示电路连接情况是费时、费力的，其连接情况也不易识别。下面我们用统一的规定的符号表示电路中的各元件。 多媒体展示电池、开关、灯泡、电铃、电动机等元件的符号，要求同学跟着一起画。 教师示范门铃电路的电路图画法。仔细观察电路图，归结电路图作图规则。 再要求学生把课本的实物连接图画成电路图，及时反馈，同时指出同学画图当中出现的错误。 小结：用符号表示电路连接的图，叫电路图。 强调画电路图的要求：(1)要用统一符号表示；(2)连线时要画得横平竖直；(3)元件不能画在拐角处(变阻器除外)；(4)线路要画得简洁、整齐、美观、布局合理。 师：电路图不仅画起来比实物图方便，而且看起来也方便，所有复杂的用电器的电路都有电路图。 三、课堂小结 师生共同总结本节课内容。 四、作业设计 见练闯考第25页课内精练 第2节 电流和电路 1．电流 (1)电荷定向移动形成电流 (2)电流是有方向的：把正电荷移动的方向规定为电流的方向 电源外部：正极→用电器→负极 (3)获得持续电流的条件：要有电源且电路是通路 2．电路 基本组成：电源、导线、开关、用电器 作用： (1)电源是提供电能的装置 (2)用电器是消耗电能的装置 (3)开关是控制电路的通断 (4)导线是电流的路径 3．电路三种状态：通路、断路、短路 4．电路图：用规定符号表示电路连接情况的图 本节课让学生寻找生活中的电路元件，使学生充分体现物理源于生活、用于生活。让学生了解生活中的简单电路，帮助学生了解生活中的物理道理，有助于学生活用所学知识，对培养学生的兴趣及创造性思维很有帮助。 第3节 串联和并联 这节课是学生在已有知识：“电路和电路图及电路元件”的基础上进行的探究活动，是学习电学知识的重要基础。这部分知识既是电路知识的深化，又是进入各种实际电路的起点。正确地识别和连接串、并联电路，探究串、并联电路的特点是本节课的关键性的环节。 本节内容是学生在电学部分的第一次探究，为后面探究串并联电路中的电流规律奠定了基础。通过分组实验、合作交流， 72 让学生体会一些科学研究的过程和方法；通过一定程度地放开课堂，让学生自主学习、设计简单实际电路等，培养学生的科学探究兴趣和学习成就感。 学生在生活中看到的用电器很多，但对于这些电器的电路连接情况却知之甚少，对生活中接触到的形形色色的不同的用电器仅仅是在感性上的认识，并没有从理性上真正地理解，所以在他们的头脑中必然会形成一些概念，而这些概念中正确的有利于学生对知识的学习，但还有一些错误的则会影响学生对知识的正常学习，让一些学生存在“眼高手低”的现象。 知识与技能 知道串联电路和并联电路连接的特点，会连接串联和并联电路，会画简单的串联、并联电路图。 过程与方法 在动手实验、实际操作的过程中，分析归纳串联、并联电路在结构、开关中的作用、用电器间关系等方面各自的特点，从而学习识别串、并联电路的方法。 情感、态度与价值观 激发学生认识串、并联电路的兴趣；积极主动找出串、并联电路的特点及识别方法，能联系生活中的串、并联电路，体会科学知识在实际生活中的应用及其价值。 重点 通过探究发现串、并联电路的特点。 难点 规范地画出串、并联电路，动手连接串、并联电路。 实验法、讨论法。 一、新课引入 在黑板上挂两串彩灯，一串同时亮，另一串交替亮。 师：请同学们观察、对比这两串彩灯。想让它们同时亮，应怎样连接？交替亮又该怎样连接呢？下面我们通过实验来研究。 二、新课教学 串联和并联 师：请同学们考虑一下：现有一个电源和两个灯泡，要使两个灯泡同时发光，有几种接法？ 生：可以把两个小灯泡一前一后串起来试一下。 生：我觉得是把两个小灯泡并起来，让电流一块流入，再一起流出。 师：大家动手画出每组的电路图，讨论一下是否正确。 (学生画电路图，老师给予指导) 多媒体展示：串联电路和并联电路的电路图 师：第一个图我们设计的是两个小灯泡前后串接，也就是用电器“首尾”相连接，我们称为串联电路。第二个图我们设计的是两个小灯泡“首首、尾尾”相接，我们叫并联， 72 因为两个灯泡“并列地”连接在一起。 师：两种方案都能让两个小灯泡同时发光吗？下面我们验证这两个图，看看是否正确，但别忘了和上节一样，注意实验警钟：任何情况下都不能不经过用电器而把电源的两端直接连在一起！ (学生分组连接电路，教师给予帮助、指导) 师：同学们完成实验了，哪组同学愿意把你们的实验演示给大家？ (两个组的同学分别上台把串联、并联两种电路演示一遍) 师：通过实验能得出什么结果呢？谈谈你们的体会吧！ 生：要使两个灯泡同时亮，既可以串联也可以并联。 生：我们要先设计电路，画出电路图，经过思考，正确后再动手连接电路，每一步都要认真。 师：刚才你们手头只用了一个开关，如果再给你们一个开关，两个灯泡，两个开关，又会是什么样子呢？每个灯泡都用一个开关去控制，再对比串、并联电路有什么区别吗？ 生：很有趣。串联电路中，再加一个开关，和原来结果一样。我认为，用电器首尾相接，像串糖葫芦，一个开关足够，一管到底，所以合上开关，电灯全亮，断开开关，电灯全灭。 师：你的分析很对。大家看到的全亮的彩灯就是串联的。 生：并联时，情况不一样。我发现两个开关分别和灯泡连在一起，两条路径互不影响。当闭合或断开一个开关时，和它相连的灯发光或不亮，但另一个小灯泡不受影响。 师：你得出的结论正是并联电路的特点。下面请大家总结一下串、并联电路的不同之处。 总结： 1．串联电路的特点： ①电流只有一条路径，通过一个元件的电流同时也通过另一个。②电路中只需要一个开关，且开关的位置对电路没有影响。③用电器互相有影响，一处断开，整个电路停止工作。 2．并联电路的特点： ①电流有两条(或多条)路径。②各支路可以独立工作、互不影响。③干路的开关控制整个干路，支路的开关只控制本支路。 师：刚才我们经过共同努力，得出了串、并联电路的特点。谁还能举一些生活当中串、并联电路的实例？ 生：我们家过年时候挂的彩灯。 生：家里的电灯和电视机、冰箱互不影响，是采用了并联电路。 生：晚上，马路上的灯有亮有灭，它们是并联的。 生：教室里的日光灯互不影响，采用的是并联方式。 生：工厂车间各台机器都要用电，它们工作要互不影响，也要并联。 多媒体展示以上的实例演示给同学们看，对照一下结论的正确性。 三、课堂小结 师：通过你的学习，你认为串联电路和并联电路有哪些不同？试着用对比的方式写出来。 学生思考后，尝试归纳，教师指导。 串联电路：电流的路径只有一条；用电器同时工作同时停止；开关控制所有用电器。 并联电路：电流路径有两条以上；用电器互不影响；干路开关控制所有用电器，支路开关控制本支路用电器。 四、作业设计 见练闯考第27页课内精练 第3节 串联和并联 72 串联 并联 定义 把元件逐个顺次连接起来的电路 把元件并列地连接起来的电路 特征 电路中只有一条电流路径，一处断开所有用电器都停止工作 电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响 开关 作用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路，支路中的开关控制该支路 电路图 实例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中的用电器、路灯 为了满足每个学生发展的基本要求，改变学科本位的观念，将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究教程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，使学生真正成为学习的主人。我贯彻的指导思想是“把学习的主动权还给学生”，倡导“自主、合作、探究”的学习方式，让学生通过动手、动口、动眼、动脑来学习物理。学生通过小组分析、归纳、总结，从而体现出研究性学习的特点。 第4节 电流的测量 本节内容是在学生刚认识简单的串、并联电路的基础上，引入电流的强弱的学习。学会用电流表，只有熟练使用电流表，才能为下节课完整地“探究串、并联电路的电流规律”做充分准备，也为学生以后学习电压表的使用打基础，有利于培养学生良好的实验操作习惯。 把学生已有的知识和经验纳入课堂教学中，启发学生在类比中领悟知识。重视学生的学习经历和体验，鼓励学生在实践中培养技能，引导学生在实验中体验学习的乐趣。改变学生的学习方式，让学生在实践中学，在合作中学。 学生对电学物理量的学习处在启蒙阶段，对电流这个量的认识很肤浅；虽然学生连接过简单的电路，但电流表有三个接线柱，因此既要考虑量程的选择，还要考虑电流的方向，把电流表连入电路是个教学难点。 知识与技能 1．认识电流的大小，知道电流的单位、符号，关心生活中有关用电器工作的电流值。 2．知道电流表的用途、符号，知道正确使用电流表的规则，并会将电流表正确接入电路，画出相应的电路图。 3．能认识电流表的量程，正确读出电流表的示数。 过程与方法 在认识和使用电流表的过程中，学会阅读说明书，对照实物，掌握正确使用测量工具的方法。 情感、态度与价值观 注意培养严谨的科学态度、实事求是的作风和与他人合作的精神。 72 重点 正确使用电流表。 难点 正确连接电路。 实验法、类比法。 一、新课引入 多媒体展示： 下雨天狂风暴雨和淅淅沥沥的小雨对比，黑夜里闪电的光亮和街上彩灯的闪亮对比，水龙头出水多与少对比。 师：自然界中强与弱的现象是普遍存在的，如大雨与小雨；强光与弱光；水龙头出水的多少，即水流有强弱。那么电流是否也有强弱呢？ 演示：由一节和两节电池分别供电的一盏灯的发光情形。 师：灯为什么会亮？灯光亮度发生了什么样的变化？为什么会发生这样的变化？ 生：灯亮是因为有电流流过灯丝。用两节电池比一节电池灯的亮度大，表示电流流过灯丝的强。 师：电流与水流一样，也有强弱的不同，怎样表示电流的强弱呢？我们本节课就来学习电流的强弱，即电流。 二、新课教学 1．怎样表示电流的强弱 师：刚才的演示实验中，灯泡发光说明电路中有电流，灯泡的亮度不同说明流过的电流强弱不同。 教师引导学生阅读教材第一部分内容。 师：电流就是表示电流强弱的物理量，通常用字母I表示，它的单位是安培，简称安，符号是A。 教师简介安培：安培是法国的科学家，他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣。安培在电学方面的研究成果尤为突出，被后人称为“电学中的牛顿”。为了纪念他，物理学中用安培作为电流的单位。希望同学们能向安培学习，刻苦钻研，勇于开拓和创新。 师：除了安培之外，还有其他单位吗？ 生：还有毫安、微安。 师：它们如何换算呢？ 生：1 A＝1000 mA I mA＝1000 μA 师：不同的用电器工作时，电流大小一般不同。请阅读课文中的小资料。 教师组织学生看课本上“常见的电流数据”，让学生读数据并讲明意义，比较不同单位的电流值，体会日常电路中的电流值。 2．怎样连接电流表 师：小资料中的电流值是怎样得来的呢？我们用什么测量电流的强弱呢？ 生：利用电流表来测量电流的强弱。 师：现在请同学们用你桌上的灯泡、导线、电池组成电路。先用一节电池供电，再用两节电池供电，灯泡亮度怎样变化？说明了什么？ 生：用两节电池供电时灯泡亮一些，说明电流大。 师：现在每组发一个能直接测出电流值的电表——电流表。在刚才的电路中， 72 再接入电流表，就可以测出灯泡的电流值。不过，大家要先阅读课本，讨论一下，要注意什么原则才算正确连接电流表？ 讨论之后，总结出以下几条规则： 规则1：使用前要校零； 规则2：电流表必须和被测的用电器串联； 规则3：电流必须从“＋”接线柱流进去，从“－”接线柱流出来； 规则4：不要超过电流表的量程。学生用电流表有两种量程，电流值小于0.6 A时用标着“0.6”的接线柱和“－”接线柱；电流值大于0.6 A且不超过3 A时用标着“3”的接线柱和“－”线柱； 规则5：任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上。 师：掌握电流表的连接后，两人一组开始把电流表接入电路中，要注意规则。 (学生实验，教师给予帮助和指导) 3．怎样在电流表上读数 教师引导学生阅读课本内容。 总结：要能读出电流表的读数，应该看清三点：一是看清选用了哪个量程，从而知道满偏度所表示的电流值；二是看清每一大格分成几个小格，以及它们各表示的电流值；三是看清测量时表针停在哪个大格、哪个小格上。 学生活动：安排两个同学一组做游戏，用印刷的无指针的表头当电流表，竹签当指针，一个同学指一个刻度，并说出选择哪个量程，让另一个同学读数；或一个同学说出一个电流值，另外一个同学指出选择哪个量程，并把指针指到相应的位置。