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第十六章　電壓　電阻 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．通過親自動手實(shí)驗(yàn)，學(xué)會測量串、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．了解滑動變阻器的構(gòu)造，理解滑動變阻器的工作原理。 7．知道正確使用滑動變阻器的方法。 電壓是電路中形成電流的原因，而電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，這兩個概念是后繼學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，因?yàn)樵诔踔形锢韺W(xué)習(xí)的知識體系中，歐姆定律是一個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主要概念——電壓、電阻；兩個重要規(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變阻器的使用方法；一個因素——決定電阻大小的因素；一個探究實(shí)驗(yàn)——探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。新課改以來，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、滑動變阻器的使用等有關(guān)知識命題。本章的單獨(dú)考查，一是考查電壓表的使用、滑動變阻器的使用等，二是對探究式實(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，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)生對復(fù)雜電路中電流表、電壓表測量對象的識別存在不足。(2)部分學(xué)生對理解滑動變阻器在電路中接入電阻的變化存在問題，對構(gòu)造、操作稍復(fù)雜一點(diǎn)的滑動變阻器，不易掌握其使用方法。(3)電阻概念可能會有錯誤理解；有些學(xué)生會認(rèn)為電阻在通電時才有，不通電時就沒有。實(shí)質(zhì)上這種理解是完全錯誤的。(4)比較電阻大小時易忽略其中的某個因素。(5)實(shí)驗(yàn)時出現(xiàn)的電路故障，不能及時排除。 1．本章在教學(xué)設(shè)計上要盡量“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)象來認(rèn)識電學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生主動學(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)生動手操作能力、觀察能力和科學(xué)探究的意識。 4．關(guān)于滑動變阻器在電路中是如何改變電流的，對學(xué)生來說是難點(diǎn)，教師可根據(jù)實(shí)際情況，靈活設(shè)計，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)通過探究獲得知識后的快樂，從而獲得知識并樹立足夠的學(xué)習(xí)信心。 學(xué)生對電路中為什么會有電流充滿疑問，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。 知識與技能 1．初步認(rèn)識電壓，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，會正確使用電壓表，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)度與價值觀 通過對學(xué)生正確使用電壓表技能的訓(xùn)練使學(xué)生學(xué)會閱讀說明書，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，我們首先來回顧一下第十五章的相關(guān)知識。 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形成的。 師：電荷為什么會定向移動呢？今天我們就來解決這個問題，一起來探究電壓。 二、新課教學(xué) (一)電壓 [探究]什么是電壓 師：請同學(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：請兩位同學(xué)在黑板上畫出兩個小燈泡串聯(lián)的電路圖。 教師評講電路圖。 [演示]教師利用干電池、小燈泡及導(dǎo)線、開關(guān)連接起來，電路檢查無誤后，閉合開關(guān)，請學(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，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，電路中才會有電流。原因是電源的兩極間存在著某種“力”，使整個電路中的電子產(chǎn)生了定向移動，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)電池時比用一節(jié)電池時燈亮。 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)中電壓的符號及單位是什么？學(xué)生閱讀，回答。 生1：電壓的符號是“U”。 生2：電壓的單位是“伏特”，簡稱為“伏”，單位符號是“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：請同學(xué)們打開課本第56頁，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 手持移動電話的電池兩極間的電壓3.6 V 對人體安全的電壓不高于36 V 家庭電路的電壓220 V 無軌電車電源的電壓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)也會產(chǎn)生電壓嗎？ [投影]電鰩與電鰻 教師介紹：電鰩身體扁平，胸鰭和頭部、胸部愈合形成一個又寬又扁的體盤。在體盤的前部兩側(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。在我國沿海也有電鰩分布。 同學(xué)們在課后也可以查閱有關(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量，電壓的大小可以用電壓表來測量。 1．認(rèn)識電壓表 出示幾種電表。請一位同學(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，電路中電壓表又該如何表示呢？ 生：電路中電流表符號是，電壓表符號應(yīng)該。 [投影]電壓表圖片 請同學(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，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：該電壓表有三個接線柱，兩個量程。一個公共的“－”接線柱和兩個“＋”接線柱。 