第六章欧姆定律。
本章概述。本章在第五章“电流和电路”的基础上,学习电压、电阻的概念。通过**实验了解串、并联电路中电压的规律及用伏安法测定小灯泡电阻的方法,并进一步通过**电流、电压和电阻的关系,得出了欧姆定律。
欧姆定律是电学中的基本定律,它是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点和核心。
通过本章的学习,要使学生在会使用电流表的基础上,学会使用电压表和滑动变阻器;能连接简单的串联电路和并联电路,了解串、并联电路在生产、生活中应用的实例;理解欧姆定律,能利用欧姆定律进行简单的计算,解决简单的实际问题;了解家庭电路和安全用电知识,具有安全用电的意识。
本章电压1课时。
第二节**串联电路中电压的规律 1课时。
第三节电阻1课时。
第四节欧姆定律2课时。
第五节测量小灯泡的电阻 1课时。
第六节欧姆定律和安全用电 1课时。
复习和总结1课时。
第一节电压。
教学目标。一、知识目标。
1.初步认识电压,知道电压的作用。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、家庭电路及人体安全电压的电压值。
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。
二、能力目标。
1.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,使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。
三、德育目标。
1.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。
教学重点。建立电压的初步概念;通过实验观察理解电压的作用。
教学难点。电压表的正确选择、连接及读数。
教学方法。实验法、观察法。
教具准备。干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、投影仪、家用手电筒。
课时安排。1课时。
教学过程。一、引入新课。
师]电与我们的生活息息相关。“电压”这个词听起来也不陌生。同学们知道哪些知识与电压有关呢?
生]手电筒里电池有电压,电压值是1.5 v.
生]电子表和电动玩具车里用的电池也有电压。
生]高压线上有电压,人不能靠近。
生]到底什么是电压?电压是哪来的?
师]同学们说得都很好。下面我们一起来**什么是电压。
二、进行新课。
**]什么是电压?
师]请两位同学在黑板上画出串联电路图并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路。电路检查无误后,闭合开关,请同学们观察。
生]小灯泡发光。
师]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]只有电子产生了定向移动,才能形成电流,小灯泡才会发光。
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。
生]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。
师]也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫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称为“电压”.
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]师]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]接入电路中的电池不同时,灯泡的亮度不同。
生]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问题呢?
生]用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的效果不同。
生]电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮。
师]同学们精彩的回答,说明大家对电压的概念已有所掌握。哪位同学还知道电压的代表符号及单位是什么?
生]电压的符号是“u”.
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=10-3 v 1 μv=10-6 v.
师]请同学们打开课本p5,阅读书中小数据,了解常见电压值,记住干电池的电压值。人体安全电压值及家庭电路的电压值。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。
同学们练习,教师巡视]
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。
电鳗。师]同学们在课后也可以查阅有关的资料了解相关的内容。
师]通过大家的努力,我们对电池及电压已有所了解。如果老师现在有几节不同的电池,由于不小心将电池上标称的电压值磨掉了看不清楚,但必须知道其电压值是多少,大家可以帮助我吗?
生]找到和老师的电池相同的电池,看看上面标的值是多少。
生]用电压表测量电池的电压。
师]大家的主意不错。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。但是,什么样的表是电压表呢?
出示几种电表,让同学们分辨。
师]请一位同学从这几块表中选出电压表,并说出选择的依据。
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。
师]肯定学生的回答,并进一步向同学们介绍电压表的分类,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○a,电压表符号应该是○v.
投影]“电压表”
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,认识电压表。
[生]①该电压表的零刻度线在表盘的最左端。
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。 ③使用“-”和“3”两个接线柱时,量程是3 v,刻度盘上每一大格表示“1 v”,每一小格表示“0.
1 v”;使用“-”和“15”两个接线柱时,量程是15 v,刻度盘上每一大格表示“5 v”,每一小格表示“0.5 v”.
电压表中间的旋钮可以调零。
师]同学们已经认识了电压表。该怎样用它来测量,如何使用电压表呢?请同学们仔细阅读教材p6“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”,提醒同学们不需要读懂说明书中的所有内容。 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?
生]用直流电压表测量某元件两端电压时应与这个元件并联。具体的接法是:标有 3
+”号的接线柱应靠近电源的正极,标有“-”号的接线柱要靠近电源的负极。
教师通过引导应使学生明白: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。
问题(2):如何确定电压表要使用的量程?
生]电压表的量程必须大于被测电路两端的电压。
生]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,提高测量的准确性。
师]同学们知道了怎样使用电压表。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。另两位同学一起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“+、接线端。
投影]接入电压表后的电路。
全体同学认真检查。电路无误后合上开关,观察电压表的示数。
师]电压表的示数是多少?如何读数呢?
生]电压表的指针向右偏得越多,表示电压越高。
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,看清测量时,指针停在哪个大格,哪个小格上。然后读出来。
师]如果指针没有指在刻度线上,而是指在两刻线之间,该如何读数呢?
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0~3 v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___v.
通过思考此题,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。
同学们一起归纳电压表的使用规则:
板书:二要、一不、二看清。
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。
一不:被测电压不能超过电压表的量程。
二看清:读数时一要看清电压表所用的量程;二要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“+”接线柱通入,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,应怎样选择量程?
生]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]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。
经过大家的讨论并结合演示(注意不允许学生效仿),肯定同学们的回答。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损坏电表。
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。连接好电路后,在合上开关时轻轻接触一下就断开,同时观察电压表指针的偏转情况。如偏转过激,指针超出了表盘刻度线,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。
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