看谁读数准确、迅速，看哪个小组合作好、学习愉快，作为奖励，让这样的小组在展示台示范。 师：用电流表测量电流时，如果灯泡上不标电流值，那么我们该怎样测量？ 生：可以用试触法解决，即两根导线和电流表的两个接线柱只要一接触(不要固定)，就可看出电流表的表针是否超过你估计的量程。如表针正好在你估计的量程内，你只要把导线固定好读数即可；相反，不在你估计的量程内，则换成另一量程的两个接线柱即可。 三、课堂小结 本节课我们主要学习了以下内容： 1．可以用电流来表示电流的强弱。 2．正确连接电流表：使用前要校零；电流表与被测用电器要串联；电流要从电流表的“＋”接线柱进，“－”接线柱出；不要超过电流表的量程；不要把电流表直接连到电源的两极上。 3．正确读出电流表的读数。 四、作业设计 见练闯考第31页课内精练 第4节 电流的测量 一、电流 1．定义：电流是表示电流强弱的物理量 2．符号：I 3．单位：安、A 1 A＝1000 mA I mA＝1000 μA 二、电流表 1．作用：测量电路中电流的仪表 2．接线规则 72 3．正确读数 初中物理课程不仅应该注重科学知识的传授，而且还应重视技能的训练，注重让学生经历“从生活走向物理、从物理走向社会”的认识过程。学生通过从自然、生活到物理的认识过程，就能揭示隐藏其中的物理规律，并将所学应用于生产生活实际，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，使学生身心得到全面发展。 第5节 串、并联电路中电流的规律 本节教材是在学生初步了解电路和电流的概念以及认识了串联电路和并联电路的特点、会正确使用电流表测量电流的基础上，通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验、收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动，让学生初步体验科学探究的过程，初步领会科学研究的方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。本节是对串、并联电路的深入学习，是后续学习探究串、并联电路中电阻关系等知识和学习分析电路的基础，具有承上启下的作用。本节也是训练学生电学实验技能的重要实验课。 本节的内容从三个层次上培养学生的物理素养：培养学生的物理知识素养、培养学生严谨的科学态度和让学生经历完整的科学探究过程、培养学生如何正确地认识客观事物的本质。为此要抓住学生看到表面现象就对事物本质下结论的思维惯性，从观察到的现象入手，引发思维冲突进而引起学生的困惑，从而激发学生探究事物本质的热情，让学生在经历困惑、实践、解惑的过程中完成本节内容的学习，并初步培养学生懂得探究事物本质的一般步骤和设计探究实验的能力。 学生通过前面的学习，已经知道串、并联电路的连接，能够顺利连接串联电路，但部分学生对于并联电路的连接不够熟练，正确使用电流表还有一定困难。大部分学生对科学探究方法有一定的认识，但根据实验的目的和要求设计实验方案，有一定的困难。 知识与技能 1．学会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。 2．会分析实验数据，归纳总结出串联电路、并联电路中的电流规律。 过程与方法 在探究串、并联电路的电流规律的过程中，体验科学研究的方法和科学探究的步骤。 情感、态度与价值观 培养实事求是、尊重自然规律的科学态度，体会交流合作的重要和成果共享的喜悦。 重点 在实验中探究串、并联电路中电流的规律。 难点 组织、指导学生在探究过程中，认真观察、分析，得出正确结论。 探究法、实验法、讨论法。 一、新课引入 多媒体展示：串并联电路 72 师：观察一下，这两个电路中都有哪些元件？这些灯泡是什么连接方式？ 师：用桌子上的实验器材把两个电路连接出来。(先连第一个，看哪个小组连得又快又好) 师：闭合开关，观察灯泡的亮度，思考灯泡为什么会发光，它们发光时亮度是否相同，电路中各点的电流之间有什么关系。为了回答这个问题，我们今天学习探究串、并联电路的电流规律。 二、新课教学 探究串联电路中各点的电流有什么关系 1．提出问题 师：同学们看大屏幕上的电路。根据前面学过的知识，我们知道这是两个小灯泡组成的串联电路，电路中各点的电流之间有什么关系。 2．猜想或假设 师：大家现在先来猜想一下各点的电流有什么关系？ 生：电流是由大到小的，电流每经过一个小灯泡，就消耗一部分电能，回到负极时就小了。 生：小灯泡一样亮，电路中各点的电流应该相同。 生：我觉得电流有时大有时小。如大灯泡较亮，它需要的电流大，小灯泡暗，需要的电流就小，好像与用电器有关。 生：我想靠近电源正负极的地方应大些，应该与电源位置有关。 生：我的想法是导线粗的地方电流大，导线细的地方电流小。像粗水管中的水流大，细水管中水流小一样。 师：到底是怎么样的呢？我们设计实验探究串并联电路电流的规律。 3．设计实验 师：既然同学们的猜想这么多，又都坚持己见，下面分成五个组，讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到证实。 学生按五种猜想分成了小组，兴致很高，很快都制订了自己的实验计划。 甲组：学生用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路，然后在电路图1中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论。 乙组：我们组用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路，然后在A、B、C三点分别串联接入电流表，如图2所示。 丙组：我们组用电源、导线、开关和四个灯泡组成两个串联电路。第一次用两个小灯泡组成串联电路，第二次换用两个稍大的灯泡再做一次，电路图和乙组一样。 丁组：我们设计的和乙组一样，也是取了A、B、C三点，然后用电流表测其值。 戊组：我们的设计和乙组大体相同，只是又换成不同导线做了一次。 72 4．进行实验 师：大家的实验计划都制订好了，一定急着要亲自验证一下自己的猜想到底如何。不过，同学们要注意电流表的连接。 学生开始动手实验，教师给予指导。 5．分析与论证 师：同学们的实验做完了，现在总结一下自己实验的结论吧！ 甲组：我们组用了三个小灯泡，猜想的是回到负极时电流会变小，实际结果A、B、C、D四点的电流值相同。 乙组：我们组猜想的是电流相同，而结果也是相同。 丙组：我们猜想大、小灯泡的电流不同，但换了灯泡后，发现A、B、C三点电流趋于相等。 丁组：我们组猜想靠近两极的点电流应大些，但结果A、B、C三点电流一样大。 戊组：我们组用粗、细导线做了两次实验，结论稍有偏差，但导线相同时，A、B、C三点的电流值相等： 师：经过同学们的努力实践，现在可以统一意见了：串联电路中各点的电流相等。这一结论经过了同学们的探究和实践活动，已经得到了验证。下面大家谈一些自己的收获吧！ 6．评估与交流 生：我们不管如何设计，最终达到了我们的目的：得出了串联电路中电流的规律。 师：实际上，这也是我们探究的目的，解决了一个实际问题。 生：我们学会了研究问题的一种方法，和前几次的探究实验相比，今天的探究过程都是我们自己设计的。 生：我们在实验中，应该不怕困难，大胆去验证结果。 师：同学们的收获不少，大家都体验了科学探究的过程，也学习了科学探究的方法，给我们今后的学习打下了基础，为我们的收获和合作成功鼓掌！ 探究并联电路中电流的规律 师：我们一起合作对串联电路中电流的规律进行了探索，大家都迫不及待想动手实验，以找出并联电路中电流的规律，我们就开始吧！ 1．提出问题 师：请同学们仿照上次探究的提问方式进行提问。 生：并联电路中各点的电流有什么关系？ 2．猜想和假设 师：同学们都知道，串联电路只有一条路径，并联电路有多条路径。并联电路中电流的规律，实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系。如下图所示： 接下来，同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧！ 生：我在想，是不是和串联时一样，电流相等。 生：看起来干路电流分配给两条支路，两支路电流的和应等于干路电流。 生：我猜想如果灯泡不一样，两支路电流的和会超过干路电流。 3．设计实验 师：同学们仿照串联电路中电流的设计，对以上猜想设计一下实验。 72 甲组：用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路。然后在干路上的A点接入电流表，测出A点的电流；再在两条支路上分别接入电流表，测出两条支路中B点、C点的电流，这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了，我们组设计的电路图如下： 只要按照设计的电路图实验一下，就会得出结果了。 乙组：我们组设计的电路和甲组一样。我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和。 丙组：我们组设计的电路和别的组一样，我们觉得换成大灯泡，两支路电流要超过干路电流。 师：大家的电路设计大致相同，只是猜想的结论不同。现在大家根据设计好的电路图可以动手实验了。 4．进行实验 学生动手实验，教师给予指导。 5．分析与论证 师：同学们都做完了实验。我相信结果已经出来了，请几位同学说一下你们组的结论吧！ 甲组：我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和。我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同。我们分析，A点即干路电流比两支路电流之和稍小些，是由于导线也消耗了一点电能。 师：你们分析得有道理，说明你们不只是做了实验，还对数据进行了分析，并且找到了问题的原因，你们这份执著探究的精神值得大家学习，同学们用掌声给予鼓励！ 乙组：我们组的结论和刚才的结论一样，也和我们猜想的结果相同。数据出入很小，干路上电流应等于两支路电流的和。 师：你们组的猜想是正确的，同学们也为你们的成功表示祝贺！ 丙组：我们组用的灯泡比他们的都大一些，我们发现灯泡换成大的，电池没变，电流变小了，但规律没变；干路中A点的电流等于支路B点和C点的电流和。 师：你们组的结论和别的组相同，也就是我们得到了统一的结论。我想你们组一定在考虑为什么换了灯泡电流变小，希望大家课后继续探讨。 结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 6．评估与交流 师：回想今日自己所做实验，作出评估，同学们之间进行交流，总结经验。 三、课堂小结 本节课我们主要学习了以下内容： 1．串联电路中电流的规律； 2．并联电路中干路和支路之间的电流关系。 四、作业设计 见练闯考第33页课内精练 第5节 串、并联电路中电流的规律 72 这节课学生是真正的主角，教师在其中只是起了穿针引线的作用。对于学生，亲身体验而获得经验远比从书本上或教师传授丰富得多；作为教师，体验到了和学生一起学习的乐趣。 第十六章 第1节 电 压 教材首先从学生熟悉的“电压”一词说起，让学生回忆与电压有关的现象，在回忆的过程中引起学生思考，进而提出“电压在电路中的作用是什么？”引入电压的教学。 教材接着用实验让学生通过亲自动手，了解电压可以影响电流的大小以及电源的作用，教师再进行讲解，让学生知道电压是形成电流的原因。 在学生初步知道电源、电压、电流的作用后，介绍了电压有高低、电压的单位及电压的测量，介绍了生产、生活中的用电器的电压值，使学生感觉到“电压”就在我们身边。 充分发挥学生的主体作用，教师引领学生在已有的生活经验和知识基础上进行实验探究，形成交流与合作的教学氛围，让学生在学习过程中，体验探究的愉悦，感知探究方法，体验通过探究获得知识后的快乐，从而获得知识并树立足够的学习信心。 学生对电路中为什么会有电流充满疑问，电路两端需要有电压，才能有电流，通过大量实例介绍，学生可以理解；有使用电流表的经验，电压表的使用难度不大。 知识与技能 1．初步认识电压，知道电压的作用，知道电源是提供电压的装置。 2．知道电压的单位，能对电压的不同单位进行换算。 3．记住干电池、家庭电路的电压值。 4．