第二節(jié) 歐姆定律

　　(一)教學目的

　　1.掌握歐姆定律，能熟練地運用歐姆定律計算有關電壓、電流和電阻的簡單問題。

　　2.培養(yǎng)學生解答電學問題的良好習慣。

　　(二)教具

　　書寫有問題和例題的投影幻燈片。

　　(三)教學過程

　　1.復習

　　提問：(使用投影幻燈片)表1、表2是某同學研究電流跟電壓、電阻關系時的兩組實驗數(shù)據(jù)。請在表格中空白部分填寫出正確數(shù)值，并說明道理。

　　表1

　　U(伏)I(安)

　　R=5歐1.50.3

　　0.6

　　4.5

　　表2

　　R(歐)I(安)

　　U=1.5伏50.3

　　10

　　0.1

　　答：表1填3伏和0.9安。根據(jù)：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。

　　表2填0.15安和15歐。根據(jù)：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。

　　2.進行新課

　　(1)歐姆定律

　　由實驗我們已知道了在電阻一定時，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。把以上實驗結果綜合起來得出結論，即歐姆定律。

　　板書：〈第二節(jié) 歐姆定律

　　1.內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比?！?/p>

　　歐姆定律是德國物理學家歐姆在19世紀初期(1827年)經(jīng)過大量實驗得出的一條關于電路的重要定律。

　　歐姆定律的公式：如果用U表示加在導體兩端的電壓，R表示這段導體的電阻，I表示這段導體中的電流，那么，歐姆定律可以寫成如下公式：

　　I = U/R。

　　公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。

　　公式的物理意義：當導體的電阻R一定時，導體兩端的電壓增加幾倍，通過這段導體的電流就增加幾倍。這反映導體的電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比例關系(I∝U)。當電壓一定時，導體的電阻增加到原來的幾倍，則導體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比例的關系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達了歐姆定律的內容。

　　板書：<2.公式：I=U/R

　　I-電流(安) U-電壓(伏) R-電阻(歐)>

　　有關歐姆定律的幾點說明：

　?、贇W姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導體而言的。

　?、趯τ谝欢坞娐罚灰繧、U和R三個物理量中的兩個，就可以應用歐姆定律求出另一個。

　　③使用公式進行計算時，各物理量要用所要求的單位。

　　(2)應用歐姆定律計算有關電流、電壓和電阻的簡單問題。

　　例題1：課本中的例題1。(使用投影片)

　　學生讀題，根據(jù)題意教師板演，畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。

　　解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據(jù)公式，然后代入數(shù)值，要有單位，最后得出結果。

　　板書：〈例題1：

　　已知：R = 807歐，U = 220伏。

　　求：I。

　　解：根據(jù)歐姆定律

　　I = U/R = 220伏/807歐 = 0.27安。

　　答：通過這盞電燈的電流約為0.27安?！?/p>

　　例題2：課本中例題2。(使用投影片)

　　板書：〈例題2〉

　　要求學生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學到黑板上進行板演

　　學生板演完畢，組織全體學生討論、分析正誤。教師小結。

　?、匐娐穲D及解題過程是否符合規(guī)范要求。

　　②答題敘述要完整。本題答：要使小燈泡正常發(fā)光，在它兩端應加2.8伏的電壓。

　?、劢忉孶=IR的意義：導體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導體的電流跟導體電阻的乘積。不能認為"電壓跟電流成正比，跟電阻成反比。"因為這樣表述顛倒了因果關系也不符合物理事實。

　　例題3：課本中的例題3。(使用投影片)

　　板書：〈例題3〉

　　解題方法同例題2。學生板演完畢，組織學生討論、分析正誤。教師小結。

　?、俳忉孯=U/I的物理意義：對同一段導體來說，由于導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，所以i的比值是一定的。對于不同的導體，其比值一般不同。U和I的比值反映了導體電阻的大小。導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于材料、長度和橫截面積，還跟溫度有關。不能認為R=U/I表示導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比。由于電阻是導體本身的一種性質，所以某導體兩端的電壓是零時，導體中的電流也等于零，而這個導體的電阻值是不變的。

　　②通過例題3的解答，介紹用伏安法測電阻的原理和方法。

　　板書：(書寫于例題3解后)

　　〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法?！?/p>

　　3.小結

　　(1)簡述歐姆定律的內容、公式及公式中各物理量的單位。

　　什么叫伏安法測電阻?原理是什么?

