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2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 第16章 電壓電阻教案 （新版）新人教版 1．讓學(xué)生初步了解電壓的作用、知道電壓的單位，能記住一些常見的電壓值。 2．知道電壓表的使用規(guī)則，能正確地將電壓表接入電路并正確讀數(shù)。 3．通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)測(cè)量串、并聯(lián)電路中電壓的大小，歸納出串、并聯(lián)電路電壓的關(guān)系。 4．知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，知道電阻的單位。 5．理解決定電阻大小的因素。 6．了解滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造，理解滑動(dòng)變阻器的工作原理。 7．知道正確使用滑動(dòng)變阻器的方法。 電壓是電路中形成電流的原因，而電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，這兩個(gè)概念是后繼學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因?yàn)樵诔踔形锢韺W(xué)習(xí)的知識(shí)體系中，歐姆定律是一個(gè)處于核心地位的基本規(guī)律，而電壓、電阻是理解歐姆定律的基礎(chǔ)。因此電壓、電阻是初中物理中必須認(rèn)真理解的內(nèi)容。本章學(xué)習(xí)過程中需要掌握兩個(gè)主要概念——電壓、電阻；兩個(gè)重要規(guī)律——串聯(lián)電路中電壓規(guī)律、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律；兩種儀器的使用方法——電壓表的使用方法和滑動(dòng)變阻器的使用方法；一個(gè)因素——決定電阻大小的因素；一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)——探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。新課改以來(lái)，各種中考題中有關(guān)電壓、電阻的考點(diǎn)較多，特別是與其他章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系密切，易出綜合性的考查題。本章主要圍繞電壓表的使用、串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律，影響電阻大小的因素、滑動(dòng)變阻器的使用等有關(guān)知識(shí)命題。本章的單獨(dú)考查，一是考查電壓表的使用、滑動(dòng)變阻器的使用等，二是對(duì)探究式實(shí)驗(yàn)的考查。 學(xué)生在前一章的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)了解了電流、電路的一些基礎(chǔ)知識(shí)，也掌握了一些學(xué)習(xí)物理的方法。但在本章的學(xué)習(xí)中，還可能有以下幾方面困難：(1)學(xué)生對(duì)復(fù)雜電路中電流表、電壓表測(cè)量對(duì)象的識(shí)別存在不足。(2)部分學(xué)生對(duì)理解滑動(dòng)變阻器在電路中接入電阻的變化存在問題，對(duì)構(gòu)造、操作稍復(fù)雜一點(diǎn)的滑動(dòng)變阻器，不易掌握其使用方法。(3)電阻概念可能會(huì)有錯(cuò)誤理解；有些學(xué)生會(huì)認(rèn)為電阻在通電時(shí)才有，不通電時(shí)就沒有。實(shí)質(zhì)上這種理解是完全錯(cuò)誤的。(4)比較電阻大小時(shí)易忽略其中的某個(gè)因素。(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的電路故障，不能及時(shí)排除。 1．本章在教學(xué)設(shè)計(jì)上要盡量“從生活走向物理”，注意在日常生活中體驗(yàn)物理概念、物理規(guī)律。我們每天都能用到電，通過生活中的電現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)電學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。避免把基本概念、基本規(guī)律過于學(xué)術(shù)化、概念化。 2．本章可用到類比的方法：電流及電壓的理解可以通過與水流、水壓類比，使抽象的概念變得淺顯，易于接受。 3．要重視實(shí)驗(yàn)探究過程，能夠?qū)μ骄繂栴}作出大膽猜想或假設(shè)，并能設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，注意操作過程的規(guī)范性，力求使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀，更具有說服力，能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、總結(jié)、概括出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、觀察能力和科學(xué)探究的意識(shí)。 4．關(guān)于滑動(dòng)變阻器在電路中是如何改變電流的，對(duì)學(xué)生來(lái)說是難點(diǎn)，教師可根據(jù)實(shí)際情況，靈活設(shè)計(jì)，但一定要有學(xué)生實(shí)驗(yàn)，探究過程要體現(xiàn)教師的指導(dǎo)作用，注意教會(huì)學(xué)生如何在復(fù)雜的情形中，通過分類法，使思路清晰，逐步總結(jié)出規(guī)律來(lái)志。第1節(jié)　電　壓 教材首先從學(xué)生熟悉的“電壓”一詞說起，讓學(xué)生回憶與電壓有關(guān)的現(xiàn)象，在回憶的過程中引起學(xué)生思考，進(jìn)而提出“電壓在電路中的作用是什么？”引入電壓的教學(xué)。 教材接著用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生通過親自動(dòng)手，了解電壓可以影響電流的大小以及電源的作用，教師再進(jìn)行講解，讓學(xué)生知道電壓是形成電流的原因。 在學(xué)生初步知道電源、電壓、電流的作用后，介紹了電壓有高低、電壓的單位及電壓的測(cè)量，介紹了生產(chǎn)、生活中的用電器的電壓值，使學(xué)生感覺到“電壓”就在我們身邊。 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師引領(lǐng)學(xué)生在已有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，形成交流與合作的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，體驗(yàn)探究的愉悅，感知探究方法，體驗(yàn)通過探究獲得知識(shí)后的快樂，從而獲得知識(shí)并樹立足夠的學(xué)習(xí)信心。 學(xué)生對(duì)電路中為什么會(huì)有電流充滿疑問，電路兩端需要有電壓，才能有電流，通過大量實(shí)例介紹，學(xué)生可以理解；有使用電流表的經(jīng)驗(yàn)，電壓表的使用難度不大。 知識(shí)與技能 1．初步認(rèn)識(shí)電壓，知道電壓的作用，知道電源是提供電壓的裝置。 2．知道電壓的單位，能對(duì)電壓的不同單位進(jìn)行換算。 3．記住干電池、家庭電路的電壓值。 4．知道電壓表的用途及符號(hào)，會(huì)正確使用電壓表，能正確地讀出電壓表的示數(shù)。 過程與方法 通過實(shí)驗(yàn)觀察小燈泡亮度的變化，獲得電路中電流的強(qiáng)弱信息，從而了解電壓概念，使學(xué)生具有初步的觀察能力、分析和推理的能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)學(xué)生正確使用電壓表技能的訓(xùn)練使學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀說明書，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。 重點(diǎn) 1．建立電壓的初步概念，通過實(shí)驗(yàn)觀察理解電壓的作用。 2．電壓表的正確使用。 難點(diǎn) 電壓表的正確選擇、連接及讀數(shù)。 實(shí)驗(yàn)法、觀察法。 一、新課引入 師：在第十五章，我們學(xué)習(xí)了電流與電路，我們首先來(lái)回顧一下第十五章的相關(guān)知識(shí)。 師：電路的基本組成有哪些？ 生：電路由電源、用電器、開關(guān)、導(dǎo)線組成。 師：電流是如何形成的？ 生：電流是電荷的定向移動(dòng)形成的。 師：電荷為什么會(huì)定向移動(dòng)呢？今天我們就來(lái)解決這個(gè)問題，一起來(lái)探究電壓。 二、新課教學(xué) (一)電壓 [探究]什么是電壓 師：請(qǐng)同學(xué)們回憶電路中各部分的作用，思考一下，是電路中哪一部分使電路中出現(xiàn)電流的？為什么？ 生：可能是電源。因?yàn)闆]有電源或者電池沒有電，電路中就沒有電流，用電器不工作。 師：很好，我們來(lái)驗(yàn)證一下，電路中缺了電源行不行。 [演示]電源(電壓)的作用 師：請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上畫出兩個(gè)小燈泡串聯(lián)的電路圖。 教師評(píng)講電路圖。 [演示]教師利用干電池、小燈泡及導(dǎo)線、開關(guān)連接起來(lái)，電路檢查無(wú)誤后，閉合開關(guān)，請(qǐng)學(xué)生們觀察現(xiàn)象。 生：小燈泡能發(fā)光。 [演示]取走干電池，補(bǔ)上一段導(dǎo)線，再閉合開關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們觀察。 生：小燈泡不亮。 師：導(dǎo)線和燈絲都是金屬制成的，不是有大量自由移動(dòng)的電子嗎？為什么燈不發(fā)光呢？ 生1：沒有電池了。 生2：取走電源，換上導(dǎo)線，導(dǎo)線中雖然有大量的自由電子，但不發(fā)生“定向”移動(dòng)，所以沒有電流，小燈泡不亮。 師：從實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，電路中必須有電源，才能使電路中的自由電子產(chǎn)生定向移動(dòng)，電路中才會(huì)有電流。原因是電源的兩極間存在著某種“力”，使整個(gè)電路中的電子產(chǎn)生了定向移動(dòng)，我們就把電源兩極間的這種作用(力)稱為“電壓”，所以電源的作用是提供電壓，而電壓的作用是使電路中的電荷做定向移動(dòng)形成電流。 [板書]電壓是使電路中形成電流的原因，而電源是提供電壓的裝置。 [想想做做] 師：現(xiàn)在我改變電路中接入的電池的多少，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，燈泡的亮度相同嗎？ 生：不同，接入兩節(jié)電池時(shí)比用一節(jié)電池時(shí)燈亮。 師：這樣的現(xiàn)象說明了什么呢？ 生1：用一節(jié)電池做電源和兩節(jié)電池做電源的電壓不同，不同的電壓產(chǎn)生的電流不同。 生2：電源的電壓越大，電路中的電流就越大，燈泡就越亮。 師：很好，說明電流的大小受電壓的影響，那么，物理學(xué)中電壓的符號(hào)及單位是什么？學(xué)生閱讀，回答。 生1：電壓的符號(hào)是“U”。 生2：電壓的單位是“伏特”，簡(jiǎn)稱為“伏”，單位符號(hào)是“V”。電壓常用的單位還有：“毫伏(mV)”、“微伏(μV)”、“千伏(kV)”，它們之間的換算關(guān)系是： 1 kV＝103 V　　1 mV＝10－3V　　1 μV＝10－6V 師：請(qǐng)同學(xué)們打開課本第56頁(yè)，閱讀書中小資料，了解常見電壓值，記住干電池的電壓值和家庭電路的電壓值。將數(shù)據(jù)中以千伏、毫伏為單位的數(shù)值化成以伏特為單位，以伏特為單位的數(shù)值化成以千伏或毫伏為單位。 常見的電壓 電視信號(hào)在天線上感應(yīng)的電壓約0. 1 mV 維持人體生物電流的電壓約1 mV 干電池兩極間的電壓1.5 V 電子手表用氧化銀電池兩極間的電壓1.5 V 手持移動(dòng)電話的電池兩極間的電壓3.6 V 對(duì)人體安全的電壓不高于36 V 家庭電路的電壓220 V 無(wú)軌電車電源的電壓550～600 V 電視機(jī)顯像管的工作電壓10 kV以上 發(fā)生閃電的云層間電壓可達(dá)103 kV 學(xué)生練習(xí)，教師巡視。提示應(yīng)該記住的電壓值。 師：同學(xué)們已經(jīng)知道電池有電壓，在閃電的云層間也會(huì)有很高的電壓，以前的學(xué)習(xí)中大家還了解過“生物電”，生物體內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生電壓?jiǎn)幔? [投影]電鰩與電鰻 教師介紹：電鰩身體扁平，胸鰭和頭部、胸部愈合形成一個(gè)又寬又扁的體盤。在體盤的前部?jī)蓚?cè)區(qū)域從外觀可以看到許多蜂窩樣的結(jié)構(gòu)，連成一片，這就是它的發(fā)電器官。發(fā)電器是由許多特殊的肌肉組織薄片組成的，這些薄片之間有結(jié)締組織間隔著，有無(wú)數(shù)神經(jīng)與薄片肌肉相連。由神經(jīng)將興奮傳導(dǎo)至肌肉，肌肉收縮產(chǎn)生電壓，可達(dá)200伏特。在我國(guó)沿海也有電鰩分布。 同學(xué)們?cè)谡n后也可以查閱有關(guān)的資料了解相關(guān)的內(nèi)容。 (二)怎樣連接電壓表 師：如果現(xiàn)在有幾節(jié)不同的電池，電池上標(biāo)稱的電壓值看不清楚，但必須知道其電壓值是多少，有什么辦法嗎？ 生1：找其他相同的電池，看看上面標(biāo)的值是多少。 生2：用電壓表測(cè)量電池的電壓。 師：很好，兩種方法都可以。電路中電流的大小用電流表測(cè)量，電壓的大小可以用電壓表來(lái)測(cè)量。 1．認(rèn)識(shí)電壓表 出示幾種電表。請(qǐng)一位同學(xué)從這幾塊表中選出電壓表，并說出選擇的依據(jù)。 生：表盤上標(biāo)有字母“V”的就是電壓表。因?yàn)殡娏鞯膯挝皇前才?A)，標(biāo)有“A”的是電流表。電壓的單位是伏特(V)，標(biāo)有“V”的就是電壓表。 教師介紹電壓表的分類，如演示用表、學(xué)生用表等。 師：同學(xué)們一定還記得電流表在電路圖中的符號(hào)，電路中電壓表又該如何表示呢？ 生：電路中電流表符號(hào)是，電壓表符號(hào)應(yīng)該。 [投影]電壓表圖片 請(qǐng)同學(xué)們觀察如投影所示的電壓表，根據(jù)以前學(xué)過的電流表的知識(shí)，說說你從圖片上得到哪些信息？ 生1：該電壓表的零刻度線在表盤的最左端。 生2：該電壓表有三個(gè)接線柱，兩個(gè)量程。一個(gè)公共的“－”接線柱和兩個(gè)“＋”接線柱。 生3：使用“－”和“3”兩個(gè)接線柱時(shí)，量程是0～3 V，刻度盤上每一大格表示“1 V”，每一小格表示“0.1V”；使用“－”和“15”兩個(gè)接線柱時(shí)，量程是0～15 V，刻度盤上每一大格表示“5 V”，每一小格表示“0.5 V”。 生：電壓表中間的旋鈕可以調(diào)零。 師：與電流表相同，使用前要注意觀察什么？ 生：首先觀察可選擇的量程，再看分度值(每一小格表示的電壓值)，還要看指針是否指在零刻度線。 師：很好，現(xiàn)在我們來(lái)看如何連接電壓表。 2．連接電壓表 師：如何使用電壓表呢？請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材第57頁(yè)“使用說明書”，回答書中提出的問題，總結(jié)出電壓表使用的一般規(guī)則。 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀“使用說明書”。 學(xué)生閱讀，同時(shí)思考問題： (1)電壓表應(yīng)該和被測(cè)用電器怎樣連接？具體接法是什么？ 用電壓表測(cè)量某段電路兩端電壓時(shí)應(yīng)與這段電路并聯(lián)，同時(shí)讓電流從“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出。 教師說明：雙量程電壓表的三個(gè)接線柱中有一個(gè)是公共的接線柱標(biāo)有“＋”或“－”，如公共接線柱標(biāo)出的是“＋”則剩下的兩個(gè)接線柱皆為“－”接線柱；如果公共接線柱標(biāo)出的是“－”，則剩下的兩個(gè)接線柱皆為“＋”接線柱。 (2)測(cè)量電壓時(shí)，如何確定電壓表要使用的量程？ 生1：電壓表的量程必須大于被測(cè)電路兩端的電壓。 生2：如果能判定被測(cè)電壓不超過15 V，可以先用“0～15 V”的量程測(cè)；如果測(cè)出的電壓不超過3 V，可以改接“0～3 V”的量程，盡可能使用小量程，這樣可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度。 師：現(xiàn)在請(qǐng)兩位同學(xué)將電壓表接入我們開始連接的串聯(lián)電路，測(cè)量小燈泡兩端的電壓。同時(shí)在原來(lái)畫出的電路圖上加入電壓表，并在圖中標(biāo)出電壓表的“＋”、“一”接線端。 [投影]接入電壓表后的電路。 學(xué)生檢查電路，電路連接無(wú)誤后合上開關(guān)，觀察電壓表的示數(shù)。 (三)怎樣在電壓表上讀數(shù) 師：電壓表如何讀數(shù)呢？ 生：讀數(shù)時(shí)，首先應(yīng)該看清選用了電壓表的哪個(gè)量程，知道滿刻度表示的電壓值。第二，要看清該量程下一大格表示的電壓值是多少，每一大格又分成了幾個(gè)小格，每一小格表示的電壓值是多少。第三，測(cè)量時(shí)，看清指針停在哪個(gè)大格、哪個(gè)小格上，然后讀出來(lái)。 教師指出：電流表、電壓表都不需要估讀，測(cè)量時(shí)，指針的位置離哪條刻線近，就按哪條刻線算。 [投影]練習(xí)題 1．讀數(shù)練習(xí)：利用指針能活動(dòng)的刻度盤。 (1)量程已知且不變：指針在不同位置時(shí)電壓表的讀數(shù)是多少？ (2)指針的位置不變，接不同的量程時(shí)，電壓表的讀數(shù)分別是多少？ 2．一名同學(xué)使用學(xué)生用電壓表測(cè)電壓，這只電壓表有兩個(gè)量程：0～3 V，0～15 V。經(jīng)判斷選用0～3 V這一量程連入電路。但是0～3V的刻度盤上的數(shù)字模糊不清，無(wú)法準(zhǔn)確讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，于是他從0～15 V刻度盤上看到指針在12.5 V處，從而判斷出實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓是________。