知道电压表的用途及符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。 过程与方法 通过实验观察小灯泡亮度的变化，获得电路中电流的强弱信息，从而了解电压概念，使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。 情感、态度与价值观 通过对学生正确使用电压表技能的训练使学生学会阅读说明书，养成严谨的科学态度和工作作风。 重点 1．建立电压的初步概念，通过实验观察理解电压的作用。 72 2．电压表的正确使用。 难点 电压表的正确选择、连接及读数。 实验法、观察法。 一、新课引入 师：在第十五章，我们学习了电流与电路，我们首先来回顾一下第十五章的相关知识。 师：电路的基本组成有哪些？ 生：电路由电源、用电器、开关、导线组成。 师：电流是如何形成的？ 生：电流是电荷的定向移动形成的。 师：电荷为什么会定向移动呢？今天我们就来解决这个问题，一起来探究电压。 二、新课教学 (一)电压 [探究]什么是电压 师：请同学们回忆电路中各部分的作用，思考一下，是电路中哪一部分使电路中出现电流的？为什么？ 生：可能是电源。因为没有电源或者电池没有电，电路中就没有电流，用电器不工作。 师：很好，我们来验证一下，电路中缺了电源行不行。 [演示]电源(电压)的作用 师：请两位同学在黑板上画出两个小灯泡串联的电路图。 教师评讲电路图。 [演示]教师利用干电池、小灯泡及导线、开关连接起来，电路检查无误后，闭合开关，请学生们观察现象。 生：小灯泡能发光。 [演示]取走干电池，补上一段导线，再闭合开关，请同学们观察。 生：小灯泡不亮。 师：导线和灯丝都是金属制成的，不是有大量自由移动的电子吗？为什么灯不发光呢？ 生1：没有电池了。 生2：取走电源，换上导线，导线中虽然有大量的自由电子，但不发生“定向”移动，所以没有电流，小灯泡不亮。 师：从实验中，我们发现，电路中必须有电源，才能使电路中的自由电子产生定向移动，电路中才会有电流。原因是电源的两极间存在着某种“力”，使整个电路中的电子产生了定向移动，我们就把电源两极间的这种作用(力)称为“电压”，所以电源的作用是提供电压，而电压的作用是使电路中的电荷做定向移动形成电流。 [板书]电压是使电路中形成电流的原因，而电源是提供电压的装置。 [想想做做] 72 师：现在我改变电路中接入的电池的多少，请同学们仔细观察，灯泡的亮度相同吗？ 生：不同，接入两节电池时比用一节电池时灯亮。 师：这样的现象说明了什么呢？ 生1：用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同，不同的电压产生的电流不同。 生2：电源的电压越大，电路中的电流就越大，灯泡就越亮。 师：很好，说明电流的大小受电压的影响，那么，物理学中电压的符号及单位是什么？学生阅读，回答。 生1：电压的符号是“U”。 生2：电压的单位是“伏特”，简称为“伏”，单位符号是“V”。电压常用的单位还有：“毫伏(mV)”、“微伏(μV)”、“千伏(kV)”，它们之间的换算关系是： 1 kV＝103 V 1 mV＝10－3V 1 μV＝10－6V 师：请同学们打开课本第56页，阅读书中小资料，了解常见电压值，记住干电池的电压值和家庭电路的电压值。将数据中以千伏、毫伏为单位的数值化成以伏特为单位，以伏特为单位的数值化成以千伏或毫伏为单位。 常见的电压 电视信号在天线上感应的电压约0. 1 mV 维持人体生物电流的电压约1 mV 干电池两极间的电压1.5 V 电子手表用氧化银电池两极间的电压1.5 V 手持移动电话的电池两极间的电压3.6 V 对人体安全的电压不高于36 V 家庭电路的电压220 V 无轨电车电源的电压550～600 V 电视机显像管的工作电压10 kV以上 发生闪电的云层间电压可达103 kV 学生练习，教师巡视。提示应该记住的电压值。 师：同学们已经知道电池有电压，在闪电的云层间也会有很高的电压，以前的学习中大家还了解过“生物电”，生物体内也会产生电压吗？ [投影]电鳐与电鳗 教师介绍：电鳐身体扁平，胸鳍和头部、胸部愈合形成一个又宽又扁的体盘。在体盘的前部两侧区域从外观可以看到许多蜂窝样的结构，连成一片，这就是它的发电器官。发电器是由许多特殊的肌肉组织薄片组成的，这些薄片之间有结缔组织间隔着，有无数神经与薄片肌肉相连。由神经将兴奋传导至肌肉，肌肉收缩产生电压，可达200伏特。在我国沿海也有电鳐分布。 同学们在课后也可以查阅有关的资料了解相关的内容。 (二)怎样连接电压表 师：如果现在有几节不同的电池，电池上标称的电压值看不清楚，但必须知道其电压值是多少，有什么办法吗？ 生1：找其他相同的电池，看看上面标的值是多少。 生2：用电压表测量电池的电压。 师：很好，两种方法都可以。电路中电流的大小用电流表测量，电压的大小可以用电压表来测量。 1．认识电压表 出示几种电表。请一位同学从这几块表中选出电压表，并说出选择的依据。 72 生：表盘上标有字母“V”的就是电压表。因为电流的单位是安培(A)，标有“A”的是电流表。电压的单位是伏特(V)，标有“V”的就是电压表。 教师介绍电压表的分类，如演示用表、学生用表等。 师：同学们一定还记得电流表在电路图中的符号，电路中电压表又该如何表示呢？ 生：电路中电流表符号是，电压表符号应该。 [投影]电压表图片 请同学们观察如投影所示的电压表，根据以前学过的电流表的知识，说说你从图片上得到哪些信息？ 生1：该电压表的零刻度线在表盘的最左端。 生2：该电压表有三个接线柱，两个量程。一个公共的“－”接线柱和两个“＋”接线柱。 生3：使用“－”和“3”两个接线柱时，量程是0～3 V，刻度盘上每一大格表示“1 V”，每一小格表示“0.1V”；使用“－”和“15”两个接线柱时，量程是0～15 V，刻度盘上每一大格表示“5 V”，每一小格表示“0.5 V”。 生：电压表中间的旋钮可以调零。 师：与电流表相同，使用前要注意观察什么？ 生：首先观察可选择的量程，再看分度值(每一小格表示的电压值)，还要看指针是否指在零刻度线。 师：很好，现在我们来看如何连接电压表。 2．连接电压表 师：如何使用电压表呢？请同学们仔细阅读教材第57页“使用说明书”，回答书中提出的问题，总结出电压表使用的一般规则。 教师指导学生阅读“使用说明书”。 学生阅读，同时思考问题： (1)电压表应该和被测用电器怎样连接？具体接法是什么？ 用电压表测量某段电路两端电压时应与这段电路并联，同时让电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。 教师说明：双量程电压表的三个接线柱中有一个是公共的接线柱标有“＋”或“－”，如公共接线柱标出的是“＋”则剩下的两个接线柱皆为“－”接线柱；如果公共接线柱标出的是“－”，则剩下的两个接线柱皆为“＋”接线柱。 (2)测量电压时，如何确定电压表要使用的量程？ 生1：电压表的量程必须大于被测电路两端的电压。 72 生2：如果能判定被测电压不超过15 V，可以先用“0～15 V”的量程测；如果测出的电压不超过3 V，可以改接“0～3 V”的量程，尽可能使用小量程，这样可以提高测量的准确程度。 师：现在请两位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路，测量小灯泡两端的电压。同时在原来画出的电路图上加入电压表，并在图中标出电压表的“＋”、“一”接线端。 [投影]接入电压表后的电路。 学生检查电路，电路连接无误后合上开关，观察电压表的示数。 (三)怎样在电压表上读数 师：电压表如何读数呢？ 生：读数时，首先应该看清选用了电压表的哪个量程，知道满刻度表示的电压值。第二，要看清该量程下一大格表示的电压值是多少，每一大格又分成了几个小格，每一小格表示的电压值是多少。第三，测量时，看清指针停在哪个大格、哪个小格上，然后读出来。 教师指出：电流表、电压表都不需要估读，测量时，指针的位置离哪条刻线近，就按哪条刻线算。 [投影]练习题 1．读数练习：利用指针能活动的刻度盘。 (1)量程已知且不变：指针在不同位置时电压表的读数是多少？ (2)指针的位置不变，接不同的量程时，电压表的读数分别是多少？ 2．一名同学使用学生用电压表测电压，这只电压表有两个量程：0～3 V，0～15 V。经判断选用0～3 V这一量程连入电路。但是0～3V的刻度盘上的数字模糊不清，无法准确读出实验数据，于是他从0～15 V刻度盘上看到指针在12.5 V处，从而判断出实验测得电压是________。(答案：2.5 V) 通过此题，引导学生总结得出：指针指在同一位置时，从0～15 V刻度盘上读出的电压值是从0～3 V刻度盘上读出的电压值的5倍。 师：电压表、电流表不仅外形相似，构造也相似。因此，在使用上它们有相同的地方，但它们测量的又是两个不同的物理量，同学们要注意区分。 与同学们一起归纳电压表的使用规则： [板书]：一不、二要、二看清 一不：被测电压不能超过电压表的量程。 二要：电压表要并联在被测电路的两端； 要使电流从电压表的“＋”接线柱流入，从电压表的“－”接线柱流出。 二看清：看清电压表所用的量程； 看清每一小格所表示的数值。 [想想议议] 师：电压表的接线柱旁都标有“＋”、“－”号。使用规则要求电流必须从电压表的“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出；还要求被测电压值不能超过电压表的量程。请同学们思考： [投影] 1．如果电压表正、负接线柱接反了，会出现什么现象？ 2．如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象？ 3．如果事先不能估计被测电压的大小，电压表 应怎样选择量程？ 生1：如果正、负接线柱接反了，指针会反向偏转，即向没有刻度的方向偏转。 生2：如果被测电压超过了电压表的量程，电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。 教师强调这两种情况的后果是不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至 72 损坏电表。 教师说明：在事先不能估计被测电压的情况下，可以用“试触”的办法来选择量程。做法是：连接好电路后，在合上开关时轻轻接触一下就迅速断开，同时观察电压表指针的偏转情况。如偏转过快，指针超出了表盘满刻度，则电压表量程太小，应换用较大量程；如果电压表指针偏转角度太小，则电压表量程太大，应换用小量程。“试触”的方法在电学中很重要，利用试触的方法不仅可以选择电压表的量程，还可以判断电源的正负极；判断电压表正、负接线柱连接是否正确。 [想想做做] 教师出示家用手电筒及干电池若干节。 师：请一位同学将干电池装入手电筒，并能使手电亮起来。同学们仔细观察怎样装电池，才能使手电发光。 生：第一节电池正极朝前，第二节电池的正极和第一节电池的负极接在一起，第三节电池的正极和第二节电池的负极连在一起。 师：同学们观察得非常仔细。请同学们将刚才的实物连接图和电路图画出来。 学生画图，教师巡视，指导学生画出正确的图形，并请一位同学将正确的图画在黑板上。 教师说明：像这样将电池的正极和负极依次连接起来就叫电池的串联，这几个电池合在一起叫电池组，余下的一个正极和一个负极就是电池组的正极和负极。 师：请同学们分组测量每节电池的电压和电池组的电压，并找出它们之间的关系。 生：用电压表测电池的电压，就要把电压表并联在电池两端。电压表可以不经用电器直接连到电源的正负极上吗？ 师：电压表可以直接连接在电源的两极上，这也正是电压表与电流表使用中的一个区别，其原因以后再解释。学生操作，教师巡视指导’操作完毕，各组汇报实验结果。第一组：用两节电池，每节电池电压是1.5 V，电池组电压为3 V。 第二组：用三节电池，每节电池电压是1.5 V，池组电压是4.5 V。 师：根据各组的实验结论，谁能总结出电池电压和电池组电压之间的关系？ 生：串联电池组的电压，等于各个电池电压之和。 师：好。电池的其他连接方式，请同学们课后探究。现在请同学们一起来小结本节内容。 三、典型例题 例1 如图所示，当开关S闭合后，L1两端的压约为3.8 V，L2两端的电压约为2.2 V，要用电压表测量L1两端的电压，那么线头A和B该接在何处？ [解析] 本题用于考查电压表的使用规则和电路的连接，考查电压表量程 72 的选择。解题时考虑电压表的各项使用注意事项，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态。