生3：使用“－”和“3”兩個接線柱時，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”兩個接線柱時，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)在我們來看如何連接電壓表。 2．連接電壓表 師：如何使用電壓表呢？請同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材第57頁“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，同時思考問題： (1)電壓表應(yīng)該和被測用電器怎樣連接？具體接法是什么？ 用電壓表測量某段電路兩端電壓時應(yīng)與這段電路并聯(lián)，同時讓電流從“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出。 教師說明：雙量程電壓表的三個接線柱中有一個是公共的接線柱標(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“－”，則剩下的兩個接線柱皆為“＋”接線柱。 (2)測量電壓時，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電路兩端的電壓。 生2：如果能判定被測電壓不超過15 V，可以先用“0～15 V”的量程測；如果測出的電壓不超過3 V，可以改接“0～3 V”的量程，盡可能使用小量程，這樣可以提高測量的準(zhǔn)確程度。 師：現(xiàn)在請兩位同學(xué)將電壓表接入我們開始連接的串聯(lián)電路，測量小燈泡兩端的電壓。同時在原來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，首先應(yīng)該看清選用了電壓表的哪個量程，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小格，每一小格表示的電壓值是多少。第三，測量時，看清指針停在哪個大格、哪個小格上，然后讀出來。 教師指出：電流表、電壓表都不需要估讀，測量時，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)：利用指針能活動的刻度盤。 (1)量程已知且不變：指針在不同位置時電壓表的讀數(shù)是多少？ (2)指針的位置不變，接不同的量程時，電壓表的讀數(shù)分別是多少？ 2．一名同學(xué)使用學(xué)生用電壓表測電壓，這只電壓表有兩個量程：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，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，但它們測量的又是兩個不同的物理量，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：被測電壓不能超過電壓表的量程。 二要：電壓表要并聯(lián)在被測電路的兩端； 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。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；還要求被測電壓值不能超過電壓表的量程。請同學(xué)們思考： [投影] 1．如果電壓表正、負(fù)接線柱接反了，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 2．如果被測電壓超過了電壓表的量程會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 3．如果事先不能估計被測電壓的大小，電壓表 應(yīng)怎樣選擇量程？ 生1：如果正、負(fù)接線柱接反了，指針會反向偏轉(zhuǎn)，即向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)。 生2：如果被測電壓超過了電壓表的量程，電壓表的指針可能會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不出電壓值，電壓表的指針還會被打彎甚至損壞電表。 教師說明：在事先不能估計被測電壓的情況下，可以用“試觸”的辦法來選擇量程。做法是：連接好電路后，在合上開關(guān)時輕輕接觸一下就迅速斷開，同時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：請一位同學(xué)將干電池裝入手電筒，并能使手電亮起來。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)。請同學(xué)們將剛才的實(shí)物連接圖和電路圖畫出來。 學(xué)生畫圖，教師巡視，指導(dǎo)學(xué)生畫出正確的圖形，并請一位同學(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)極依次連接起來就叫電池的串聯(lián)，這幾個電池合在一起叫電池組，余下的一個正極和一個負(fù)極就是電池組的正極和負(fù)極。 師：請同學(xué)們分組測量每節(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，等于各個電池電壓之和。 師：好。電池的其他連接方式，請同學(xué)們課后探究?，F(xiàn)在請同學(xué)們一起來小結(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。解題時考慮電壓表的各項使用注意事項，在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。本題易錯點(diǎn)是沒有掌握電壓表的使用規(guī)則，不能同時考慮電壓表的各項使用注意事項，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，錯選0～3 V的量程。 [答案]　因?yàn)殡妷罕頊y量某一部分電路兩端的電壓時，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)要用電流表測量L中的電流，用電壓表測量L兩端的電壓，請在圖中圓圈內(nèi)標(biāo)明哪一個是電流表，哪一個是電壓表，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，燈泡L1和L2串聯(lián)，電壓表V測L1的電壓值，當(dāng)S閉合時，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哪部分電路的電壓，而選D。其實(shí)，當(dāng)S閉合時，L2被短路，此時電路中只有L1工作，因此電壓表既是測電源的電壓，又是測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，電路中是不會有電流的，所以選項A是錯誤的；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B是錯誤的；電壓形成了電流，不是電流形成電壓，因此選項D是錯誤的；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，請同學(xué)們填寫。 