　　(2)討論：通過課本中本節(jié)的"想想議議"，使學生知道：

　　①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐)，因此實驗中不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則，通過電流表的電流過大，有燒毀電流表的危險。

　?、陔妷罕淼碾娮韬艽?約幾千歐)，把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時，由于通過電壓表的電流很小，一般不會燒毀電壓表。

　　4.布置作業(yè)

　　課本本節(jié)后的練習1、4。

　　(四)說明：通過例題，要領會培養(yǎng)學生在審題基礎上畫好電路圖，按規(guī)范化要求解題。

　　第四節(jié) 電阻的串聯(lián)

　　(一)教學目的

　　1.通過實驗和推導使學生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。

　　2.復習鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點。

　　3.會利用串聯(lián)電路特點的知識，解答和計算簡單的電路問題。

　　(二)教具

　　學生實驗：每組配備干電池三節(jié)，電流表、電壓表、滑動變阻器和開關各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個，導線若干。

　　(三)教學過程

　　1.引入新課

　　(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題，由此引出本節(jié)學習的內容。

　　板書：〈第四節(jié) 電阻的串聯(lián)〉

　　(2)問：什么叫串聯(lián)電路?畫出兩個定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學回答略，板演電路圖參見課本圖8-7)

　　(3)問：串聯(lián)電路電流的特點是什么?舉例說明。

　　學生回答，教師小結，在板演電路圖上標出I1、I2和I。

　　板書：〈1.串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I?！?/p>

　　(4)問：串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關系是什么?舉例說明。

　　學生回答，教師小結，在板演電路圖上標出U1、U2和U。

　　板書：〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U =U1+U2。〉

　　(5)幾個已知阻值的電阻串聯(lián)后，總電阻和各電阻之間有什么關系?這是本節(jié)課學習的主要內容。

　　2.進行新課

　　(1)實驗：測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。

　　問：實驗的方法和原理是什么?

　　答：用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流，就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。

　　要求學生設計一個測兩個定值電阻(R1 = 2歐、R2 = 4歐)串聯(lián)總電阻的實驗電路。如課本圖8-5所示。

　　進行實驗：

　?、侔捶卜y電阻的要求進行實驗。

　?、跍y出R1 (2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。

　?、蹖1和R3串聯(lián)，測出串聯(lián)后的總電阻R′。將實驗結果填在課文中的結論處。

　　討論實驗數(shù)據(jù)，得出：R = R1 + R2, R′= R1 + R3。實驗表明：串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。

　　(2)理論推導串聯(lián)電路總電阻計算公式。

　　上述實驗結論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點，從理論上推導得出。

　　結合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。

　　板書：〈設：串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2，串聯(lián)后的總電阻為R。

　　由于U = U1 + U2,

　　因此IR = I1R1 + I2R2,

　　因為串聯(lián)電路中各處電流相等，I = I1 = I2

　　所以R = R1 + R2。〉

　　請學生敘述R = R1 + R2的物理意義。

　　解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。

　　指出：把幾個導體串聯(lián)起來，相當于增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個導體的電阻都大，總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。

　　板書：〈3.串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。R = R1 + R2?！?/p>

　　口頭練習：

　?、侔?0歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來，串聯(lián)后的總電阻R是多大?(答：35歐)

　?、趦芍浑娮璐?lián)后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐?(答：300歐。)

　　(3)練習

　　例題1：

　　出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學生板演，教師講評。

　　討論解題思路，鼓勵學生積極回答。

　　小結：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求解。本題R1、R2串聯(lián)，所以I = I1 = I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2求出，根據(jù)歐姆定律I = U/R可求出電流I。

　　板書：〈例題1：

　　已知：U = 6伏，R1 = 5歐，R2 = 15歐。

　　求：I。

　　解：R1和R2串聯(lián)，

　　R = R1+R2 = 5歐+15歐 = 20歐。

　　電路中電流：I = U/R = 6伏/20歐≈0.3安。

　　答：這個串聯(lián)電路中的電流是0.3安。〉

　　例題2：

　　出示課本中例題2的投影片，學生讀題，畫電路圖(要求同例題1)。

　　討論解題思路，鼓勵學生積極參與。

　?、賳枺捍祟}中要使小燈泡正常發(fā)光，串聯(lián)一個適當電阻的意義是什么?

　　答：小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個適當電阻R2，由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U = U1 + U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發(fā)光。

　　②串聯(lián)的電阻R2，其阻值如何計算?

　　教師引導，學生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。

　　本題另解：

　　板書：〈R1和R2串聯(lián)，由于：I1 = I2，

　　所以根據(jù)歐姆定律得：U1/ R1 = U2/ R2，

　　整理為U1/ U2 = R1/ R2?！?/p>

　　3.小結

　　串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點。

　　4.布置作業(yè)

　　本節(jié)后的練習：1、2、3。

　　(四)說明

　　1.本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實驗，由于學生已學習了伏安法測電阻的知識，一般掌握較好，故實驗前有關要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡回指導。

　　2.從實驗測出串聯(lián)電阻的總電阻和運用歐姆定律推導出的結果一致。在此應強調實踐和理論的統(tǒng)一。在推導串聯(lián)電阻總電阻公式時，應注意培養(yǎng)學生的分析、推理能力。