本题易错点是没有掌握电压表的使用规则，不能同时考虑电压表的各项使用注意事项，将电压表并联在L1或电源的两端，或是正、负接线柱接反。由于不知道电压表量程的选择，错选0～3 V的量程。 [答案] 因为电压表测量某一部分电路两端的电压时，电压表必须与该部分电路并联，所以A和B两线头应分别接在L1两端的两个接线柱上，且必须使电流从“＋”接线柱流入电压表，从“－”接线柱流出，已知L1两端的电压3.8 V左右，应选的量程为0～15 V。所以线头A应接在L1左接线柱上，线头B应接在L1右接线柱上。 例2 如图所示，现要用电流表测量L中的电流，用电压表测量L两端的电压，请在图中圆圈内标明哪一个是电流表，哪一个是电压表，并标明电表的正负接线柱。 [解析] 本题用于考查电流表、电压表使用方法的区别。确定某电路中是接电流表，还是接电压表，关键是从两表使用方法的区别着手。 [答案] 假设a为电压表，b为电流表，开关S合上后，可以发现：灯将不亮，电流表无示数，这是因为电流表和电压表的内部构造不同所造成的。我们可以这样认为：电流几乎不能通过电压表(如同开路)，而电流几乎不受到电流表的阻碍(如同导线)。从图可以看出，b是与灯L并联的，故应该为电压表，a是串联在电路中的，应该为电流表。如图所示。 例3 在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表的示数将( ) A．不变 B．增大 C．减小 D．无法确定 [解析] 本题用于考查电压表的使用规则和电路的判断。当S断开时，灯泡L1和L2串联，电压表V测L1的电压值，当S闭合时，有些同学看到电压表好像既与L1并联，又与L1和L2并联，因此搞不清电压表测哪部分电路的电压，而选D。其实，当S闭合时，L2被短路，此时电路中只有L1工作，因此电压表既是测电源的电压，又是测L1两端的电压，它们是相等的。由于电源的电压值大于S断开时L1两端的电压值，所以电压表的示数将增大。 [答案] B 例4 下列说法中正确的是( ) A．电路中只要有电压，就一定有电流 B．电路不闭合，电源两端就没有电压 C．电路中有电流，电路两端一定有电压 72 D．电流使电路两端有电压 [解析] 电压是电路中形成电流的原因，如果电路没有闭合形成通路，电路中是不会有电流的，所以选项A是错误的；电路不闭合，电路中一定没有电流，但电源两端电压是存在的，所以选项B是错误的；电压形成了电流，不是电流形成电压，因此选项D是错误的；电路中有电流的条件是：①电路是通路；②电路两端有电压，所以选项C是正确的。 [答案] C 四、课堂小结 利用投影仪投影如下的表格，请同学们填写。 物 理 量 符 号 单位 测量 学生用表 仪表 符号 使用规则 量程 最小刻度 电压 U 伏特V 电压表 V 一不、 二要、 二看清 3 V 0.1 V 15 V 0.5 V 电流 I 安培A 电流表 A 二不、 二要、 二看清 0.6 A 0.02 A 3 A 0.1 A 五、作业设计 见练闯考第40页课内精练 第1节 电 压 电压 电压表 本课的核心在于理解电压的作用，由于电压的概念比较抽象，运用录像的手段将水压类比电压，既可以减少课堂时间，又对学生理解电压起到极大的帮助作用，效果较好。 学生用电压表应该每两人一个，让学生通过观察发现问题，进行提问；练习读数 72 时宜用演示电表，增大可见度，学生的积极性易被调动起来，但在用大型演示电表时，应注意表两侧的同学由于视线不垂直于表盘，易出现失误，这也正好能说明视线垂直表盘读数的重要性，把不利的因素化为对教学有利的一面。 将这两种电表在此进行对比学习，学生的积极性也高，通过对比记忆也记得牢。 第2节 串、并联电路中电压的规律 本节在本章及整个电学部分都具有重要地位，它是进一步学习电学其他物理概念(如电阻、电功)的基础，是掌握电学中的物理规律(如欧姆定律等)、认识电学中的物理现象必不可少的知识；本节课的学生实验——用电压表测电压，是电学中最基本的技能之一；实验中关于串联、并联电路的电压关系，是进行电路分析的基本根据。可见，本节在整个电学中，处于基础地位。 本节课的目标有两个：在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析、归纳总结得出结论。激发学生的创造性思维活动，提高认知能力和实验能力。 为充分体现教师的主导作用和学生的主体作用，使教学过程真正成为学生的学习过程，既学到知识，又培养学生的探索能力和协作精神，本节课先创设情景，提出问题，由学生猜想，把问题具体化，由学生分组进行探究解决问题，再通过交流与合作总结实验结论，最后进行梳理反思，增强对知识的理解。 通过前面的学习，学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。学生对科学探究已经有了初步的认识，本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。 知识与技能 1．通过探究实验，得出串联电路中电压的规律，学习科学探究的方法。 2．在实验过程中，训练连接电路的基本技能。 3．通过实验，训练正确识记、使用电压表的技能。 过程与方法 1．通过观察和实验，探究串联电路中电压的规律，提高学生对问题的探究能力。 2．通过学生的亲自试验，培养他们初步的观察能力和动手操作的实验能力。 3．通过对实验结论的归纳和总结，培养学生的概括能力。 情感、态度与价值观 1．通过学生探究活动，激发学生学习兴趣，培养学生热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神。 2．通过同学们共同的实验过程，培养学生严谨的科学态度和协作精神。 重点 通过实验探索串、并联电路中电压的规律。 难点 组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，得出恰当的结论。 探究法、实验法、观察法、讨论法。 72 一、新课引入 师：请同学们在纸上画出你熟悉的串联、并联电路图。 学生画图，教师巡视，选出较好的图，用投影仪放大。 同学们观察自己画出的串联、并联电路图。 师：你已经了解了串联、并联电路的哪些知识？ 生1：串联电路中的电流处处相等。 生2：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 师：还想知道哪些内容，还有什么问题？ 生1：串联电路中的电压有什么样的关系？ 生2：并联电路中电压有什么关系？(提出问题) 二、新课教学 探究：串、并联电路电压规律 师：同学们提出了一个很好的问题，那么你们认为串联、并联电路中的电压会是什么样的关系呢？ [猜想或假设] 生1：我认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同，也是处处相等。 生2：我们认为电压应该从电源正极出发，沿着电流的方向越来越小，因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”，力量会越用越小的。 生3：串联电池组的电压等于各个电池的电压之和，串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。 生4：我认为并联电路中电压的关系应该和电流的关系相同。 师：同学们作出了各种猜想、各样假设，真实的结果到底是什么？请同学们用实验来求证，大家先设计实验。 [设计实验](学生讨论，教师巡视了解) 师：各组可以简单说明你们的设计方案。 第一组：我们用三节电池，两只完全相同的灯泡，分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯的总电压进行比较。 第二组：我们组选择两只不同的灯泡，选三只电压表，同时测量每只灯泡和两只灯泡的电压，比较结果。 第三组：我们计划选四只灯泡，两只一组，先将两只灯泡串联接入电路，分别测每只灯泡的电压和两只灯泡总电压，然后再换上另外两只灯再次测量。 师：同学们的设计都很好。能说说为什么要用三只电压表同时测量吗？ 生：我们考虑，如果只用一只表，在测量中改接电路时会不会影响电压。 师：很好，合理，为什么要更换不同规格的灯泡实验呢？ 生：如果不更换不同规格的灯泡，只能测量一组数据，而物理实验需要多次测量，所以要更换不同规格的灯泡进行实验。 师：很好，更换不同规格的灯泡进行实验可以让得到的结论更具有普遍性，甚至可以改变电源电压进行实验。 72 并联电路的电压实验也可按照这个方法进行。 下面请同学们完善自己的设计方案(补充完善设计实验电路和实验数据表格)后，可以进行实验。建议大家在实验中更换不同的小灯泡，进行重复测量，并按同样的步骤探究并联电路中电压的规律。 [进行实验] (学生分组实验，教师巡视指导) 要求学生注意仪器使用的规范性。特别是电压表正、负接线柱连接正确，量程要选择合适，读数时要弄清分度值，读数准确。原始数据的记录要实事求是如实记录，不许随意改动。实验中出现的问题要记录下来，以便查找、分析原因。 [分析和论证] 师：请分析你们测量出的数据，测量结果说明了什么？你得出了什么样的结论？和你原来的猜想一致吗？ 生1：我们用两只不同的灯泡串联，测出每只灯泡的电压不同，但两只小灯泡两端电压的和等于电源电压。 生2：我们先用两只小灯泡测，然后又换了两只不同的小灯泡测。尽管测出的四只小灯泡的电压都不一样，但前一次测量的两只小灯泡电压的和与第二次测量的两只小灯泡电压的和几乎相等，且都差不多等于电源电压。 生3：我们用两只不同的灯泡串联，改变了电源电压，发现不管电源电压是多少，两只小灯泡两端电压的和等于电源电压。 生4：我们更换不同规格的灯泡实验，发现并联的小灯泡两端电压总是相等。 师：同学们这种勇于探索的精神非常好，归纳大家的实验，可以得到一般结论吗？ 生1：串联电路中各个灯泡两端电压的和等于这几个灯泡两端的总电压并且等于电源电压。 生2：并联的各个灯泡两端电压总是相等。 [板书] 串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 并联电路中的总电压等于各个支路两端的电压，各支路电压相等。 师：同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串、并联电路中电压的规律，祝贺同学们得到了一个正确的结论，不过，对同学们来讲获得结论的过程更重要。 请大家对自己的探究活动过程进行回顾，认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题，还有什么新的发现。 [评估] 生1：我将电压表接在了一根导线两端，结果灯都亮了，可是电压表读数是零，为什么呢？ 生2：我不小心将电压表串联在了电路中，灯全不亮，电压表却有指示值，和电源电压几乎一样大。 生3：我们是将电路连接正确了，电压表也有指示值，就是灯不亮，换了另外一个灯泡还是不亮，用手按住才亮起来。 生4：我们组开始做时，有一只灯亮，另一只灯不亮．测电压时，亮着的灯有指示值，不亮的灯两端电压为零。 师：同学们发现了这么多的问题，说明大家一定是很认真地去做了。养成好的习惯要比得到一个正确的结论更重要，希望同学们以后继续努力。刚才提到的问题，请同学们互相讨论，看能不能找出问题的原因。 (教师巡视并参加同学们的讨论) 72 生1：电压表接在一根导线的两端，中间没有用电器，相当于一点，所以电压表示数为零。 生2：将灯泡用手按着才能亮，我觉得是因为没有接触好，另外的问题我不知道。 师：同学们一定非常想知道这些问题的答案，那就在以后的学习中努力，相信你一定会有收获的。在同学们的交流中我注意到许多同学都用了“几乎相等”这个词，而不是说“相等”，为什么呢？ 生：因为它们相差很小，但又不完全相等。 师：能分析出其中的原因吗？ 生：因为读数或用表测量的过程中有一些偏(误)差。 师：同学们的表现非常好。现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告。 (学生完成探究报告，教师巡视，选择完成较好的．利用投影和同学们交流、课堂小结) 三、典型例题 例1 如图所示，当开关S闭合时V1、V2、V3的示数分别是20 V、15 V和7 V，求电灯L2两端的电压。 [解析] 本题用于考查电路的性质及电压表作用的判断；考查串联电路中电压特点。知道电压表的作用，明确电路的性质，知道串联电路的电压特点。