物 理 量 符 號 單位 測量 學(xué)生用表 儀表 符號 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 見練闖考第40頁課內(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，既可以減少課堂時間，又對學(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)該每兩人一個，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)時宜用演示電表，增大可見度，學(xué)生的積極性易被調(diào)動起來，但在用大型演示電表時，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教學(xué)有利的一面。 將這兩種電表在此進(jìn)行對比學(xué)習(xí)，學(xué)生的積極性也高，通過對比記憶也記得牢。 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)識電學(xué)中的物理現(xiàn)象必不可少的知識；本節(jié)課的學(xué)生實(shí)驗(yàn)——用電壓表測電壓，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)?？梢姡竟?jié)在整個電學(xué)中，處于基礎(chǔ)地位。 本節(jié)課的目標(biāo)有兩個：在技能方面是練習(xí)用電壓表測電壓，在知識方面是研究串、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，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，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)對知識的理解。 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)生對科學(xué)探究已經(jīng)有了初步的認(rèn)識，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手操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 3．通過對實(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)度與價值觀 1．通過學(xué)生探究活動，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：請同學(xué)們在紙上畫出你熟悉的串聯(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？ 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越小，因?yàn)殡妷菏鞘闺娐分行纬呻娏鞯哪撤N“力量”，力量會越用越小的。 生3：串聯(lián)電池組的電壓等于各個電池的電壓之和，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？請同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)來求證，大家先設(shè)計實(shí)驗(yàn)。 [設(shè)計實(shí)驗(yàn)](學(xué)生討論，教師巡視了解) 師：各組可以簡單說明你們的設(shè)計方案。 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，同時測量每只燈泡和兩只燈泡的電壓，比較結(jié)果。 第三組：我們計劃選四只燈泡，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量。 師：同學(xué)們的設(shè)計都很好。能說說為什么要用三只電壓表同時測量嗎？ 生：我們考慮，如果只用一只表，在測量中改接電路時會不會影響電壓。 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，只能測量一組數(shù)據(jù)，而物理實(shí)驗(yàn)需要多次測量，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)也可按照這個方法進(jìn)行。 下面請同學(xué)們完善自己的設(shè)計方案(補(bǔ)充完善設(shè)計實(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。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題要記錄下來，以便查找、分析原因。 [分析和論證] 師：請分析你們測量出的數(shù)據(jù)，測量結(jié)果說明了什么？你得出了什么樣的結(jié)論？和你原來的猜想一致嗎？ 生1：我們用兩只不同的燈泡串聯(lián)，測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，然后又換了兩只不同的小燈泡測。盡管測出的四只小燈泡的電壓都不一樣，但前一次測量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測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)電路中各個燈泡兩端電壓的和等于這幾個燈泡兩端的總電壓并且等于電源電壓。 生2：并聯(lián)的各個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)們得到了一個正確的結(jié)論，不過，對同學(xué)們來講獲得結(jié)論的過程更重要。 請大家對自己的探究活動過程進(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，換了另外一個燈泡還是不亮，用手按住才亮起來。 生4：我們組開始做時，有一只燈亮，另一只燈不亮．測電壓時，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”這個詞，而不是說“相等”，為什么呢？ 生：因?yàn)樗鼈兿嗖詈苄?，但又不完全相等? 師：能分析出其中的原因嗎？ 生：因?yàn)樽x數(shù)或用表測量的過程中有一些偏(誤)差。 師：同學(xué)們的表現(xiàn)非常好?，F(xiàn)在需要同學(xué)們根據(jù)你們的探究過程寫一份科學(xué)探究的小報告。 (學(xué)生完成探究報告，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，可把其他兩只表V1、V3去掉，判斷較為容易。本題易錯點(diǎn)是無法求解，原因是不能正確判斷電路的連接方式，無法正確判斷電壓表的作用，故不會列出方程組求解。 [答案]　三只燈是串聯(lián)，電壓表V1是測量電源的兩極間電壓U＝20 V，表V2是測量燈L1與L2兩端的總電壓U12＝15 V，表V3是測量燈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)；電流表測燈L1中的電流，電壓表V1測燈L1上的電壓，V2測電源兩極間的電壓。