(答案：2.5 V) 通過此題，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出：指針指在同一位置時(shí)，從0～15 V刻度盤上讀出的電壓值是從0～3 V刻度盤上讀出的電壓值的5倍。 師：電壓表、電流表不僅外形相似，構(gòu)造也相似。因此，在使用上它們有相同的地方，但它們測(cè)量的又是兩個(gè)不同的物理量，同學(xué)們要注意區(qū)分。 與同學(xué)們一起歸納電壓表的使用規(guī)則： [板書]：一不、二要、二看清 一不：被測(cè)電壓不能超過電壓表的量程。 二要：電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端； 要使電流從電壓表的“＋”接線柱流入，從電壓表的“－”接線柱流出。 二看清：看清電壓表所用的量程； 看清每一小格所表示的數(shù)值。 [想想議議] 師：電壓表的接線柱旁都標(biāo)有“＋”、“－”號(hào)。使用規(guī)則要求電流必須從電壓表的“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出；還要求被測(cè)電壓值不能超過電壓表的量程。請(qǐng)同學(xué)們思考： [投影] 1．如果電壓表正、負(fù)接線柱接反了，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 2．如果被測(cè)電壓超過了電壓表的量程會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 3．如果事先不能估計(jì)被測(cè)電壓的大小，電壓表 應(yīng)怎樣選擇量程？ 生1：如果正、負(fù)接線柱接反了，指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)，即向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)。 生2：如果被測(cè)電壓超過了電壓表的量程，電壓表的指針可能會(huì)超出刻度盤上的刻度線。 教師強(qiáng)調(diào)這兩種情況的后果是不僅測(cè)不出電壓值，電壓表的指針還會(huì)被打彎甚至損壞電表。 教師說明：在事先不能估計(jì)被測(cè)電壓的情況下，可以用“試觸”的辦法來(lái)選擇量程。做法是：連接好電路后，在合上開關(guān)時(shí)輕輕接觸一下就迅速斷開，同時(shí)觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況。如偏轉(zhuǎn)過快，指針超出了表盤滿刻度，則電壓表量程太小，應(yīng)換用較大量程；如果電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度太小，則電壓表量程太大，應(yīng)換用小量程?！霸囉|”的方法在電學(xué)中很重要，利用試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程，還可以判斷電源的正負(fù)極；判斷電壓表正、負(fù)接線柱連接是否正確。 [想想做做] 教師出示家用手電筒及干電池若干節(jié)。 師：請(qǐng)一位同學(xué)將干電池裝入手電筒，并能使手電亮起來(lái)。同學(xué)們仔細(xì)觀察怎樣裝電池，才能使手電發(fā)光。 生：第一節(jié)電池正極朝前，第二節(jié)電池的正極和第一節(jié)電池的負(fù)極接在一起，第三節(jié)電池的正極和第二節(jié)電池的負(fù)極連在一起。 師：同學(xué)們觀察得非常仔細(xì)。請(qǐng)同學(xué)們將剛才的實(shí)物連接圖和電路圖畫出來(lái)。 學(xué)生畫圖，教師巡視，指導(dǎo)學(xué)生畫出正確的圖形，并請(qǐng)一位同學(xué)將正確的圖畫在黑板上。 教師說明：像這樣將電池的正極和負(fù)極依次連接起來(lái)就叫電池的串聯(lián)，這幾個(gè)電池合在一起叫電池組，余下的一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極就是電池組的正極和負(fù)極。 師：請(qǐng)同學(xué)們分組測(cè)量每節(jié)電池的電壓和電池組的電壓，并找出它們之間的關(guān)系。 生：用電壓表測(cè)電池的電壓，就要把電壓表并聯(lián)在電池兩端。電壓表可以不經(jīng)用電器直接連到電源的正負(fù)極上嗎？ 師：電壓表可以直接連接在電源的兩極上，這也正是電壓表與電流表使用中的一個(gè)區(qū)別，其原因以后再解釋。學(xué)生操作，教師巡視指導(dǎo)’操作完畢，各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第一組：用兩節(jié)電池，每節(jié)電池電壓是1.5 V，電池組電壓為3 V。 第二組：用三節(jié)電池，每節(jié)電池電壓是1.5 V，池組電壓是4.5 V。 師：根據(jù)各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，誰(shuí)能總結(jié)出電池電壓和電池組電壓之間的關(guān)系？ 生：串聯(lián)電池組的電壓，等于各個(gè)電池電壓之和。 師：好。電池的其他連接方式，請(qǐng)同學(xué)們課后探究?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容。 三、典型例題 例1　如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，L1兩端的壓約為3.8 V，L2兩端的電壓約為2.2 V，要用電壓表測(cè)量L1兩端的電壓，那么線頭A和B該接在何處？ [解析]　本題用于考查電壓表的使用規(guī)則和電路的連接，考查電壓表量程的選擇。解題時(shí)考慮電壓表的各項(xiàng)使用注意事項(xiàng)，在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。本題易錯(cuò)點(diǎn)是沒有掌握電壓表的使用規(guī)則，不能同時(shí)考慮電壓表的各項(xiàng)使用注意事項(xiàng)，將電壓表并聯(lián)在L1或電源的兩端，或是正、負(fù)接線柱接反。由于不知道電壓表量程的選擇，錯(cuò)選0～3 V的量程。 [答案]　因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量某一部分電路兩端的電壓時(shí)，電壓表必須與該部分電路并聯(lián)，所以A和B兩線頭應(yīng)分別接在L1兩端的兩個(gè)接線柱上，且必須使電流從“＋”接線柱流入電壓表，從“－”接線柱流出，已知L1兩端的電壓3.8 V左右，應(yīng)選的量程為0～15 V。所以線頭A應(yīng)接在L1左接線柱上，線頭B應(yīng)接在L1右接線柱上。 例2　如圖所示，現(xiàn)要用電流表測(cè)量L中的電流，用電壓表測(cè)量L兩端的電壓，請(qǐng)?jiān)趫D中圓圈內(nèi)標(biāo)明哪一個(gè)是電流表，哪一個(gè)是電壓表，并標(biāo)明電表的正負(fù)接線柱。 [解析]　本題用于考查電流表、電壓表使用方法的區(qū)別。確定某電路中是接電流表，還是接電壓表，關(guān)鍵是從兩表使用方法的區(qū)別著手。 [答案]　假設(shè)a為電壓表，b為電流表，開關(guān)S合上后，可以發(fā)現(xiàn)：燈將不亮，電流表無(wú)示數(shù)，這是因?yàn)殡娏鞅砗碗妷罕淼膬?nèi)部構(gòu)造不同所造成的。我們可以這樣認(rèn)為：電流幾乎不能通過電壓表(如同開路)，而電流幾乎不受到電流表的阻礙(如同導(dǎo)線)。從圖可以看出，b是與燈L并聯(lián)的，故應(yīng)該為電壓表，a是串聯(lián)在電路中的，應(yīng)該為電流表。如圖所示。 例3　在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)將(　　) A．不變　　　　　　　　B．增大 C．減小 D．無(wú)法確定 [解析]　本題用于考查電壓表的使用規(guī)則和電路的判斷。當(dāng)S斷開時(shí)，燈泡L1和L2串聯(lián)，電壓表V測(cè)L1的電壓值，當(dāng)S閉合時(shí)，有些同學(xué)看到電壓表好像既與L1并聯(lián)，又與L1和L2并聯(lián)，因此搞不清電壓表測(cè)哪部分電路的電壓，而選D。其實(shí)，當(dāng)S閉合時(shí)，L2被短路，此時(shí)電路中只有L1工作，因此電壓表既是測(cè)電源的電壓，又是測(cè)L1兩端的電壓，它們是相等的。由于電源的電壓值大于S斷開時(shí)L1兩端的電壓值，所以電壓表的示數(shù)將增大。 [答案]　B 例4　下列說法中正確的是(　　) A．電路中只要有電壓，就一定有電流 B．電路不閉合，電源兩端就沒有電壓 C．電路中有電流，電路兩端一定有電壓 D．電流使電路兩端有電壓 [解析]　電壓是電路中形成電流的原因，如果電路沒有閉合形成通路，電路中是不會(huì)有電流的，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的；電路不閉合，電路中一定沒有電流，但電源兩端電壓是存在的，所以選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的；電壓形成了電流，不是電流形成電壓，因此選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的；電路中有電流的條件是：①電路是通路；②電路兩端有電壓，所以選項(xiàng)C是正確的。 [答案]　C 四、課堂小結(jié) 利用投影儀投影如下的表格，請(qǐng)同學(xué)們填寫。 物 理 量 符 號(hào) 單位 測(cè)量 學(xué)生用表 儀表 符號(hào) 使用規(guī)則 量程 最小刻度 電壓 U 伏特V 電壓表 V 一不、 二要、 二看清 3 V 0.1 V 15 V 0.5 V 電流 I 安培A 電流表 A 二不、 二要、 二看清 0.6 A 0.02 A 3 A 0.1 A 五、作業(yè)設(shè)計(jì) 見練闖考第40頁(yè)課內(nèi)精練 第1節(jié)　電　壓 電壓 電壓表 本課的核心在于理解電壓的作用，由于電壓的概念比較抽象，運(yùn)用錄像的手段將水壓類比電壓，既可以減少課堂時(shí)間，又對(duì)學(xué)生理解電壓起到極大的幫助作用，效果較好。 學(xué)生用電壓表應(yīng)該每?jī)扇艘粋€(gè)，讓學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行提問；練習(xí)讀數(shù)時(shí)宜用演示電表，增大可見度，學(xué)生的積極性易被調(diào)動(dòng)起來(lái)，但在用大型演示電表時(shí)，應(yīng)注意表兩側(cè)的同學(xué)由于視線不垂直于表盤，易出現(xiàn)失誤，這也正好能說明視線垂直表盤讀數(shù)的重要性，把不利的因素化為對(duì)教學(xué)有利的一面。 將這兩種電表在此進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性也高，通過對(duì)比記憶也記得牢。 第2節(jié)　串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 本節(jié)在本章及整個(gè)電學(xué)部分都具有重要地位，它是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)其他物理概念(如電阻、電功)的基礎(chǔ)，是掌握電學(xué)中的物理規(guī)律(如歐姆定律等)、認(rèn)識(shí)電學(xué)中的物理現(xiàn)象必不可少的知識(shí)；本節(jié)課的學(xué)生實(shí)驗(yàn)——用電壓表測(cè)電壓，是電學(xué)中最基本的技能之一；實(shí)驗(yàn)中關(guān)于串聯(lián)、并聯(lián)電路的電壓關(guān)系，是進(jìn)行電路分析的基本根據(jù)?？梢?，本節(jié)在整個(gè)電學(xué)中，處于基礎(chǔ)地位。 本節(jié)課的目標(biāo)有兩個(gè)：在技能方面是練習(xí)用電壓表測(cè)電壓，在知識(shí)方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系。這是一節(jié)探索性實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、觀察記錄，自行分析、歸納總結(jié)得出結(jié)論。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動(dòng)，提高認(rèn)知能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 為充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，使教學(xué)過程真正成為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，既學(xué)到知識(shí)，又培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和協(xié)作精神，本節(jié)課先創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，由學(xué)生猜想，把問題具體化，由學(xué)生分組進(jìn)行探究解決問題，再通過交流與合作總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后進(jìn)行梳理反思，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。 通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律和電壓表的使用。學(xué)生對(duì)科學(xué)探究已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，本節(jié)課可以讓學(xué)生仿照探究串并聯(lián)電路中電流的規(guī)律的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行本節(jié)的探究。 知識(shí)與技能 1．通過探究實(shí)驗(yàn)，得出串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。 2．在實(shí)驗(yàn)過程中，訓(xùn)練連接電路的基本技能。 3．通過實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練正確識(shí)記、使用電壓表的技能。 過程與方法 1．通過觀察和實(shí)驗(yàn)，探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，提高學(xué)生對(duì)問題的探究能力。 2．通過學(xué)生的親自試驗(yàn)，培養(yǎng)他們初步的觀察能力和動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 3．通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過學(xué)生探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、積極研究、探索科學(xué)知識(shí)的精神。 2．通過同學(xué)們共同的實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。 重點(diǎn) 通過實(shí)驗(yàn)探索串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。 難點(diǎn) 組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察，仔細(xì)分析，得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。 探究法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。 一、新課引入 師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)诩埳袭嫵瞿闶煜さ拇?lián)、并聯(lián)電路圖。 學(xué)生畫圖，教師巡視，選出較好的圖，用投影儀放大。 同學(xué)們觀察自己畫出的串聯(lián)、并聯(lián)電路圖。 師：你已經(jīng)了解了串聯(lián)、并聯(lián)電路的哪些知識(shí)？ 生1：串聯(lián)電路中的電流處處相等。 生2：并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和。 師：還想知道哪些內(nèi)容，還有什么問題？ 生1：串聯(lián)電路中的電壓有什么樣的關(guān)系？ 生2：并聯(lián)電路中電壓有什么關(guān)系？(提出問題) 二、新課教學(xué) 探究：串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律 師：同學(xué)們提出了一個(gè)很好的問題，那么你們認(rèn)為串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電壓會(huì)是什么樣的關(guān)系呢？ [猜想或假設(shè)] 生1：我認(rèn)為串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同，也是處處相等。 生2：我們認(rèn)為電壓應(yīng)該從電源正極出發(fā)，沿著電流的方向越來(lái)越小，因?yàn)殡妷菏鞘闺娐分行纬呻娏鞯哪撤N“力量”，力量會(huì)越用越小的。 生3：串聯(lián)電池組的電壓等于各個(gè)電池的電壓之和，串聯(lián)電路各點(diǎn)的電壓之和也應(yīng)該等于兩點(diǎn)間的總電壓。 生4：我認(rèn)為并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系應(yīng)該和電流的關(guān)系相同。 師：同學(xué)們作出了各種猜想、各樣假設(shè)，真實(shí)的結(jié)果到底是什么？請(qǐng)同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)來(lái)求證，大家先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)](學(xué)生討論，教師巡視了解) 師：各組可以簡(jiǎn)單說明你們的設(shè)計(jì)方案。 第一組：我們用三節(jié)電池，兩只完全相同的燈泡，分別測(cè)出每只燈泡兩端的電壓和兩只燈的總電壓進(jìn)行比較。 