在判断电压表V2作用时，可把其他两只表V1、V3去掉，判断较为容易。本题易错点是无法求解，原因是不能正确判断电路的连接方式，无法正确判断电压表的作用，故不会列出方程组求解。 [答案] 三只灯是串联，电压表V1是测量电源的两极间电压U＝20 V，表V2是测量灯L1与L2两端的总电压U12＝15 V，表V3是测量灯L2与L3两端的总电压U23＝7 V。 U＝U1＋U2＋U3＝20 V，(1) U12＝U1＋U2＝15 V，(2) U23＝U2十U3＝7 V，(3) (1)式－(2)式，得U3＝5 V。 (1)式－(3)式，得U1＝13V。 代入(3)式，得U2＝2 V。 例2 给出如图所示的元件，要求：灯L1与L2串联；电流表测灯L1中的电流，电压表V1测灯L1上的电压，V2测电源两极间的电压。 (1)用笔画线代替导线将元件连接起来； (2)如果开关闭合时，电压表V1和V2的指针位置分别如图乙所示，则灯L2上的电压是________。 72 [解析] 本题用于考查串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和以及电流表、电压表的使用、连接方法。 [答案] (1)连接电路时，可以先把串联的元件即电源、开关、灯L1、L2及电流表连接起来，最后把电压表V1与灯L1并联，V2接到电源的，正、负极上。 (2)电压表V2测串联电路的总电压U，电压表V1测灯L1两端的电压U1，根据U＝U1＋U2可知，电压表V2的示数U一定大于电压表V1的示数U1。如果电压表V1使用0～15 V的量程，不管电压表V2用什么量程，从图乙可知其示数都将比电压表V1的示数小，所以电压表V1不能使用0～15 V的量程，应采用0～3 V的量程；如果电压表V2使用0～3 V的量程，那么它的示数将比电压表V1的示数小，所以电压表V2应使用0～15 V的量程。电路连接如图所示。灯L2上的电压是4.4 V。 例3 有28只小灯泡串联后接在220 V电路里，作节日彩灯用。使用中，由于某一灯泡的灯丝烧断而使全部小灯泡熄灭，因为彩灯上染着颜料，致使无法辨别哪一只小灯泡内部断路。 (1)现在给你一只电压表，如何查找故障？ (2)如果给你一只电流表，如何查找故障？ (3)如果只有一根导线，如何查找故障 [解析] 本题用于考查电流表、电压表在电路中的作用及对电路故障的判断。明确电压表的作用和连接方法，明确电压表的内电阻很大，电流表的内电阻很小。 [答案] (1)当只有一只电压表时，可用电压表依次并联在各个小灯泡两端，当电压表指针偏转且读数约等于电源电压时，这只灯泡即为断丝灯泡。 (2)(3)当只有一只电流表或一根导线时，可用电流表或导线依次并联在每只灯泡两端查找。当其余灯泡发光时，被并联的灯泡是断丝的(可称为逐一短路法)。这是因为当电流表或导线短路掉那只断丝灯泡时，可使整个电路形成通路，且加在其余各灯两端电压也不至于提高太多，不会损坏灯泡。 四、课堂小结 通过我们这次的探究活动，同学们了解了研究问题的一般方法： 提出问题——猜想或假设——制订计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。 通过实验同学们还得出了串、并联电路中电压的规律。 五、作业设计 见练闯考第42页课内精练 第2节 串、并联电路中电压的规律 1．串联电路中电压的规律：串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和 2．并联电路中电压的规律：并联电路各支路电压相等 3． 72 探究问题的一般方法：提出问题——猜想或假设——制订计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作 通过本节课的教学，我发现： 1．如何连接电路，从操作看来似乎还有较大问题，应该示范部分电路的连接。 2．部分学生不会从实验结果中找规律，应加强分析引导。 第3节 电 阻 电阻内容是电学的一个重要知识点、考点，电阻概念也是学习后续知识，理解欧姆定律的基础。教材首先创设一个情境，再通过一个演示实验引导学生分析灯泡亮度不同的原因，从而引入电阻概念，再通过“想想议议”提出电阻的影响因素，教材用演示实验探究电阻与横截面积的关系，电阻与其他因素的关系一笔带过，教学中应引导学生完成探究。 从现实生活入手，创设与日常生活比较接近的教学环境，让学生身临其境，使课程成为学生生命历程的重要组成部分，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”新课程理念。给学生创设自主、合作、探究的学习空间，鼓励学生动脑、动手，解决实际问题，以达到学习和掌握知识与技能，提高各种能力的目的。 学生已学过部分电学知识，能够了解生活中一些常见的现象，也掌握了一些研究物理的方法，本节主要研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积、温度的关系，通过演示和探究实验引导学生进行探究，学生也比较难掌握相关知识点，特别是对于“电阻是导体本身的一种属性”的理解。这就要求教师在教学中选择学生熟悉的生活事例、科技发展事例，帮助学生建立易于观察的模型，通过各种方法(如类比法)帮助学生理解“电阻是导体本身的一种属性”。通过学生活动的参与，提高学生动手能力，使学生学会发现问题、分析问题、解决问题，为他们今后继续教育或终身教育打下基础。 知识与技能 1．通过观察和实验，初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系。 2．知道电阻的大小的影响因素。 3．了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用。 过程与方法 1．通过观察和实验，探究电阻及影响电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较、概括的能力。 2．通过学生探究活动，研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系，渗透研究问题的一种方法——控制变量法。 情感、态度与价值观 1．通过了解半导体及超导在现代科技中的应用，开阔视野，激发学生求知欲。 2．通过多种活动形式，联系学生生活实际，培养学生对科学探索的热爱。 重点 电阻概念的建立。 难点 理解电阻是导体本身的一种属性。 72 实验法、观察法、比较法。 一、新课引入 教师出示预先准备的各式各样的电线：这是什么东西？ 生：电线、导线、电缆线、电话线、闭路线。 师：请大家从导线的截面观察，这些导线有什么不同或相同的地方？ 生：电线芯是金属，外面都包了一层橡胶或塑料。 师：电线芯是用容易导电的金属来做的，容易导电，是导体，电线芯的外面包了一层橡胶或塑料，是不容易导电的物体，叫绝缘体。 师：现在剥开导线的绝缘外皮，看一下导线的芯到底是用什么材料做成的。 生：是用铜做的。 师：大家见过用钢、铁做芯的导线吗？ 生：好像没有。 师：常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。我们已经知道，钢、铁也是导体，又多又便宜，那么为什么不用钢铁来做导线呢？ 二、新课教学 1．电阻 师：我们可以把镍铬合金丝和铜丝分别接入电路，观察一下有什么现象发生。 [想想做做]请同学按下图连接电路。 [演示] (1)先将铜丝接入电路，合上开关，观察小灯泡的亮度。 (2)将铜丝换成长短、粗细相同的镍铬合金丝，合上开关，观察小灯泡的亮度。 生：接入铜丝比接入镍铬合金丝时灯泡亮。 (3)将电流表串联接入电路，重复上述的实验，观察电流表的示数。 生：接镍铬合金丝时的电流比接铜丝时的电流小。 师：比较两次电流的示数，实验中用的是相同的电池，也就是说电压相同，为什么两条导线中的电流不同呢？ 原来，导体能导电，但同时对电流又有阻碍作用，相同电压下，导线中电流不同，说明两条导线对电流的阻碍作用不同，在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。 [板书]导体对电流的阻碍作用叫电阻 师：比较实验现象：相同电压下，接入铜丝的电流大。说明了什么问题？ 生：铜对电流的阻碍作用小即电阻小。 师：相同电压下，接入等长、等粗的镍铬合金丝电流小，又说明了什么？ 生：等长、等粗的镍铬合金丝比铜丝的电阻大。 师：请同学们阅读教材第63、64页，了解下述内容： [板书]电阻的符号：R 电阻的单位：欧姆(Ohm)简称欧 符号 Ω 常用单位：千欧(kΩ) 兆欧(MΩ) 1 kΩ＝103Ω 72 1 MΩ＝106Ω 师：同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解，在电子技术中经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器。 (教师出示书图16.3－2所示各种电阻器实物) 注意：这些电阻器，无论它们是否被连入电路通过它们电流是多少，其阻值一般是不变的，即电阻是导体本身的一种性质。 电阻器也叫定值电阻，它在电路图中的符号是“”。 2．决定电阻大小的因素 提出问题：导体的电阻一般不同，它的大小跟哪些因素有关呢？ 学生猜想：…… (教师以“道路”类比引导，根据电流电阻的定义引导学生猜测)在学生提出猜想的基础上与学生一起对提出的影响因素进行判断归纳。 师生一起得出：电阻可能跟导线的材料、长度粗细有关。 制订计划与设计实验： 请同学们设计几组实验来证明你的猜想是否正确。 教师引导学生设计电路、数据记录表格。 进行实验与收集证据： (1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关 方案：如图，分别接入长度、粗细相同的镍铬合金丝和铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电流/A 铜 镍铬合金 (2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关 方案：如图，分别接入粗细相同、长度不同的铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电流/A 铜 铜 (3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关 方案：如图，分别接入长度相同、粗细不同的铜丝，观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。 72 材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电流/A 铜 铜 分析论证： 教师总结：导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻：街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会越多。同理，导体越长、越细，自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多。 师生共同总结：导体的电阻决定于它的材料、长度和横截面积。导体的电阻由自身的条件决定，因此，不同的导体，电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质。 简介：控制变量法。体会控制变量法在研究物理问题中的作用。 3．半导体和超导现象 教师指导学生阅读“科学世界”——半导体和超导现象。 三、典型例题 例1 关于电阻的大小，以下说法正确的是(温度变化的影响忽略不计)( ) A．导线较长的，电阻较大 B．导线较粗的，电阻较小 C．铁导线的电阻比铜导线的电阻大 D．同种材料、粗细相同的导线越短，电阻越小 [解析] 本题考查决定电阻大小的因素。必须明确影响导体电阻大小的因素是哪些，在不考虑温度对电阻的影响时，导体电阻的大小由长度、横截面积、材料三个方面的因素共同决定，必须考虑这多种因素的相互制约，不可只考虑一种因素，只有当其中的两个因素确定时，才可由另一个因素决定。 本题易错点是对决定电阻大小的因素没有真正理解，在分析问题时存在片面性，只考虑诸多因素中的个别因素，从而出现错选。 导线电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料等因素决定的。