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線將元件連接起來； (2)如果開關(guān)閉合時，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，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，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測串聯(lián)電路的總電壓U，電壓表V1測燈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，可用電壓表依次并聯(lián)在各個小燈泡兩端，當(dāng)電壓表指針偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)約等于電源電壓時，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，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，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，可使整個電路形成通路，且加在其余各燈兩端電壓也不至于提高太多，不會損壞燈泡。 四、課堂小結(jié) 通過我們這次的探究活動，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)——制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評估——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 見練闖考第42頁課內(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)——制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)——分析與論證——評估——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)的一個重要知識點(diǎn)、考點(diǎn)，電阻概念也是學(xué)習(xí)后續(xù)知識，理解歐姆定律的基礎(chǔ)。教材首先創(chuàng)設(shè)一個情境，再通過一個演示實(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”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，鼓勵學(xué)生動腦、動手，解決實(shí)際問題，以達(dá)到學(xué)習(xí)和掌握知識與技能，提高各種能力的目的。 學(xué)生已學(xué)過部分電學(xué)知識，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)知識點(diǎn)，特別是對于“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)生活動的參與，提高學(xué)生動手能力，使學(xué)生學(xué)會發(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)體以及它們在現(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，研究電阻大小與材料種類、長度、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．通過多種活動形式，聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生對科學(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：接鎳鉻合金絲時的電流比接銅絲時的電流小。 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，導(dǎo)體能導(dǎo)電，但同時對電流又有阻礙作用，相同電壓下，導(dǎo)線中電流不同，說明兩條導(dǎo)線對電流的阻礙作用不同，在物理學(xué)中用“電阻”這個物理量來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。 [板書]導(dǎo)體對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：銅對電流的阻礙作用小即電阻小。 師：相同電壓下，接入等長、等粗的鎳鉻合金絲電流小，又說明了什么？ 生：等長、等粗的鎳鉻合金絲比銅絲的電阻大。 師：請同學(xué)們閱讀教材第63、64頁，了解下述內(nèi)容： [板書]電阻的符號：R 電阻的單位：歐姆(Ohm)簡稱歐　符號　Ω 常用單位：千歐(kΩ)　兆歐(MΩ)　1 kΩ＝103Ω 1 MΩ＝106Ω 師：同學(xué)們對于電阻這個物理量已經(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)在學(xué)生提出猜想的基礎(chǔ)上與學(xué)生一起對提出的影響因素進(jìn)行判斷歸納。 師生一起得出：電阻可能跟導(dǎo)線的材料、長度粗細(xì)有關(guān)。 制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)： 請同學(xué)們設(shè)計幾組實(shí)驗(yàn)來證明你的猜想是否正確。 教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計電路、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量電流的大小。 材料 長度 橫截面積 燈泡亮度 電流/A 銅 鎳鉻合金 　　(2)研究導(dǎo)體的電阻跟它的長度是否有關(guān) 方案：如圖，分別接入粗細(xì)相同、長度不同的銅絲，觀察小燈泡的亮度或者接入電流表測量電流的大小。 材料 長度 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量電流的大小。 材料 長度 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，街面越窄，行人受到阻礙的機(jī)會越多。同理，導(dǎo)體越長、越細(xì)，自由電子定向移動受到碰撞的機(jī)會就會越多。 師生共同總結(jié)：導(dǎo)體的電阻決定于它的材料、長度和橫截面積。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)。 簡介：控制變量法。體會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)(　　) A．導(dǎo)線較長的，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，在不考慮溫度對電阻的影響時，導(dǎo)體電阻的大小由長度、橫截面積、材料三個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)其中的兩個因素確定時，才可由另一個因素決定。 