第二組：我們組選擇兩只不同的燈泡，選三只電壓表，同時(shí)測(cè)量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結(jié)果。 第三組：我們計(jì)劃選四只燈泡，兩只一組，先將兩只燈泡串聯(lián)接入電路，分別測(cè)每只燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓，然后再換上另外兩只燈再次測(cè)量。 師：同學(xué)們的設(shè)計(jì)都很好。能說說為什么要用三只電壓表同時(shí)測(cè)量嗎？ 生：我們考慮，如果只用一只表，在測(cè)量中改接電路時(shí)會(huì)不會(huì)影響電壓。 師：很好，合理，為什么要更換不同規(guī)格的燈泡實(shí)驗(yàn)?zāi)兀? 生：如果不更換不同規(guī)格的燈泡，只能測(cè)量一組數(shù)據(jù)，而物理實(shí)驗(yàn)需要多次測(cè)量，所以要更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 師：很好，更換不同規(guī)格的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以讓得到的結(jié)論更具有普遍性，甚至可以改變電源電壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 并聯(lián)電路的電壓實(shí)驗(yàn)也可按照這個(gè)方法進(jìn)行。 下面請(qǐng)同學(xué)們完善自己的設(shè)計(jì)方案(補(bǔ)充完善設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格)后，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。建議大家在實(shí)驗(yàn)中更換不同的小燈泡，進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，并按同樣的步驟探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。 [進(jìn)行實(shí)驗(yàn)] (學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)) 要求學(xué)生注意儀器使用的規(guī)范性。特別是電壓表正、負(fù)接線柱連接正確，量程要選擇合適，讀數(shù)時(shí)要弄清分度值，讀數(shù)準(zhǔn)確。原始數(shù)據(jù)的記錄要實(shí)事求是如實(shí)記錄，不許隨意改動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題要記錄下來(lái)，以便查找、分析原因。 [分析和論證] 師：請(qǐng)分析你們測(cè)量出的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果說明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來(lái)的猜想一致嗎？ 生1：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測(cè)出每只燈泡的電壓不同，但兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。 生2：我們先用兩只小燈泡測(cè)，然后又換了兩只不同的小燈泡測(cè)。盡管測(cè)出的四只小燈泡的電壓都不一樣，但前一次測(cè)量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測(cè)量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等，且都差不多等于電源電壓。 生3：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，改變了電源電壓，發(fā)現(xiàn)不管電源電壓是多少，兩只小燈泡兩端電壓的和等于電源電壓。 生4：我們更換不同規(guī)格的燈泡實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)并聯(lián)的小燈泡兩端電壓總是相等。 師：同學(xué)們這種勇于探索的精神非常好，歸納大家的實(shí)驗(yàn)，可以得到一般結(jié)論嗎？ 生1：串聯(lián)電路中各個(gè)燈泡兩端電壓的和等于這幾個(gè)燈泡兩端的總電壓并且等于電源電壓。 生2：并聯(lián)的各個(gè)燈泡兩端電壓總是相等。 [板書] 串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和。 并聯(lián)電路中的總電壓等于各個(gè)支路兩端的電壓，各支路電壓相等。 師：同學(xué)們通過自己的努力和同伴的配合得出了串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，祝賀同學(xué)們得到了一個(gè)正確的結(jié)論，不過，對(duì)同學(xué)們來(lái)講獲得結(jié)論的過程更重要。 請(qǐng)大家對(duì)自己的探究活動(dòng)過程進(jìn)行回顧，認(rèn)真分析、思考在實(shí)驗(yàn)過程中真正明白了哪些問題，還有什么新的發(fā)現(xiàn)。 [評(píng)估] 生1：我將電壓表接在了一根導(dǎo)線兩端，結(jié)果燈都亮了，可是電壓表讀數(shù)是零，為什么呢？ 生2：我不小心將電壓表串聯(lián)在了電路中，燈全不亮，電壓表卻有指示值，和電源電壓幾乎一樣大。 生3：我們是將電路連接正確了，電壓表也有指示值，就是燈不亮，換了另外一個(gè)燈泡還是不亮，用手按住才亮起來(lái)。 生4：我們組開始做時(shí)，有一只燈亮，另一只燈不亮．測(cè)電壓時(shí)，亮著的燈有指示值，不亮的燈兩端電壓為零。 師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了這么多的問題，說明大家一定是很認(rèn)真地去做了。養(yǎng)成好的習(xí)慣要比得到一個(gè)正確的結(jié)論更重要，希望同學(xué)們以后繼續(xù)努力。剛才提到的問題，請(qǐng)同學(xué)們互相討論，看能不能找出問題的原因。 (教師巡視并參加同學(xué)們的討論) 生1：電壓表接在一根導(dǎo)線的兩端，中間沒有用電器，相當(dāng)于一點(diǎn)，所以電壓表示數(shù)為零。 生2：將燈泡用手按著才能亮，我覺得是因?yàn)闆]有接觸好，另外的問題我不知道。 師：同學(xué)們一定非常想知道這些問題的答案，那就在以后的學(xué)習(xí)中努力，相信你一定會(huì)有收獲的。在同學(xué)們的交流中我注意到許多同學(xué)都用了“幾乎相等”這個(gè)詞，而不是說“相等”，為什么呢？ 生：因?yàn)樗鼈兿嗖詈苄。植煌耆嗟取? 師：能分析出其中的原因嗎？ 生：因?yàn)樽x數(shù)或用表測(cè)量的過程中有一些偏(誤)差。 師：同學(xué)們的表現(xiàn)非常好。現(xiàn)在需要同學(xué)們根據(jù)你們的探究過程寫一份科學(xué)探究的小報(bào)告。 (學(xué)生完成探究報(bào)告，教師巡視，選擇完成較好的．利用投影和同學(xué)們交流、課堂小結(jié)) 三、典型例題 例1　如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)V1、V2、V3的示數(shù)分別是20 V、15 V和7 V，求電燈L2兩端的電壓。 [解析]　本題用于考查電路的性質(zhì)及電壓表作用的判斷；考查串聯(lián)電路中電壓特點(diǎn)。知道電壓表的作用，明確電路的性質(zhì)，知道串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)。在判斷電壓表V2作用時(shí)，可把其他兩只表V1、V3去掉，判斷較為容易。本題易錯(cuò)點(diǎn)是無(wú)法求解，原因是不能正確判斷電路的連接方式，無(wú)法正確判斷電壓表的作用，故不會(huì)列出方程組求解。 [答案]　三只燈是串聯(lián)，電壓表V1是測(cè)量電源的兩極間電壓U＝20 V，表V2是測(cè)量燈L1與L2兩端的總電壓U12＝15 V，表V3是測(cè)量燈L2與L3兩端的總電壓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　給出如圖所示的元件，要求：燈L1與L2串聯(lián)；電流表測(cè)燈L1中的電流，電壓表V1測(cè)燈L1上的電壓，V2測(cè)電源兩極間的電壓。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線將元件連接起來(lái)； (2)如果開關(guān)閉合時(shí)，電壓表V1和V2的指針位置分別如圖乙所示，則燈L2上的電壓是________。 [解析]　本題用于考查串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和以及電流表、電壓表的使用、連接方法。 [答案]　(1)連接電路時(shí)，可以先把串聯(lián)的元件即電源、開關(guān)、燈L1、L2及電流表連接起來(lái)，最后把電壓表V1與燈L1并聯(lián)，V2接到電源的，正、負(fù)極上。 (2)電壓表V2測(cè)串聯(lián)電路的總電壓U，電壓表V1測(cè)燈L1兩端的電壓U1，根據(jù)U＝U1＋U2可知，電壓表V2的示數(shù)U一定大于電壓表V1的示數(shù)U1。