A只比较了导线的长度；B只比较了导线的横截面积；C只比较了导线的材料；它们都不完整，都是错误的。 [答案] D 例2 下列关于电阻的说法正确的是( ) A．导体两端的电压越大，电阻越大 B．导体中的电流越小，电阻越大 C．导体不接入电路中时，电阻为零 D．导体的电阻与电压、电流的大小无关，一个导体的电阻若是10 Ω，那么当它没接入电路时，阻值仍然是10 Ω [解析] 本题用于考查影响电阻大小因素的知识点。对导体电阻是导体自身的一种性质存在模糊认识，导体的电阻的大小是导体自身的一种性质，它决定于导体的材料、长度、横截面积和温度的情况，与导体两端的电压的大小，与导体中电流强度的大小均无关。对于一个已知阻值的电阻来说，它接入与不接入电路，阻值是一样的。 [答案] D 72 例3 有甲、乙两导体用同种合金制成，且长度也相等，而甲导体的横截面积是乙导体的2倍，哪个的电阻大？若将甲导体的长度均匀地拉长为原来的2倍，甲、乙两导体的电阻哪个大？ [解析] 本题用于考查对影响电阻大小的因素的理解。明确导体的电阻是由材料、长度、横截面积和温度等因素决定的，所以要比较两导体电阻的大小，这些因素必须共同考虑。本题易错点是不能理解题目的“均匀拉长”的真正含义，对决定电阻大小的因素没有真正理解，在分析问题时存在片面性，只考虑诸多因素中的个别因素，从而出现错选。 根据导体的电阻与横截面积的关系，可知乙导体的电阻大，若将甲导体的长度拉长为原来的2倍，当导体的体积不变时，甲导体的横截面积将减小为原来的1/2，即与乙导体的横截面积相等。根据导体的长度与电阻的关系，可判断甲导体的电阻大于乙导体的电阻。 [答案] 乙导体的电阻大，甲导体的电阻大。 四、课堂小结 引导学生归纳、总结本课内容： 1．物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻是导体本身的一种性质。 2．电阻的符号是R，单位是欧姆(Ω)，电阻在电路图中的符号是“”。 3．导体电阻大小的影响因素：导体的材料、导体的长度、导体的横截面积。 五、作业设计 见练闯考第48页课内精练 第3节 电 阻 1．电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻 电阻的符号“R” 电阻的单位“Ω” 电阻在电路图中的符号“” 2．导体电阻的影响因素：导体的材料、长度、横截面积 导体的电阻是导体自身的一种性质 电阻概念是很抽象的一个知识，直接用教材知识下定义学生很难明白，不利于后面相关知识的学习。可以引用生活中车辆在不同的路面遇到的阻碍导致速度不同来作类比来说明。探究影响导体电阻大小的因素，学生们很难凭空去想象电阻的大小究竟跟哪些因素有关，也可以拿车辆在不同的路面遇到的阻碍例子来作类比。 利用这种就生活情景来作教学内容富有趣味性、探索性、适应性和开放性，为学生提供适当的指导，通过精心设置支架，巧妙地将学习目标任务置于学生的最近发展区，让学生产生困惑，引起反思，形成必要的认知冲突，从而促成对新知识的建构。 第4节 变阻器 本节学习变阻器的工作原理，是上节电阻知识的实际应用，又是后面“欧姆定律”的进一步学习的基础，具有承上启下的作用。它在电学实验占重要地位，学好变阻器，即有助于学生更好地理解电阻的概念，又为今后的学习特别是做电学实验必要的准备。教材通过“简易变阻器”引入变阻器，在介绍变阻器后，提出一些关于变阻器的问题，要求学生用变阻器改变灯泡的亮度，让学生通过观察、讨论、实验，解决问题，总结出变阻器的用法。 72 让学生利用铅笔芯使电路中的电流发生连续变化，使学生初步认识实验中所使用的铅笔芯实质上就是一个简易的变阻器。通过身边物品进行实验，让学生体会到生活中处处有物理，通过探究活动，培养学生探究能力、动手能力、分析总结能力。 由于变阻器部件较多，接线较多，在使用过程中又是动态变化的，学生对原理、接线规则的理解上有一定难度。 知识与技能 1．了解变阻器的构造、在电路中的符号，理解变阻器的工作原理。 2．通过探究怎样用变阻器来控制灯泡的亮度，知道正确使用变阻器的方法。 过程与方法 在探究变阻器的使用过程中，体验科学探究的方法。 情感、态度与价值观 激发学生运用所学知识解释变阻器改变电阻的原理，产生动手操作使用变阻器的欲望。 重点 变阻器的原理及使用。 难点 根据要求正确连接与使用变阻器。 讲授、课件演示。 一、新课引入 师：影响电阻大小的因素有哪些？分别是怎么影响的？ 生：导体的材料、长度、横截面积，同一种材料的导体越长、横截面积越小，电阻越大。 师：前面实验中，镍铬合金丝和铜丝电阻不同，接入电路中，使电路中电流的大小不同，因此，如果能改变电阻，就可以改变电路中的电流。 师：不同材料接入电路可以改变电路中的电流，那么同一种材料的导线能否改变电路中的电流呢？ 二、新课教学 (一)变阻器 [想想做做] [演示] 用刀将铅笔剖开，仔细取出铅笔芯，注意不要折断。用铅笔芯代替前面实验中镍铬合金丝(铜丝)。 师：铅笔芯是导体还是绝缘体？ 生：铅笔芯接入电路，电灯能发光，所以铅笔芯是导体。 师：如果想要改变接入电路中的铅笔芯的长度，该怎么操作？ [演示]闭合开关，让接线夹在铅笔芯上滑动。 师：滑动过程中同学们观察到了什么现象？ 72 生：灯泡的亮度发生了变化。连入电路的铅笔芯越长，灯越暗；连入电路的铅笔芯越短，灯越亮。 师：我们在这个过程中电源没有改变，电灯亮度的变化说明了什么问题？ 生：灯泡亮度的变化说明通过灯泡中的电流大小不同，而电压没有变，说明接入电路的铅笔芯越长，电路电阻越大；接入电路铅笔芯越短，电路电阻越小。 师：所以我们可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。人们根据这个原理制成了变阻器。请同学们思考这样的变阻器有何缺点？怎样改进？改进时应注意什么？ 生1：如果要改变的电阻值很大，那么变阻器就很长。 生2：可以将电阻丝绕成像弹簧那样的圈，就能减小长度。 教师出示滑动变阻器，介绍主要结构。 师：像这样利用滑片在线圈上滑动就可以改变接入电路的电阻，所以把它叫做“滑动变阻器”。同学们面前的就是实验室常用的滑动变阻器。 播放视频：滑动变阻器。 [板书]：滑动C器的构造 结构示意图：变阻器在电路图中的符号： 阅读讨论： 1．电阻丝是用什么材料做的？ 2．为什么要将电阻丝绕在绝缘瓷管上？ 生1：滑动变阻器是用电阻率较大的合金线制成的，这种合金线又叫电阻线。 生2：变阻器是通过改变接入电路中导体的长度来改变其电阻的。要想增大变阻范围，电阻线必须做得很长。因此要将电阻线绕在绝缘管上，并使各线圈间互不接触。 师：同学们先移动滑动变阻器的滑片，看一下滑片滑过的地方有什么特别。 师：滑片滑过的地方绝缘漆被刮去了。为什么呢？ 生：必须刮掉这些地方的绝缘漆，滑片到达时，变阻器电阻丝才能接入电路。 师：变阻器滑片上还有一个铭牌，上面写有“50 Ω，1.5 A”是什么意思呢？ 生1：“50 Ω”是说这个变阻器的变化范围是0～50 Ω，它的最大电阻值就是50 Ω。 生2：“1.5 A”应该是说它最大能通过1.5 A的电流。 师：变阻器铭牌上标出的是滑动变阻器的“最大阻值”和允许通过的“最大电流”，因此在使用滑动变阻器的时候要注意什么问题？ 生1：为了防止烧坏变阻器，通过变阻器的电流，不能超过允许的最大值。 生2：为了避免电路中电流过大，使用变阻器前应将其阻值调到最大。 [演示] 1．用调光台灯的控光旋钮，改变灯的亮度。 2．用收音机控制音量的旋钮改变收音机的音量。 师：光亮的控制、改变，收音机音量的控制、改变就是利用变阻器来实现的。收音机控制音量的变阻器是电位器。大家想不想试试怎样用滑动变阻器来改变灯泡的亮度呢？ (二)探究：怎样用变阻器改变灯泡的亮度？ 师：同学们现在可以设计电路，进行实验，在设计和实验过程中弄清下列问题： 1．要改变某用电器的电流，滑动变阻器与该用电器应如何连接？ 2．如果只接两个接线柱，滑动变阻器的接法有多少种，哪些接法可以改变电阻？ 72 学生操作，教师巡视指导。 实验结束，各组进行交流，提出发现的问题。 生1：要想控制电路中电流的大小，改变小灯泡的亮度，滑动变阻器必须串联接入电路，并使用“一上、一下”两个接线柱。 生2：要使灯由暗变亮，接通电路前就应将滑动变阻器滑片放在电阻最大的位置上。 师：请同学将你们滑动变阻器不同的连接情况画在黑板上。 引导学生仔细观察比较各组变阻器的连接情况，画出电流路径，进一步弄清滑动变阻器的原理及连接方法。 生1：连接A、B时，电流路径为APB，无论滑片怎么移动，不能改变接入电路的电阻丝的长度，也就不能改变电路中的电流。 生2：连接A、C时，电流路径为APC，滑片向左移动，接入电路的电阻丝AP的长度变小，电阻减小，电流增大。滑片向右移动，接入电路的电阻丝AP的长度变长，电阻增大，电流减小。 生3：连接A、D时，电流路径为APD，滑片向左移动，接入电路的电阻丝AP的长度变小，电阻减小，电流增大。滑片向右移动，接入电路的电阻丝AP的长度变长，电阻增大，电流减小。 生4：连接B、C时，电流路径为BPC，滑片向左移动，接入电路的电阻丝BP的长度变长，电阻增大，电流减小。滑片向右移动，接入电路的电阻丝BP的长度变小，电阻减小，电流增大。 生5：连接B、D时，电流路径为BPD，滑片向左移动，接入电路的电阻丝．BP的长度变长，电阻增大，电流减小。滑片向右移动，接入电路的电阻丝BP的长度变小，电阻减小，电流增大。 生6：连接C、D时，电流路径为CD，CD是金属棒，不考虑其电阻，没有电阻丝接入电路，无论滑片怎么移动，电路中的电流不会改变。 师：很好，总结一下，滑动变阻器的是通过改变导体接入电路的长度来改变电阻，从而改变电路的电流。连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路，闭合开关之前，要将变阻器的电阻调到最大，以保护电路。判断滑动变阻器电阻如何变化时，要首先确定接在电路中的电阻丝是哪一部分，或者是有电流通过的电阻丝是哪一部分，再看这段电阻丝的长度如何变化。 三、典型例题 例1 滑动变阻器是通过________来改变电阻的。( ) A．改变电阻线的长度 B．改变电阻线的材料 C．改变电阻线的横截面积 D．改变电阻线在电路中的长度 [解析] 电阻线的长度不会随着滑片移动而改变，随滑片移动改变的应该是连入电路中的长度。 72 [答案] D 例2 下图是滑动变阻器的示意图，如果将C、D接入电路中，电阻值为________；将A、B接入电路中，电阻值为________，起________作用；将B、D接入电路中，电阻值为________，起________作用，滑动片P位于________时接入电路中的电阻最大，滑动片P向右滑动时，接入电路的电阻将________。 [答案] 0 定值 电阻 可变 变阻器 左(或A)端 变小 四、课堂小结 1．原理：通过改变导体在电路中的长度来改变电阻。 2．构造：电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片。 结构示意图：电路图中的符号： 3．使用规则： a．首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。 b．连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路。 c．闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。 五、作业设计 见练闯考第50页课内精练 第4节 变阻器 1．原理：通过改变导体在电路中的长度来改变电阻 2．构造：电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片 3．结构示意图 电路图中的符号 4．使用规则 a．首先观察变阻器的铭牌，弄清变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流 b．连接时将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路 c．