資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第十二章 歐姆定律
12.4 歐姆定律的應用
教學目標：
1.物理觀念：
（1）理解歐姆定律，并能進行簡單的計算
（2）會利用歐姆定律求電路（電阻）兩端的電壓
（3）會利用歐姆定律求導體的電阻，理解伏安法測電阻的原理
2.科學思維：
用等效替代法，用數學方法解決物理問題。
3.科學探究：
用電流表和定值電阻替代電壓表，用電壓表和定值電阻替代電流表，測量未知電阻。
4.科學態度與責任：
重視學生對物理規律的客觀性、普遍性和科學性的認識，注意學生科學世界觀的形成。
教學重點： 歐姆定律的簡單應用。
教學難點： 歐姆定律在實際中的應用。
教學課時：1課時
教學用具： 電壓表、電流表、定值電阻、待測電阻、電源、開關、導線。
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
舞臺燈光和音響可用滑動變阻器來控制。
舞臺燈光和音響是怎樣用滑動變阻器來控制的呢？
二、新課講授，師生互動
（一）問題與思考
根據如圖所示的電路圖，我們已經通過實驗，我們掌握了根據歐姆定律用電流表和電壓表測量電阻的方法。
在實際應用中若沒有電流表而只有一個電壓表，你能測量一個未知的電阻嗎 你還需要哪些器材 與同學交流一下你的想法。
分析
= /
電壓U用電壓表測量，電流I用電流表測量，目前無電流表，等效替代，串聯電路電流處處相等，設計未知電阻和已知電阻串聯。
需要一個已知電阻、一個電壓表、電源、開關、導線。電路圖如圖所示
根據歐姆定律可知，通過導體的電流等于導體兩端的電壓與導體電阻之比，因此在只有電壓表的情況下，我們可以借助已知阻值的電阻確定電路中的電流。那么又該怎樣建立起此電流與通過待測電阻的電流之間的關系呢 我們可以將已知阻值的電阻和待測電阻串聯起來接人電路中，利用串聯電路電流處處相等的特點，測量通過已知阻值的電阻的電流可以獲得待測電阻的電流。
根據上述分析，我們可以設計出圖所示的測量電路。其中Rx為待測的未知電阻，R0為已知阻值的電阻，先將電壓表接在a、b兩點間，測得R0兩端的電壓為U0，則此時通過R0和Rx的電流為
= 0= 0/ 0
再將電壓表接在a 、b 兩點間，測得Rx兩端的電壓為Ux，則待測電阻的阻值為
= / =（ / 0） 0
如果R0=10Ω，U0=2V，Ux=3V ,則待測電阻的阻值為
= / =（ / 0） 0=（3V/2V）×10Ω=15Ω。
（二）交流討論
如果在實際應用中只有一個電流表和一個已知阻值的電阻，你能對一個未知電阻的阻值進行測量嗎 通過上面的分析，相信你一定能想出辦法來。與同學交流一下你的想法。
分析
= /
電壓U用電壓表測量，電流I用電流表測量，目前無電壓表，等效替代，并聯電路支路電壓相等，設計未知電阻和已知電阻并聯。
需要一個已知電阻、一個電流表、電源、開關、導線。電路圖如圖所示。
如果R0=10Ω，I0=0.3A，Ix=0.5A,則R0兩端電壓U0=I0R0=0.3A×10Ω=3V,Rx兩端電壓Ux=U0=3V ,Rx的阻值
= / =3 /0.5 =6Ω。
（三）科學窗
電流表和電壓表的電阻
我們用電流表測電流時，需要將電流表串聯在待測電路中，用電壓表測導體兩端的電壓時，需要將電壓表并聯在待測導體兩端。那么，將電流表和電壓表接入電路之后，會不會影響電路中待測的電流和電壓呢
電流表和電壓表既是測量儀表，同時也是接入電路中的特殊電阻。電流表的電阻很小，實驗室常用的電流表，量程是0~0.6A時電阻約為0.125Ω，量程是0~3 A時電阻約為0.025Ω。