本題易錯點(diǎn)是對決定電阻大小的因素沒有真正理解，在分析問題時存在片面性，只考慮諸多因素中的個別因素，從而出現(xiàn)錯選。 導(dǎo)線電阻的大小是由導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料等因素決定的。A只比較了導(dǎo)線的長度；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，電阻為零 D．導(dǎo)體的電阻與電壓、電流的大小無關(guān)，一個導(dǎo)體的電阻若是10 Ω，那么當(dāng)它沒接入電路時，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點(diǎn)。對導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì)存在模糊認(rèn)識，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)度的大小均無關(guān)。對于一個已知阻值的電阻來說，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，且長度也相等，而甲導(dǎo)體的橫截面積是乙導(dǎo)體的2倍，哪個的電阻大？若將甲導(dǎo)體的長度均勻地拉長為原來的2倍，甲、乙兩導(dǎo)體的電阻哪個大？ [解析]　本題用于考查對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。本題易錯點(diǎn)是不能理解題目的“均勻拉長”的真正含義，對決定電阻大小的因素沒有真正理解，在分析問題時存在片面性，只考慮諸多因素中的個別因素，從而出現(xiàn)錯選。 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)體的長度拉長為原來的2倍，當(dāng)導(dǎo)體的體積不變時，甲導(dǎo)體的橫截面積將減小為原來的1/2，即與乙導(dǎo)體的橫截面積相等。根據(jù)導(dǎo)體的長度與電阻的關(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)中用電阻來表示導(dǎo)體對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．電阻的符號是R，單位是歐姆(Ω)，電阻在電路圖中的符號是“”。 3．導(dǎo)體電阻大小的影響因素：導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的橫截面積。 五、作業(yè)設(shè)計 見練闖考第48頁課內(nèi)精練 第3節(jié)　電　阻 1．電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻 電阻的符號“R” 電阻的單位“Ω” 電阻在電路圖中的符號“” 2．導(dǎo)體電阻的影響因素：導(dǎo)體的材料、長度、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知識，直接用教材知識下定義學(xué)生很難明白，不利于后面相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。可以引用生活中車輛在不同的路面遇到的阻礙導(dǎo)致速度不同來作類比來說明。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作類比。 利用這種就生活情景來作教學(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，從而促成對新知識的建構(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)識實(shí)驗(yàn)中所使用的鉛筆芯實(shí)質(zhì)上就是一個簡易的變阻器。通過身邊物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會到生活中處處有物理，通過探究活動，培養(yǎng)學(xué)生探究能力、動手能力、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態(tài)變化的，學(xué)生對原理、接線規(guī)則的理解上有一定難度。 知識與技能 1．了解變阻器的構(gòu)造、在電路中的符號，理解變阻器的工作原理。 2．通過探究怎樣用變阻器來控制燈泡的亮度，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)度與價值觀 激發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解釋變阻器改變電阻的原理，產(chǎn)生動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、長度、橫截面積，同一種材料的導(dǎo)體越長、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度，該怎么操作？ [演示]閉合開關(guān)，讓接線夾在鉛筆芯上滑動。 師：滑動過程中同學(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，燈越暗；連入電路的鉛筆芯越短，燈越亮。 師：我們在這個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，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)體在電路中的長度來改變電阻，從而改變電路中的電流。人們根據(jù)這個原理制成了變阻器。請同學(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。 生2：可以將電阻絲繞成像彈簧那樣的圈，就能減小長度。 教師出示滑動變阻器，介紹主要結(jié)構(gòu)。 師：像這樣利用滑片在線圈上滑動就可以改變接入電路的電阻，所以把它叫做“滑動變阻器”。同學(xué)們面前的就是實(shí)驗(yàn)室常用的滑動變阻器。 播放視頻：滑動變阻器。 [板書]：滑動C器的構(gòu)造 結(jié)構(gòu)示意圖：變阻器在電路圖中的符號： 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)體的長度來改變其電阻的。要想增大變阻范圍，電阻線必須做得很長。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)們先移動滑動變阻器的滑片，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，變阻器電阻絲才能接入電路。 師：變阻器滑片上還有一個銘牌，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”，因此在使用滑動變阻器的時候要注意什么問題？ 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變阻器來改變燈泡的亮度呢？ (二)探究：怎樣用變阻器改變燈泡的亮度？ 師：同學(xué)們現(xiàn)在可以設(shè)計電路