闭合电路前，应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上 根据新课程基本理念“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，在本节课教学中，我们提出“提出问题——实验探究——交流评价”物理课堂教学模式，它是在教师的引导下，学生根据已有的知识和对身边物理现象的已有观察、对生产技术的已有感性认识发现问题，提出假设和猜想，进而自行设计实验、验证假设、交流评价最后归纳出物理概念和规律的一系列教学活动，从而使学生把科学知识的获得与思维能力的培养有机地结合起来，主动获得对科学的理解，达到获取物理知识、培养创造能力和实践能力的一种探究性教学模式。 72 第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系 教材在电流、电路、电压、电阻等知识的基础上，推断出电流与电压、电阻的定性关系，给实验结果做了铺垫，不致使学生感到突然；同时使学生对将要探究的问题产生强烈的兴趣，在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的这个问题，进而自然转入实验的设计。 教材对电流与电阻的关系的处理，不是运用控制变量法，而是在探究电流与电压关系的实验中，更换不同的电阻得出数据，一方面降低了实验难度，另一方面培养学生灵活分析数据的能力，培养创新意识，教学中也可以在完成教材实验后单独作为探究实验进行。欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本节要求学生通过探究活动得出电流与电压的关系，从而更进一步体验科学探究的方法。 创设情境，让学生经历完整的“探究电流跟电压、电阻的关系”的过程，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法，注重学生的理论联系实际能力；更关注学生的科学探究能力的提高。 本节综合性强，要用到电路、电流、电压和电阻的概念，涉及电流表、电压表和滑动变阻器的使用等技能。关键的是实验设计和数据分析，实验操作难度比较大，要注意的细节多，教学中应通过充分的交流和评估，让每个学生都能在科学素养上有所提高。 知识与技能 1．通过实验探究电流、电压和电阻之间的关系。 2．使学生懂得同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和电流。 3．会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 过程与方法 1．通过实验探究电流、电压、电阻的关系，学会用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。 2．通过在科学探究中经历与科学家进行科学探究的相似过程，学会科学探究的方法，培养初步的科学探究能力。 情感、态度与价值观 1．通过学生的科学探究活动，形成尊重事实、探究真理的科学态度。 2．在学习知识与技能的同时，体验科学探究的乐趣和方法，领悟科学的思想和精神。 3．在同学们共同的探究活动中培养同学之间的协作意识。 重点 通过实验探究电流、电压、电阻之间的系。 难点 引导学生在探究过程中认真观察、仔细分析，并得出真实、科学的结论。 探究法、实验法、观察法。 一、新课引入 师：通过前面的学习，同学们基本了解了电路、电流、电压、电阻的概念， 72 今天请同学们先看一组实验。 [演示]小灯泡和电池、开关组成串联电路。 演示1：分别用一节干电池和两节干电池与2.5 V小灯泡串联，观察小灯泡的发光情况。 演示2：两节干电池和6.3 V的小灯泡串联发光，观察小灯泡的发光情况。 师：我们发现，同一个灯泡，用两节电池比一节电池时亮，同时同样两节电池，2.5 V小灯泡比6.3 V的小灯泡亮，那么，灯有时亮些，有时暗些，说明什么？ 生：可能是电流不同，电流大，应该亮一些。 师：差不多是这样。那这2次实验说明通过灯泡的电流各不相同，同学们考虑一下，2次实验中电流为什么不同呢？还有什么方法可以改变灯泡的亮度？ 生：可以改变电源电压，也可以用滑动变阻器改变灯泡的亮度。 师：好，今天我们就来研究电阻中的电流与哪些因素有关，如何改变电路中的电流。 二、新课教学 师：根据同学们对电阻、电压、电流的学习，你可以大胆地猜测一下它们之间的关系是什么吗？ 生：电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。 生：…… 教师列出学生所有的猜想，根据已学知识、生活经验进行分析判断，得到要探究的因素：电压、电阻。(教师示范从电流、电压、电阻的概念去分析判断) [探究]电阻上的电流跟电压的关系。 师：我们要探究电阻上电流跟电压的关系，必须要经历哪些过程呢？ 生：首先要设计实验，然后进行实验和收集证据，再对实验数据进行分析和论证，得出一般的结论，最后进行评估。 师：电流可能与电压、电阻有关，刚才我们猜测它们的关系可能是：电压越大，电流越大；电阻越大，电流越小。接下来，我们应该设法验证这个猜想了，哪位同学说说应该怎样验证？ 生：可以分为两步，首先保持电阻不变，改变电阻两端的电压，找出电流与电压的关系，然后，保持电压不变，改变电阻，找出电流与电阻的关系。 师：很好，这是一种什么方法？ 生：控制变量法。 师：下面请大家先设计好方案。等一会儿，我们先交流方案，再进行具体实验探究。要求要有设计原理(方法)说明，实验电路图、实验步骤、实验数据表格。 (学生设计方案，教师巡视指导) 选择方案交流。交流评价方案。 [投影]探究报告 [题目]探究电阻、电压、电流三者的关系 [猜想和假设] 1．电流和电阻成反比； 2．电流和电压成正比。 [设计实验] (一)设计思想 把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律。 (二)实验电路 72 根据实验思想，画出如下电路图： (三)实验数据表格 实验次数 电阻R(Ω) 电压U(V) 电流I(A) 1 2 3 4 5 6 (四)实验器材 根据实验思想及所画电路图，选择如下器材： 电池组、定值电阻(三个不同阻值)、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 [进行实验] 步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路。注意开关断开。 步骤二：先保持电池组的电池节数不变，分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻接入电路，合上开关，读出电压表和电流表的读数，将数据依次填入第一、二、三次测量数据表中。 步骤三：保持定值电阻不变，改变电池组电池节数(分别为1节、2节、3节)，合上开关，分别读取三次电流表、电压表的数值，依次填入第四、五、六次测量数据表中。 [方案交流] 师：请大家对照这一组同学的方案，提出自己的看法。 生：我们设计的电路是这样的(用投影展示)，也能得出和他们相同的结果，但是我认为我们组设计的电路比他们的更好一些。(投影展示) 师：能不能说说你们的设计为什么好，好在哪里？ 生：他们的设计操作起来麻烦：每测一组数据，就得改变一次电源，就要重新连接一次电路，很容易出错，我们增加了一个滑动变阻器，不用改变电源，利用滑动变阻器就可以方便地改变电阻两端的电压。 师：好，前面的设计从原理上来说，是可以的，但是要多次连接电路，同时还要测量电池的电压，还容易造成电流表超过量程，所以我也觉得使用滑动变阻器方便、准确一点。同学们，还有什么其他问题吗？ 生：我有一个问题，实验时电压表是必须并联在电阻两端，电流表一定要串联在电路中。是先用电流表和电阻串联，电压表接在电阻和电流表两端，还是电压表先并联在电阻两端，电流表再串联。(教师可让学生画图说明)这样测出的结果没有差别吗？ 师：这位同学观察得非常仔细。对于这样的问题同学们可以先大胆猜测，在下节内容的探究实验中验证你的猜测。这次实验两种接法都可以。如果没有其他问题， 72 可以根据修改的方案进行实验了，注意电表的连接。 (学生实验，教师巡视指导) 选择实验数据。交流评价。 [投影] [实验数据] 实验次数 电阻R(Ω) 电压U(V) 电流I(A) 1 5 1.0 0.2 2 5 1.5 0.28 3 5 2.0 0.42 4 5 2.5 0.5 5 10 2.5 0.25 6 20 2.5 0.13 [分析和论证] 分析由实验得到的数据： 1．在图中作出图象，先确定纵坐标和横坐标的标度，再描点，然后用一条平滑曲线连接数据点，使数据点平均分布在线条的两侧。发现电阻不变时，电流与电压成正比；电压不变时，电流与电阻成反比。 2．第1、2、3、4次测量中，电阻的阻值不变，随着电压的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，电流表的示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同，每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。 3．第4、5、6次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至有一次完全相同。综合以上分析结果，可以得到结论，我们的猜测是正确的。电流I，电阻R，电压U的关系是：电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻成反比；电阻一定时，电压越大，电流越大，电流与电压成正比。 [评估] 师：从实验的过程和结果看，尽管数据之间不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是基本可靠的。大家谈谈实验中有什么发现、感想、失误或者教训。 生1：我学到了研究方法，有的组先固定电压测电流，比较电流和电阻关系；有的组先固定电阻测电压和电流，比较电流和电压关系。 生2：实验中应该细心，闭合开关前，变阻器的滑片应该在阻值最大处，电表量程要用试触法选择。 师：在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就叫“控制变量”法，在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量，同学们也可以尝试用控制变量法来研究，这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究，可以为我们研究问题带来许多的方便。 72 课后，同学们可以进行更充分的探讨、交流，互相取长补短，完善自己的探究报告。 三、典型例题 例1 在做研究电流与电压、电阻间关系的实验时，有如下数据： 表1 用电阻R1＝5 Ω实验时的记录 电压(V) 2 4 6 电流(A) 0.4 0.8 1.2 表2 用电阻R2＝10 Ω实验时的记录 电压(V) 2 4 6 电流(A) 0.2 0.4 0.6 试回答，由表1和表2的数据，可以得出哪些结论？ [解析] 从表1(或表2)的实验数据中可见，电阻保持5 Ω不变，导体两端的电压从2 V增大到4 V、6 V时，通过导体的电流相应地从0.4 A增大到0.8 A、1.2 A，由此可以看出，电阻保持不变时，导体中的电流随导体两端的电压的增大而增大，导体两端的电压增大几倍，电流就增大几倍。比较表1和表2中第1组实验数据可见，两次电压保持2 V不变，导体的电阻从5 Ω增大为10 Ω，通过导体的电流相应地从0.4 A减小为0.2 A，即电压保持不变时，导体中的电流随导体的电阻的增大而减小，导体的电阻增大几倍，电流就减小几倍。 [答案] 当导体的电阻保持不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 [说明]从两表的数据中还可以看出这样的特点：对同一组实验，导体两端的电压U和导体中的电流I的比值U/I保持不变，即用同一电阻做实验时，电压和电流的比值是一个常数。这反映了导体的电阻跟导体两端的电压及导体中的电流无关，导体的电阻是导体本身的一种性质。 例2 一段导体两端电压为2伏时，电流为0.1安，当它两端电压为8伏时，电流为多少？你能想到几种方法？ [解析] 方法1：同样的一段导体，所以电阻不变。由U＝2 V，I＝0.1 A，R＝U/I＝2 V/0.1 A＝20 Ω；电阻不变，由U＝8 V，R＝20 Ω，得出I＝U/R＝8 V/20 Ω＝0.4A。 方法2：同样的一段导体，所以电阻不变。所以R＝＝，也就是＝。 所以当电压是8 V时，也就是电压变成原来的4倍，所以电流也是原来的4倍，I2＝0.4 A。 