如果電壓表V1使用0～15 V的量程，不管電壓表V2用什么量程，從圖乙可知其示數(shù)都將比電壓表V1的示數(shù)小，所以電壓表V1不能使用0～15 V的量程，應(yīng)采用0～3 V的量程；如果電壓表V2使用0～3 V的量程，那么它的示數(shù)將比電壓表V1的示數(shù)小，所以電壓表V2應(yīng)使用0～15 V的量程。電路連接如圖所示。燈L2上的電壓是4.4 V。 例3　有28只小燈泡串聯(lián)后接在220 V電路里，作節(jié)日彩燈用。使用中，由于某一燈泡的燈絲燒斷而使全部小燈泡熄滅，因?yàn)椴薀羯先局伭?，致使無(wú)法辨別哪一只小燈泡內(nèi)部斷路。 (1)現(xiàn)在給你一只電壓表，如何查找故障？ (2)如果給你一只電流表，如何查找故障？ (3)如果只有一根導(dǎo)線，如何查找故障 [解析]　本題用于考查電流表、電壓表在電路中的作用及對(duì)電路故障的判斷。明確電壓表的作用和連接方法，明確電壓表的內(nèi)電阻很大，電流表的內(nèi)電阻很小。 [答案]　(1)當(dāng)只有一只電壓表時(shí)，可用電壓表依次并聯(lián)在各個(gè)小燈泡兩端，當(dāng)電壓表指針偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)約等于電源電壓時(shí)，這只燈泡即為斷絲燈泡。 (2)(3)當(dāng)只有一只電流表或一根導(dǎo)線時(shí)，可用電流表或?qū)Ь€依次并聯(lián)在每只燈泡兩端查找。當(dāng)其余燈泡發(fā)光時(shí)，被并聯(lián)的燈泡是斷絲的(可稱為逐一短路法)。這是因?yàn)楫?dāng)電流表或?qū)Ь€短路掉那只斷絲燈泡時(shí)，可使整個(gè)電路形成通路，且加在其余各燈兩端電壓也不至于提高太多，不會(huì)損壞燈泡。 四、課堂小結(jié) 通過我們這次的探究活動(dòng)，同學(xué)們了解了研究問題的一般方法： 提出問題——猜想或假設(shè)——制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評(píng)估——交流與合作。 通過實(shí)驗(yàn)同學(xué)們還得出了串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。 五、作業(yè)設(shè)計(jì) 見練闖考第42頁(yè)課內(nèi)精練 第2節(jié)　串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 1．串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路的電壓之和 2．并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律：并聯(lián)電路各支路電壓相等 3．探究問題的一般方法：提出問題——猜想或假設(shè)——制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評(píng)估——交流與合作 通過本節(jié)課的教學(xué)，我發(fā)現(xiàn)： 1．如何連接電路，從操作看來(lái)似乎還有較大問題，應(yīng)該示范部分電路的連接。 2．部分學(xué)生不會(huì)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中找規(guī)律，應(yīng)加強(qiáng)分析引導(dǎo)。第3節(jié)　電　阻 電阻內(nèi)容是電學(xué)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)、考點(diǎn)，電阻概念也是學(xué)習(xí)后續(xù)知識(shí)，理解歐姆定律的基礎(chǔ)。教材首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，再通過一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析燈泡亮度不同的原因，從而引入電阻概念，再通過“想想議議”提出電阻的影響因素，教材用演示實(shí)驗(yàn)探究電阻與橫截面積的關(guān)系，電阻與其他因素的關(guān)系一筆帶過，教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生完成探究。 從現(xiàn)實(shí)生活入手，創(chuàng)設(shè)與日常生活比較接近的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生身臨其境，使課程成為學(xué)生生命歷程的重要組成部分，體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”新課程理念。給學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)空間，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手，解決實(shí)際問題，以達(dá)到學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)與技能，提高各種能力的目的。 學(xué)生已學(xué)過部分電學(xué)知識(shí)，能夠了解生活中一些常見的現(xiàn)象，也掌握了一些研究物理的方法，本節(jié)主要研究電阻大小與材料種類、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度的關(guān)系，通過演示和探究實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生也比較難掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，特別是對(duì)于“電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性”的理解。這就要求教師在教學(xué)中選擇學(xué)生熟悉的生活事例、科技發(fā)展事例，幫助學(xué)生建立易于觀察的模型，通過各種方法(如類比法)幫助學(xué)生理解“電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性”。通過學(xué)生活動(dòng)的參與，提高學(xué)生動(dòng)手能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，為他們今后繼續(xù)教育或終身教育打下基礎(chǔ)。 知識(shí)與技能 1．通過觀察和實(shí)驗(yàn)，初步學(xué)習(xí)電阻的概念、電阻的單位及其換算關(guān)系。 2．知道電阻的大小的影響因素。 3．了解半導(dǎo)體和超導(dǎo)體以及它們?cè)诂F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。 過程與方法 1．通過觀察和實(shí)驗(yàn)，探究電阻及影響電阻大小的因素，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、概括的能力。 2．通過學(xué)生探究活動(dòng)，研究電阻大小與材料種類、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系，滲透研究問題的一種方法——控制變量法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過了解半導(dǎo)體及超導(dǎo)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，開闊視野，激發(fā)學(xué)生求知欲。 2．通過多種活動(dòng)形式，聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探索的熱愛。 重點(diǎn) 電阻概念的建立。 難點(diǎn) 理解電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性。 實(shí)驗(yàn)法、觀察法、比較法。 一、新課引入 教師出示預(yù)先準(zhǔn)備的各式各樣的電線：這是什么東西？ 生：電線、導(dǎo)線、電纜線、電話線、閉路線。 師：請(qǐng)大家從導(dǎo)線的截面觀察，這些導(dǎo)線有什么不同或相同的地方？ 生：電線芯是金屬，外面都包了一層橡膠或塑料。 師：電線芯是用容易導(dǎo)電的金屬來(lái)做的，容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體，電線芯的外面包了一層橡膠或塑料，是不容易導(dǎo)電的物體，叫絕緣體。 師：現(xiàn)在剝開導(dǎo)線的絕緣外皮，看一下導(dǎo)線的芯到底是用什么材料做成的。 生：是用銅做的。 師：大家見過用鋼、鐵做芯的導(dǎo)線嗎？ 生：好像沒有。 師：常用的導(dǎo)線通常是用銅或鋁做的，特別重要的用電設(shè)備的導(dǎo)線還要用昂貴的銀來(lái)做。我們已經(jīng)知道，鋼、鐵也是導(dǎo)體，又多又便宜，那么為什么不用鋼鐵來(lái)做導(dǎo)線呢？ 二、新課教學(xué) 1．電阻 師：我們可以把鎳鉻合金絲和銅絲分別接入電路，觀察一下有什么現(xiàn)象發(fā)生。 [想想做做]請(qǐng)同學(xué)按下圖連接電路。 [演示] (1)先將銅絲接入電路，合上開關(guān)，觀察小燈泡的亮度。 (2)將銅絲換成長(zhǎng)短、粗細(xì)相同的鎳鉻合金絲，合上開關(guān)，觀察小燈泡的亮度。 生：接入銅絲比接入鎳鉻合金絲時(shí)燈泡亮。 (3)將電流表串聯(lián)接入電路，重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)，觀察電流表的示數(shù)。 生：接鎳鉻合金絲時(shí)的電流比接銅絲時(shí)的電流小。 師：比較兩次電流的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)中用的是相同的電池，也就是說電壓相同，為什么兩條導(dǎo)線中的電流不同呢？ 原來(lái)，導(dǎo)體能導(dǎo)電，但同時(shí)對(duì)電流又有阻礙作用，相同電壓下，導(dǎo)線中電流不同，說明兩條導(dǎo)線對(duì)電流的阻礙作用不同，在物理學(xué)中用“電阻”這個(gè)物理量來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。 [板書]導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻 師：比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相同電壓下，接入銅絲的電流大。說明了什么問題？ 生：銅對(duì)電流的阻礙作用小即電阻小。 師：相同電壓下，接入等長(zhǎng)、等粗的鎳鉻合金絲電流小，又說明了什么？ 生：等長(zhǎng)、等粗的鎳鉻合金絲比銅絲的電阻大。 師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材第63、64頁(yè)，了解下述內(nèi)容： [板書]電阻的符號(hào)：R 電阻的單位：歐姆(Ohm)簡(jiǎn)稱歐　符號(hào)　Ω 常用單位：千歐(kΩ)　兆歐(MΩ)　1 kΩ＝103Ω 1 MΩ＝106Ω 師：同學(xué)們對(duì)于電阻這個(gè)物理量已經(jīng)有了一定的了解，在電子技術(shù)中經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件——電阻器。 (教師出示書圖16.3－2所示各種電阻器實(shí)物) 注意：這些電阻器，無(wú)論它們是否被連入電路通過它們電流是多少，其阻值一般是不變的，即電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 電阻器也叫定值電阻，它在電路圖中的符號(hào)是“”。 2．決定電阻大小的因素 提出問題：導(dǎo)體的電阻一般不同，它的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 學(xué)生猜想：…… (教師以“道路”類比引導(dǎo)，根據(jù)電流電阻的定義引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè))在學(xué)生提出猜想的基礎(chǔ)上與學(xué)生一起對(duì)提出的影響因素進(jìn)行判斷歸納。 師生一起得出：電阻可能跟導(dǎo)線的材料、長(zhǎng)度粗細(xì)有關(guān)。 制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你的猜想是否正確。 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)電路、數(shù)據(jù)記錄表格。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)： (1)研究導(dǎo)體的電阻跟制作它的材料是否有關(guān) 方案：如圖，分別接入長(zhǎng)度、粗細(xì)相同的鎳鉻合金絲和銅絲，觀察小燈泡的亮度或者接入電流表測(cè)量電流的大小。 材料 長(zhǎng)度 橫截面積 燈泡亮度 電流/A 銅 鎳鉻合金 　　(2)研究導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度是否有關(guān) 方案：如圖，分別接入粗細(xì)相同、長(zhǎng)度不同的銅絲，觀察小燈泡的亮度或者接入電流表測(cè)量電流的大小。 材料 長(zhǎng)度 橫截面積 燈泡亮度 電流/A 銅 銅 　　(3)研究導(dǎo)體的電阻跟它的橫截面積是否有關(guān) 方案：如圖，分別接入長(zhǎng)度相同、粗細(xì)不同的銅絲，觀察小燈泡的亮度或者接入電流表測(cè)量電流的大小。 材料 長(zhǎng)度 橫截面積 燈泡亮度 電流/A 銅 銅 　　分析論證： 教師總結(jié)：導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系可以用人在街上行走作比喻：街道越長(zhǎng)，街面越窄，行人受到阻礙的機(jī)會(huì)越多。同理，導(dǎo)體越長(zhǎng)、越細(xì)，自由電子定向移動(dòng)受到碰撞的機(jī)會(huì)就會(huì)越多。 師生共同總結(jié)：導(dǎo)體的電阻決定于它的材料、長(zhǎng)度和橫截面積。導(dǎo)體的電阻由自身的條件決定，因此，不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，所以說，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 簡(jiǎn)介：控制變量法。體會(huì)控制變量法在研究物理問題中的作用。 3．半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)世界”——半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象。 三、典型例題 例1　關(guān)于電阻的大小，以下說法正確的是(溫度變化的影響忽略不計(jì))(　　) A．導(dǎo)線較長(zhǎng)的，電阻較大 B．導(dǎo)線較粗的，電阻較小 C．鐵導(dǎo)線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大 D．同種材料、粗細(xì)相同的導(dǎo)線越短，電阻越小 [解析]　本題考查決定電阻大小的因素。必須明確影響導(dǎo)體電阻大小的因素是哪些，在不考慮溫度對(duì)電阻的影響時(shí)，導(dǎo)體電阻的大小由長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)方面的因素共同決定，必須考慮這多種因素的相互制約，不可只考慮一種因素，只有當(dāng)其中的兩個(gè)因素確定時(shí)，才可由另一個(gè)因素決定。 本題易錯(cuò)點(diǎn)是對(duì)決定電阻大小的因素沒有真正理解，在分析問題時(shí)存在片面性，只考慮諸多因素中的個(gè)別因素，從而出現(xiàn)錯(cuò)選。 導(dǎo)線電阻的大小是由導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料等因素決定的。A只比較了導(dǎo)線的長(zhǎng)度；B只比較了導(dǎo)線的橫截面積；C只比較了導(dǎo)線的材料；它們都不完整，都是錯(cuò)誤的。 [答案]　D 例2　下列關(guān)于電阻的說法正確的是(　　) A．導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻越大 B．導(dǎo)體中的電流越小，電阻越大 C．導(dǎo)體不接入電路中時(shí)，電阻為零 D．導(dǎo)體的電阻與電壓、電流的大小無(wú)關(guān)，一個(gè)導(dǎo)體的電阻若是10 Ω，那么當(dāng)它沒接入電路時(shí)，阻值仍然是10 Ω [解析]　本題用于考查影響電阻大小因素的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì)存在模糊認(rèn)識(shí)，導(dǎo)體的電阻的大小是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì)，它決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度的情況，與導(dǎo)體兩端的電壓的大小，與導(dǎo)體中電流強(qiáng)度的大小均無(wú)關(guān)。對(duì)于一個(gè)已知阻值的電阻來(lái)說，它接入與不接入電路，阻值是一樣的。 [答案]　D 例3　有甲、乙兩導(dǎo)體用同種合金制成，且長(zhǎng)度也相等，而甲導(dǎo)體的橫截面積是乙導(dǎo)體的2倍，哪個(gè)的電阻大？若將甲導(dǎo)體的長(zhǎng)度均勻地拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，甲、乙兩導(dǎo)體的電阻哪個(gè)大？ [解析]　本題用于考查對(duì)影響電阻大小的因素的理解。明確導(dǎo)體的電阻是由材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度等因素決定的，所以要比較兩導(dǎo)體電阻的大小，這些因素必須共同考慮。本題易錯(cuò)點(diǎn)是不能理解題目的“均勻拉長(zhǎng)”的真正含義，對(duì)決定電阻大小的因素沒有真正理解，在分析問題時(shí)存在片面性，只考慮諸多因素中的個(gè)別因素，從而出現(xiàn)錯(cuò)選。 根據(jù)導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系，可知乙導(dǎo)體的電阻大，若將甲導(dǎo)體的長(zhǎng)度拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，當(dāng)導(dǎo)體的體積不變時(shí)，甲導(dǎo)體的橫截面積將減小為原來(lái)的1/2，即與乙導(dǎo)體的橫截面積相等。