1、第二节 科学探究:欧姆定律(第2课时)教学目标:1、理解欧姆定律,能初步运用欧姆定律计算有关问题。2、培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力。3、介绍欧姆的故事,对学生进行热爱科学,献身科学的品格。重点难点:欧姆定律是重点,应用是难点。教学准备:实验器材:略。.教学设计:教师活动学生活动说明引入新课找一生回答上节实验的两个结论。启发学生将这个结论用一句话概括出来,指出这就是欧姆定律。思考回答也可以通过具体的题目回顾上节的结论。(一)欧姆定律(板书)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。此规律首先由德国物理学家欧姆得出,所以叫欧姆定律,让学生熟练掌握定律的内容,并阅读信息窗内
2、的内容,学习欧姆执着的探究精神。(二)欧姆定律的公式:I=U/R(板书)教师强调(1)公式中的I、U、R必须针对同一段电路。(2)单位要统一:IA,UV,R(3)对变形式U=IR, R=U/I的理解。(三)运用欧姆定律计算有关问题(板书)例1 一盏白炽电灯,其电阻为807,接在220V的电源上,求通过这盏灯的电流。教师启发指导。找一生板演,师生讨论补充完成。投影练习:练习1 有一种指示灯,其电阻为6.3,通过的电流为0.45A时才能正常发光,要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?练习2 用电压表测导体两端的电压是7.2V,用电流表测通过导体的电流为0.4A,求这段导体的电阻。通过练习2引导学
3、生总结出测电阻的方法,由于用电流表测电流,用电压表测电压,利用区姆定律就可以求出电阻大小,所以欧姆定律为我们提供了一种测定电阻的方法,这种方法叫做伏安法。例2 并联在电源上的红、绿两盏电灯,它们两端的电压都是220V,电阻分别为1210、484。求 通过各灯的电流。教师启发引导(1)学生读题后根据题意画出电路图。(2)I、U、R必须对应同一段电路,电路中有两个电阻时,要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”,如本题中的红灯用I1、U1、R1来表示,绿灯用I2、U2、R2来表示。(3)找一位学生在黑板上画出简明电路图。(4)大家讨论补充,最后的简明电路图如图114:展标总结布置作业:课本课
4、后作业1、2、3熟记定律内容,阅读欧姆的事迹用U表示电压、I表示电流、R表示电阻,讨论欧姆定律的表达式。认知并领会。读题,据题意画出简明电路图,并在图上标明已知量的符号数值,未知量的符号数值,并根据公式计算已知:R=807,U=220V,求:I。解:I=U/R=220V/807=0.27A按解题规范读题做题。学生答出根据的公式I=U/R引导学生答出通过红灯的电流为 I1=U1/R1=U/R1通过绿灯的电流为 I2=U2/R2=U/R2解题步骤已知 U1=U2=U=220V,R1=1210,R2=484,求I1、I2.通过红灯的电流为:I1=U1/R1=U/R1=220V/1210=0.18A通
5、过绿灯的电流为:I2=U2/R2=U/R2=220V/484=0.45A答:通过红灯和绿灯的电流分别为0.18A和 0.45A。依据目标,归纳总结板书设计:欧姆定律一、欧姆定律导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比二、欧姆定律表达式 I=U/R三、欧姆定律计算1、已知 R=807,U=220V,求I。解 根据I=U/R得I=220V/807=0.27A答:通过这盏电灯的电流是0.27A2、已知U1=U2=U=220V,R1=1210,R2=484求I1、I2解 根据I=UR得通过R1的电流为 I1=U1/R1=220V/1210=0.18A通过R2的电流为I2=U2/R2=
6、220V/484=0.45A答:通过红灯的电流是0.18A,通过绿灯的电流是0.45A。教学反思:教学参考1、关于伏安法测电阻的内接法与外接法利用电压表和电流表测电阻R的电路有两种接法。(1)电流表内接法电路:如图结果:测量值偏大,即R测R。定性解释:电流表内接时,电流表的读数与R中的电流相等。但由于电流表的内阻RA0,而具有分压作用,使电压表读数大于R两端电压,因此,由R测=U/I算得的电阻值偏大。定量分析:因为电压表所量得的是R和RA的串联电压,所以测得值是R和RA的串联等效电阻,R测=U/I=R+RAR。绝对误差 R内=R测-R=RA。相对误差 内=R内/R=RA/R。因此,在待测电阻R
7、RA时(这时电流表的分压很小),内接法误差小。(2)电流表外接法电路:如图结果:测量值偏小,即R测R。定性解释:电压表的读数与R两端电压相等。但由于电压表内阻RV,而具有分流作用,使得电流表的读数大于流过R的电流,因此由R测=U/I算得的电阻值偏小。定量分析:因为电流表量得的是通过R和RV的总电流,所以测得值是R和RV的并联等效电阻。因此,在待测电阻RRV(这时电压表分流很小)时,外接法误差小。在实测中,内、外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好。例如:设待测电阻R=5,电流表电阻RA=0.05,电压表电阻RV=10K。使用外接法时 使用内接法时理论结果似乎说明外接法更好,但实际上我们使用
8、这两种线路所得测量值是会相同的。这是因任何一种指针式电表,由于制作时磁钢的强弱、动圈电阻的大小、刻度的间距、阻尼的大小等等因素不可能都绝对相同,因此电表本身就具有一定的误差误差等级,中学学生实验使用的电流表、电压表一般都是2.5级电表,即测量误差可达最大刻度值的2.5%。在这种情况下,内=1%和外=0.5的差别,电表本身已不能反映出来,因此测量结果将相同。但如果待测电阻是0.5,则内接法的误差就会达到10%!这时就应使用外接法了。在实测中,不一定都能事先知道待测电阻的大概值,也不一定很清楚RA和RV的大小。为了快速、准确地确定一种较好的接法,可以按以下步骤操作:将待测电阻R与电流表、电压表如图
9、接好,并将电压表的一根接线K空出。将K先后触碰电流表的两个接线柱a、b。比较两次触碰中两个电表的读数变化情况:若电压表读数变化显著,说明电流表分压作用明显,应使用外接法,K接a;若电流表读数变化显著,说明电压表的发流作用明显,应使用内接法,K接b。2、欧姆欧姆(17891854)是德国物理学家,1789年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子,他的父亲是一位熟练的锁匠,爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学,这对欧姆以后的发展起了一定的作用。欧姆曾在埃尔兰根大学求学,由于经济困难,于1806年中途辍学,去外地当家庭教师。1811年,他重新回到埃尔兰根取得博士学位。1817年出版了第一本著作几何教科书。1825年,欧姆发表了有关伽伐尼电路的论文,但其中的公式是错误的。第二年他改正了这个错误,得出有名的欧姆定律。1827年出版了他最著名的伽伐尼电路的数学论述,文中列出公式I=U/R(当时记作S=A/L),并明确指出:在伽伐尼电路中电流的大小与总电压成正比,与电路的总电阻成反比。1833年欧姆被聘为纽伦堡工艺学校物理教授。1841年伦教皇家学会授予他勋章。1849年他当上了慕尼黑大学物理教授。他在晚年还写了光学方面的教科书。1854年7月6日,欧姆在德国曼纳希逝世。