或者由＝可以得出：I2＝U2·＝8 V×＝0.4 A。 [答案] 0.4 A 四、课堂小结 同学们一起来小结本节内容。 这节课我们学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流，通过实验探究了定值电阻的电流和电压的关系。 五、作业设计 见练闯考第57页课内精练 第1节 电流与电压和电阻的关系 72 电流跟电压、电阻的关系： 在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。 在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 根据课程标准的要求，本节教材安排了二个比较完整的探究活动，它涵盖了探究的七个要素。一方面培养学生严谨的科学态度，另一方面让学生通过对数据更深入的分析，得出电流和电压、电阻的关系，从而降低了探究的难度，培养了学生统筹兼顾的设计和规划能力，灵活分析问题、解决问题能力，培养他们的创新意识。教师引导学生运用控制变量的方法直接研究电流和电阻的关系，这样既可以使学生对如何运用“控制变量”的方法研究电流与电压、电阻的关系有全面的认识，还可以使学生对于用滑动变阻器调节部分电路两端电压有个更深刻的认识，另外更能体会到通过对探究电流与电压的关系的数据进行更深入、灵活的分析，从而得出电流与电阻的关系这种处理问题方法的妙处。 组织好学生的探究活动是本节教学的关键，因为它既是实现体验型目标的需要，也是得出电流、电压、电阻的关系，进而得出欧姆定律的基础，还是学生学习科学的研究方法、培养科学态度、提高实践能力和创造能力的载体。因此对于探究过程中实验设计、数据观察和记录、数据分析这几个难点，教师要根据学生的实际情况给以必要的引导。实验后，通过认真的评估和交流，让学生在反思和交流中，加深对实验的认识，提高学生的综合能力。 第2节 欧姆定律 本节内容是在第一节科学探究基础上得出欧姆定律的内容，对欧姆定律的理解是重点和难点，由于第一节探究的是电流与电压关系以及电流与电阻的关系，因此教材中安排了例题，加强对电流与电压、电阻关系的理解，并利用欧姆定律得出串、并联电阻间的关系，这样就使学生进一步加深对欧姆定律的理解。 依据本节课的知识特点、教学目标和学生实际，确定本节主要采用实验探究法。把学生视为学习的主人，教师当好学习的组织者和引导者，探究式学习可以激活学生已有的知识，在探究新问题时使知识活化、重组，形成知识结构并向能力转化，让学生体会科学发现的全过程，从中感悟科学思想和科学方法。 学习了电路基础知识，学生产生了浓厚的兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解。 对于欧姆定律及其变形式的应用，难点在于分析电路和题意以及解题的规范性，培养学生良好的解题习惯。 知识与技能 1．能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。 2．理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式，并能利用欧姆定律进行简单的计算。 过程与方法 1．通过根据实验探究得到欧姆定律，培养学生的分析和概括能力。 2．通过利用欧姆定律的计算，学会解电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维的能力。 3．通过欧姆定律的应用，使学生学会由旧知识向新问题的转化，培养学生应用知识解决问题的能力。 72 情感、态度与价值观 通过了解科学家发明和发现的过程，学习科学家坚韧不拔，探求真理的伟大精神和科学态度，激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。 重点 欧姆定律及其应用。 难点 正确理解欧姆定律。 观察法、讨论法、讲练法。 一、新课引入 师：同学们，我们在上节课中探究了电流与电压、电阻的关系，探究结论是什么？ 生1：电阻一定，电压越大，电流越大；电压一定，电阻越大，电流越小。 生2：电流和电阻的乘积等于电压，电压除以电阻等于电流。 二、新课教学 1．欧姆定律 师：综合同学们的探究实验，我们可以得到什么结论？ 生：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 师：这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系，因此我们可以得出： [板书]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。 师：这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大量的实验归纳得出的，为了纪念他，把这个定律叫做欧姆定律。 [板书]公式：I＝ 式中：I——电流——安培(A) 电压——伏特(V) R——电阻——欧姆(Ω) 师：(要求同学阅读教材第78页，明白欧姆定律公式中的单位要求)欧姆定律公式中的单位有什么要求呢？ 生：公式中各单位要统一，电阻的单位必须用“欧姆”，电压的单位必须用“伏特”，由公式得出的电流单位一定是“安培”。 师：有同学可能会想，原来欧姆定律这么简单啊，我一节课的实验，只发现了欧姆定律。真的像你想的那样简单吗？ 请同学们观看下面的资料片。 [投影]欧姆和欧姆定律的建立 师：看了这段片子，同学们有什么感想吗？ 生1：一个定律的发现，经过了许多人的努力，包含着许多科学家的智慧。 生2：欧姆定律不是一下就能得到的，而是经过了许多次的改进实验，克服了许多的难点才得出的。 生3：欧姆很坚强，遇到困难他也不放弃，别人不理解他也不害怕。 师：同学们说得太好了！坚韧不拔地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求， 72 人类一切文明进步的成果都是与科学家的发现和发明分不开的。我们要珍惜今天的良好环境和学习条件，努力学习，用自己的努力去推动人类的进步。 2．欧姆定律的应用 师：接下来我们看欧姆定律能解决什么问题。 [投影]例题1.我们已经知道，试电笔内必须有一支很大的电阻，用来限制通过人体的电流，现有一支试电笔，其中的电阻为880 kΩ，氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计，使用时流过人体的电流是多少？ 分析：根据题意，教师板书示范解电学题的一般过程： ①根据题意画出电路图。 ②在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号。 ③利用欧姆定律求解。 要求学生在笔记本上画出电路图，标出物理量和数据，训练学生基本的技能。 教师板演利用欧姆定律求解，讲明解题的规范要求，然后要求学生在笔记本上写出此题的解题过程。 解：I＝＝＝0.25×10－3A＝0.25 mA [投影]例题2.如图，电源电压为4.8 V，通过电阻的电流为0.32 A，求电阻的大小。 分析：让学生画出电路图，标出物理量和数据，把公式变形，由I＝得到R＝。然后将电流的单位变成安培，进行计算，同时一名学生板演，师生讲评。 解：由I＝得到 R＝＝＝15 Ω 答：这个未知电阻是15 Ω。 [投影]例题3.有一种指示灯，电阻为6.3 Ω，通过的电流为0.45 A时才正常发光，要使其正常发光，应加多大的电压？ 分析：要求学生按解简单电学题目的一般规则解题，解题过程中注意物理量的单位不能丢掉，且单位必须是要求的国际单位，注意将公式变形后再代入数值。 解：由I＝得到 72 U＝IR＝0.45 A×6.3 Ω≈2.8 V 答：要使灯正常发光，应加2.8 V电压。 师：通过解这两题你有什么收获吗？ 生1：电流、电压、电阻的三个物理量中，只要知道其中的两个，就可以用欧姆定律求出第三个。 生2：欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路。 师：同学们说得非常正确，欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体，也适用几个用电器组成的同一段电路。现在，大家总结一下三个题中分别是怎样应用欧姆定律的。 生：利用I＝U/R可以求电流，利用U＝IR可以求电压，利用R＝U/I可以求电阻。 师：对R＝，能否说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？ 对U＝IR，能否说导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比？大家讨论。 生：不能这样说，因为导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与电流、电压无关。电压是电路中形成电流的原因，和电流、电阻也没有关系。 教师进一步引导学生明确，对物理公式不能单纯从数学的角度去理解。 ①公式R＝，它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关。所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比。 ②公式U＝IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。但要注意，电压是电路中产生电流的原因。导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在，因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也必然成正比。 三、典型例题 例1 某导体两端加上6 V的电压时，通过导体的电流为0.3 A，当导体中的电流为0.4 A时，导体两端电压为多大？ [解析] 该导体两端加上一定的电压时，导体中相应地有一定的电流，如导体中的电流发生改变时，必然是导体两端的电压发生了改变，导体的电阻是一个定值。 [答案] 方法1：由I＝得到，公式R＝＝＝20 Ω U2＝I2R＝0.4 A×20 Ω＝8 V 方法2：因为R＝，又因为R＝，由＝ 得U2＝·U1＝×6 V＝8 V 导体两端电压为8 V。 说明：采用比例方法，可以不必算出导体的电阻，显得更为简捷。 例2 一段导体两端加3伏电压时，电流为0.5安；如果两端加的电压再增加1.5伏时，通过导体的电流和导体的电阻各多大？ [解析] 由欧姆定律可知，R一定时，通过R的电流与加在R两端的电压成正比。电压增加，流过R的电流一定增大，此时的电流I′＝U′/R′，求出的关键是必须知道U′和电阻R。而U′容易求出，电阻R的阻值可根据已知条件的U和I的值，用欧姆定律的变形公式R＝U/I求出。当R两端电压增加时，由于R的阻值不变，再利用欧姆定律求出R两端电压增加时流过R的电流大小。 72 [答案] 导体两端电压增加1.5伏后，R两端的电压U′＝3 V＋1.5 V＝4.5 V； 根据欧姆定律的变形公式 R＝可得R＝＝6 Ω； 当R两端的电压增加到4.5伏时， R中的电流I′＝＝＝0.75 A。 例3 如图所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将________；电压表的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)如此时电压表的示数为2.5 V，要使电压表的示数变为3 V，滑片P应向________端滑动。 [解析] 根据欧姆定律，电源电压不变时，电路中的电流跟电阻成反比。此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段，滑片P向B滑动时，AP段变长，电阻变大，所以电流变小。电压表是测Rx两端的电压，根据Ux＝IRx可知，Rx不变，I变小，电压表示数变小。反之，要使电压表示数变大，滑片P应向A端滑动。 [答案] 变小 变小 A 说明：U＝IR只是用来计算导体两端电压大小的，而不能据此认为电压的大小跟电流成正比。 例4 通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图所示，则导体a、b的电阻相比较( ) A．Ra>Rb B．Ra查看更多
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