根據(jù)導(dǎo)體的長(zhǎng)度與電阻的關(guān)系，可判斷甲導(dǎo)體的電阻大于乙導(dǎo)體的電阻。 [答案]　乙導(dǎo)體的電阻大，甲導(dǎo)體的電阻大。 四、課堂小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)本課內(nèi)容： 1．物理學(xué)中用電阻來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 2．電阻的符號(hào)是R，單位是歐姆(Ω)，電阻在電路圖中的符號(hào)是“”。 3．導(dǎo)體電阻大小的影響因素：導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的橫截面積。 五、作業(yè)設(shè)計(jì) 見練闖考第48頁(yè)課內(nèi)精練 第3節(jié)　電　阻 1．電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻 電阻的符號(hào)“R” 電阻的單位“Ω” 電阻在電路圖中的符號(hào)“” 2．導(dǎo)體電阻的影響因素：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì) 電阻概念是很抽象的一個(gè)知識(shí)，直接用教材知識(shí)下定義學(xué)生很難明白，不利于后面相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)?？梢砸蒙钪熊囕v在不同的路面遇到的阻礙導(dǎo)致速度不同來(lái)作類比來(lái)說明。探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，學(xué)生們很難憑空去想象電阻的大小究竟跟哪些因素有關(guān)，也可以拿車輛在不同的路面遇到的阻礙例子來(lái)作類比。 利用這種就生活情景來(lái)作教學(xué)內(nèi)容富有趣味性、探索性、適應(yīng)性和開放性，為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，通過精心設(shè)置支架，巧妙地將學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)置于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生產(chǎn)生困惑，引起反思，形成必要的認(rèn)知沖突，從而促成對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)。第4節(jié)　變阻器 本節(jié)學(xué)習(xí)變阻器的工作原理，是上節(jié)電阻知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，又是后面“歐姆定律”的進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。它在電學(xué)實(shí)驗(yàn)占重要地位，學(xué)好變阻器，即有助于學(xué)生更好地理解電阻的概念，又為今后的學(xué)習(xí)特別是做電學(xué)實(shí)驗(yàn)必要的準(zhǔn)備。教材通過“簡(jiǎn)易變阻器”引入變阻器，在介紹變阻器后，提出一些關(guān)于變阻器的問題，要求學(xué)生用變阻器改變燈泡的亮度，讓學(xué)生通過觀察、討論、實(shí)驗(yàn)，解決問題，總結(jié)出變阻器的用法。 讓學(xué)生利用鉛筆芯使電路中的電流發(fā)生連續(xù)變化，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中所使用的鉛筆芯實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)簡(jiǎn)易的變阻器。通過身邊物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)到生活中處處有物理，通過探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力、動(dòng)手能力、分析總結(jié)能力。 由于變阻器部件較多，接線較多，在使用過程中又是動(dòng)態(tài)變化的，學(xué)生對(duì)原理、接線規(guī)則的理解上有一定難度。 知識(shí)與技能 1．了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號(hào)，理解變阻器的工作原理。 2．通過探究怎樣用變阻器來(lái)控制燈泡的亮度，知道正確使用變阻器的方法。 過程與方法 在探究變阻器的使用過程中，體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋變阻器改變電阻的原理，產(chǎn)生動(dòng)手操作使用變阻器的欲望。 重點(diǎn) 變阻器的原理及使用。 難點(diǎn) 根據(jù)要求正確連接與使用變阻器。 講授、課件演示。 一、新課引入 師：影響電阻大小的因素有哪些？分別是怎么影響的？ 生：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積，同一種材料的導(dǎo)體越長(zhǎng)、橫截面積越小，電阻越大。 師：前面實(shí)驗(yàn)中，鎳鉻合金絲和銅絲電阻不同，接入電路中，使電路中電流的大小不同，因此，如果能改變電阻，就可以改變電路中的電流。 師：不同材料接入電路可以改變電路中的電流，那么同一種材料的導(dǎo)線能否改變電路中的電流呢？ 二、新課教學(xué) (一)變阻器 [想想做做] [演示]　用刀將鉛筆剖開，仔細(xì)取出鉛筆芯，注意不要折斷。用鉛筆芯代替前面實(shí)驗(yàn)中鎳鉻合金絲(銅絲)。 師：鉛筆芯是導(dǎo)體還是絕緣體？ 生：鉛筆芯接入電路，電燈能發(fā)光，所以鉛筆芯是導(dǎo)體。 師：如果想要改變接入電路中的鉛筆芯的長(zhǎng)度，該怎么操作？ [演示]閉合開關(guān)，讓接線夾在鉛筆芯上滑動(dòng)。 師：滑動(dòng)過程中同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？ 生：燈泡的亮度發(fā)生了變化。連入電路的鉛筆芯越長(zhǎng)，燈越暗；連入電路的鉛筆芯越短，燈越亮。 師：我們?cè)谶@個(gè)過程中電源沒有改變，電燈亮度的變化說明了什么問題？ 生：燈泡亮度的變化說明通過燈泡中的電流大小不同，而電壓沒有變，說明接入電路的鉛筆芯越長(zhǎng)，電路電阻越大；接入電路鉛筆芯越短，電路電阻越小。 師：所以我們可以通過改變導(dǎo)體在電路中的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻，從而改變電路中的電流。人們根據(jù)這個(gè)原理制成了變阻器。請(qǐng)同學(xué)們思考這樣的變阻器有何缺點(diǎn)？怎樣改進(jìn)？改進(jìn)時(shí)應(yīng)注意什么？ 生1：如果要改變的電阻值很大，那么變阻器就很長(zhǎng)。 生2：可以將電阻絲繞成像彈簧那樣的圈，就能減小長(zhǎng)度。 教師出示滑動(dòng)變阻器，介紹主要結(jié)構(gòu)。 師：像這樣利用滑片在線圈上滑動(dòng)就可以改變接入電路的電阻，所以把它叫做“滑動(dòng)變阻器”。同學(xué)們面前的就是實(shí)驗(yàn)室常用的滑動(dòng)變阻器。 播放視頻：滑動(dòng)變阻器。 [板書]：滑動(dòng)C器的構(gòu)造 結(jié)構(gòu)示意圖：變阻器在電路圖中的符號(hào)： 閱讀討論： 1．電阻絲是用什么材料做的？ 2．為什么要將電阻絲繞在絕緣瓷管上？ 生1：滑動(dòng)變阻器是用電阻率較大的合金線制成的，這種合金線又叫電阻線。 生2：變阻器是通過改變接入電路中導(dǎo)體的長(zhǎng)度來(lái)改變其電阻的。要想增大變阻范圍，電阻線必須做得很長(zhǎng)。因此要將電阻線繞在絕緣管上，并使各線圈間互不接觸。 師：同學(xué)們先移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，看一下滑片滑過的地方有什么特別。 師：滑片滑過的地方絕緣漆被刮去了。為什么呢？ 生：必須刮掉這些地方的絕緣漆，滑片到達(dá)時(shí)，變阻器電阻絲才能接入電路。 師：變阻器滑片上還有一個(gè)銘牌，上面寫有“50 Ω，1.5 A”是什么意思呢？ 生1：“50 Ω”是說這個(gè)變阻器的變化范圍是0～50 Ω，它的最大電阻值就是50 Ω。 生2：“1.5 A”應(yīng)該是說它最大能通過1.5 A的電流。 師：變阻器銘牌上標(biāo)出的是滑動(dòng)變阻器的“最大阻值”和允許通過的“最大電流”，因此在使用滑動(dòng)變阻器的時(shí)候要注意什么問題？ 生1：為了防止燒壞變阻器，通過變阻器的電流，不能超過允許的最大值。 生2：為了避免電路中電流過大，使用變阻器前應(yīng)將其阻值調(diào)到最大。 [演示] 1．用調(diào)光臺(tái)燈的控光旋鈕，改變燈的亮度。 2．用收音機(jī)控制音量的旋鈕改變收音機(jī)的音量。 師：光亮的控制、改變，收音機(jī)音量的控制、改變就是利用變阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。收音機(jī)控制音量的變阻器是電位器。大家想不想試試怎樣用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變燈泡的亮度呢？ (二)探究：怎樣用