電壓表的電阻一般很大，實驗室常用的電壓表，量程是0~3V時電阻約為3kΩ,量程是0~15V時電阻約為15 kΩ。正是由于電流表的電阻很小，所以將電流表串聯在電路中時對電路的總電阻影響也很小。同樣，由于電壓表的電阻很大，所以將電壓表并聯在用電器兩端時，對電路的總電阻的影響也很小。
例題 如圖所示的電路，R1是定值電阻，R是滑動變阻器，當滑片P向左移動過程中，電流表、電壓表的示數怎樣變化？
解析 當滑片P向左移動過程中，變阻器R接入電路的阻值減小，電路的等效電阻（R總=R1+ R）減小，電路中電流（ = / 總 ）增大，定值電阻兩端電壓U1（U1=IR1）增大。所以電流表示數增大，電壓表的示數也增大。
例題 如圖所示的電路，電源電壓一定，R1是定值電阻，R是滑動變阻器。用這個電路探究“電壓一定時，電流跟電阻的關系”。首先，R1=5Ω，電壓表的示數為2V，記錄電流表的示數；再變更R1的阻值，R1=10Ω時，閉合開關后，控制電壓表的示數U不變，滑片應該向哪個方向移動？
解析 電源電壓一定，R1與R串聯，R1兩端電壓U1（控制一定）不變，變阻器R兩端電壓UR（UR=U-U1）不變，串聯電路電流處處相等。I1=IR，即 1/ 1 = / ，R1由5Ω增大到10Ω，R也應該增大。滑片應該向右方向移動。
三、總結反思，超越自我
1. 歐姆定律： = /
2.串聯電路規律： 電壓U=U1+U2；
電流Ｉ=Ｉ1=Ｉ2；電阻R=R1+R2 。
3.并聯電路規律：電壓U=U1=U2；
電流Ｉ=Ｉ1+Ｉ2。
電阻1/ =1/ 1 +1/ 2
4.等效替代：串聯處處等電流；
并聯支路電壓相等。
四、板書設計，整合提升
1. 歐姆定律： = /
2.串聯電路規律： 電壓U=U1+U2；
電流Ｉ=Ｉ1=Ｉ2；電阻R=R1+R2 。
3.并聯電路規律：電壓U=U1=U2；
電流Ｉ=Ｉ1+Ｉ2。
電阻1/ =1/ 1 +1/ 2
4.等效替代：串聯處處等電流；
并聯支路電壓相等。
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 用電壓表、電流表和歐姆定律測量電阻的方法叫伏安法
B. 用電壓表、已知阻值的電阻和歐姆定律可以測量未知電阻
C.用電流表、已知阻值的電阻和歐姆定律可以測量未知電阻
D. 用電壓表、電流表就能直接測量出電阻
2．如圖所示，如果R1=10Ω，電流表A1的示數為1A，電流表A2的示數為0.4A，則R2的阻值為 （ ）
A. 10Ω
B. 15Ω
C. 20Ω
D. 30Ω
3．如圖所示的電路中，兩只電流表的規格相同，都有兩個量程（0～0.6A和0～3A），閉合開關S，電阻R1與R2均有電流流過，兩只電流表的指針偏轉角度相同，則R1與R2的比值為 （ ）
A. 1:5
B. 5:1
C. 1:4
D. 4:1
4．如圖所示，電源電壓不變，R1是定值電阻，R是滑動變阻器，閉合開關S，當滑片向左滑動過程中，電流表和電壓吧的示數變化情況 （ ）
A.電流表和電壓表的示數均變小
B.電流表的示數變大，電壓表的示數變小
C.電流表的示數變小，電壓表的示數變大
D.電流表和電壓表的示數均變大
5．如圖所示，電源電壓不變，R是定值電阻，Rt是熱敏電阻隨溫度升高而減小，閉合開關S，在熱敏電阻Rt擦上酒精并用扇子對著Rt扇風，電表的示數變化情況 （ ）
A.電流表和電壓表的示數均變小
B.電流表的示數變大，電壓表的示數變小
C.電流表的示數變小，電壓表的示數變大
D.電流表和電壓表的示數均變大
參考答案1.D；2.B；3.C；4.D；5.A。
六、作業：P99.T3
課外作業P98-99.T1、T2、T4。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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