　　3.解答簡單的串聯(lián)電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習慣的培養(yǎng)上下功夫。

　　第五節(jié) 電阻的并聯(lián)

　　(一)教學目的

　　1.使學生知道幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。

　　2.復習鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點。

　　3.會利用并聯(lián)電路的特點，解答和計算簡單的電路問題。

　　(二)教具

　　每組配備干電池二節(jié)，電壓表、電流表、滑動變阻器和開關各一只，定值電阻2只(5歐和10歐各一只)，導線若干條。

　　(三)教學過程

　　1.復習

　　問：請你說出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點。(答略)

　　問：請解答課本本章習題中的第1題。

　　答：從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道，在長短、粗細相等條件下，鎳鉻合金線的電阻比銅導線的電阻大;根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，通過銅導線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據(jù)歐姆定律得U=IR，可得出鎳鉻合金導線兩端的電壓大于銅導線兩端的電壓。

　　問：請解本章習題中的第6題。(請一名學生板演，其他學生自做，然后教師講評。在講評中要引導學生在審題的基礎上畫好電路圖，按規(guī)范化要求求解。)

　　2.引入新課

　　(1)請學生閱讀本節(jié)課文前問號中所提出的問題，由此提出本節(jié)學習的內容。

　　板書：〈第五節(jié) 電阻的并聯(lián)〉

　　(2)問：并聯(lián)電路中電流的特點是什么?舉例說明。

　　學生回答，教師小結。

　　板書：〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即：I = I1 + I2。〉

　　(4)問：并聯(lián)電路電壓的特點是什么?舉例說明。

　　學生回答，教師小結。

　　板書：〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等?！?/p>

　　(5)幾個已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個電阻之間有什么關系呢?這就是本節(jié)將學習的知識。

　　3.進行新課

　　(1)實驗：

　　明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻，然后用伏安法測出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R，并將這個阻值與R1、R2進行比較。

　　學生實驗，教師指導。實驗完畢，整理好儀器。

　　報告實驗結果，討論實驗結論：實驗表明，幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都小。

　　板書：〈3.幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都小?！?/p>

　　問：10歐和1歐的兩個電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐?(答：小于1歐。)

　　(2)推導并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關系。(以下內容教師邊講邊板書)

　　板書：〈設：支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。

　　根據(jù)歐姆定律：I1 = U1/ R1, I2 = U2/ R2, I = U/ R,

　　由于：I = I1 + I2,

　　因此：U/R = U1/ R1+ U2 / R2。

　　又因為并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，即：U = U1 = U2,

　　可得：1/R = 1/ R1 + 1 / R2。

　　表明：并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和?！?/p>

　　練習：計算本節(jié)實驗中的兩個電阻(R1 = 5歐，R2 =10歐)并聯(lián)后的總電阻。

　　學生演練，一名學生板演，教師講評，指出理論計算與實驗結果一致。

　　幾個電阻并聯(lián)起來，總電阻比任何一個電阻都小，這是因為把導體并聯(lián)起來，相當于增加了導體橫截面積。

　　(3)練習

　　例題1：請學生回答本節(jié)課文前問號中提出的問題。(回答略)

　　簡介：當n個相同阻值的電阻并聯(lián)時總電阻的計算式：R = R'/n。例題1中：R′=10千歐，n = 2，所以：R = 10千歐/2 = 5千歐。

　　例題2.在圖8-1所示電路中，電源的電壓是36伏，燈泡L1的電阻是20歐，L2的電阻是60歐，求兩個燈泡同時工作時，電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)

　　學生讀題，討論此題解法，教師板書：

　　認請此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問題，首先要認清電路的連接情況)。在電路圖中標明已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。

　　(過程略)

　　問：串聯(lián)電路有分壓作用，且U1/ U2 = R1 / R2。在并聯(lián)電路中，干路中電流在分流點分成兩部分，電流的分配跟電阻的關系是什么?此題中，L1、L2中電流之比是多少?

　　答：(略)

　　板書：〈在并聯(lián)電路中，電流的分配跟電阻成反比，即：I1/ I2 =R2 / R1。〉

　　4.小結

　　并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點。

　　幾個電阻并聯(lián)起來，總電阻比任何一個電阻都小。

　　5.布置作業(yè)

　　課本本節(jié)末練習1、2;本章末習題9、10。

　　參看課本本章的"學到了什么?，根據(jù)知識結構圖寫出方框內的知識內容。

　　(四)說明

　　1.關于并聯(lián)電路總電阻的計算，教學大綱上未做要求，建議對基礎較差的班級不增加這部分教學內容。

　　2.在課時安排可能的情況下，建議根據(jù)學生掌握知識的實際情況，增加一節(jié)復習題?？偨Y第4-8章所學內容，并做適當?shù)木毩?/p>