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怎样认识电阻

发布时间:2023-10-30 13:48:05   来源:爱游戏官方网站
 

  、认识导体的电阻,知道电阻的概念、单位及换算关系、及电阻器在电路中的符号。

  1、在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中进一步学会用控制变量法研究物理问题。

  培养学生善于动手动脑的科学素养,乐于参与科学实践的科学态度和科学精神,以及培养与其他同学交流合作的意识。

  1、探究实验方案的设计。即如何采用变量控制的办法来进行实验设计和实验操作,最终归纳得到影响电阻大小的因素。

  干电池、开关、小灯泡、导线、铜丝、铁丝、镍铬合金丝、滑动变阻器、演示电表、可调台灯、电阻线路板

  取废旧日光灯的灯丝,接入上述电路的M、N两端,用酒精灯缓缓地给灯丝加热,让学生观察加热前后小灯泡亮度的变化,由此判断电阻的变化,进而得出结论:导体的电阻跟温度有关。

  圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝,其阻值较大,标牌上所标的“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值;

  滑片可以在金属杆上左右移动,滑片的上部与金属杆相连,下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。

  当把滑动变阻器的两个接线柱接入电路时,能指出或画出电流的路径,知道电阻丝的哪部分被连入电路;当滑片向左或向右移动时,能判断出连入电路的电阻变大还是变小。

  画出不同的连接方法,让学生用彩色粉笔描出电流的路径,判断移动滑片时电阻的变化情况。

  总结:将“A与D”、“A与C”、“B与C”或“B与D”两个接线柱分别接入电路时,能起到变阻作用;简称:一上一下。

  目的是让学生练习使用滑动变阻器,学生通过动手操作,学会滑动变阻器的连接、调节及判断电阻的变化,激发学习兴趣。

  (2)调节滑片前,先分析当向左或向右移动滑片时,电阻将如何变化,电流如何变化,然后通过实验检验自己的判断,使理论分析与实践操作相结合。

  4.如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会,这是因为导体的电阻与有关,酒精灯对导线加热时,导线的电阻(选填“变大”“变小”或“不变”)。

  6.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,将该变阻器与一个小灯泡串联后接入电路,通电后使滑片P向右移动,小灯泡逐渐变亮,

  7.在做“研究导体的电阻跟哪一些原因有关”的实验时,老师为同学们准备了以下几种电阻丝。

  (2)体验探究自然规律的曲折和乐趣,激发学生的好奇心,增强学习的兴趣和克服困难的信心。

  教具:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻(5、10、15)、导线。

  〈师〉电学在我们的生活中无处不在,电路是电学的一个重要组成部分,而电阻、电流和电压时描述电路的基本物理量,那么,电流与电压、电阻之间有着怎样的关系?这节课我们来共同探究它们之间的关系。

  教师:在电学中,我们已学过了3个物理量:电流、电压和电阻。请问:电压的作用是什么?(学生:电压是一段电路中产生电流的原因。)什么是电阻?(学生:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。)既然电压使电路中产生电流,电阻对电流有阻碍作用,那么电路中电流的大小跟电压、电阻一定存在必然的联系,它们之间究竟存在怎样的关系呢?

  如图所示,先用一节干电池给2.5V的小灯泡供电,观察灯泡的亮度和电流表的示数;再用两节干电池供电,观察实验现象。问学生:发现了什么?怎样解释看到的现象?(电压越大,电流越大。电流的大小跟电压有关。)

  如图所示,同时展示两个电路:两电路都用一节干电池供电,但两只小灯泡的型号不相同,让学生再次比较灯泡的亮度和电流表的示数。

  教师出示问题:有一个小灯泡,上面标明其正常工作时的电流为0.3A。在一次实验中,小红测出通过灯泡的实际电流为0.4A,为使该灯正常工作(避免灯泡被烧坏),需要减小通过灯泡的电流,你能想出哪些办法?并简述理由。

  这样的问题对学生来说略带一点“挑战性”,学生为了展示自己的聪明才智,往往会争相想办法、出主意。其实办法不外乎两种:减小电压,或增大电阻。

  教师:大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有定量的规律呢?

  为明确实验目的,可以把上一个环节中提出的问题(电路中的电流跟电压、电阻之间有怎样的关系?)板书在黑板上。

  让学生自己阅读教材,然后思考、回答教材提出的两个问题。通过讨论“为什么在电路中要接入一个滑动变阻器”,制定出具体的实验方案:以定值电阻为研究对象,研究它的电流跟电压的关系时,保持定值电阻R不变,用滑动变阻器改变定值电阻两头的电压,测出多组电压和电流的对应数据,通过分析数据,发现电流跟电压的关系;研究电流跟电阻的关系时,要更换不同的定值电阻,通过调节滑动变阻器保持定值电阻两头的电压相等,测出电流,通过一系列分析多组数据,找出电流跟电阻的关系。

  教师:请具体说明:每一步要控制什么量不变、改变什么量、怎样改变?每一步需要测量哪些量、怎么测量?

  为保证学生实验能够顺顺利利地进行,实验前可让学生说说实验需要注意的几点,如:连接电路时要断开开关,避免短路,要正确连接和使用滑动变阻器,正确连接电流表、电压表,并选用合适的量程等。另外,为便于处理数据,可使R两端的电压成整数倍地变化。

  课本的表格中只列出了三次实验,应向学生说明,仅从三次实验就得出规律是不科学的,课堂上应尽可能让学生多做几次。

  在研究电流跟电压的关系时,若用3节干电池作电源,可用5Ω的定值电阻,三次电压分别为1V、2V、3V,这样电流的变化范围在0~0.6A,适合干电池的供电特性。

  在研究电流跟电阻的关系时,若选用3节干电池作电源,定值电阻取5Ω、10Ω、15Ω,建议电压保持3V,实验中电流值将在0.6~0.2A之间。

  分析教材“表一”所收集的数据,可得出结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比。

  分析教材“表二”所收集的数据,可得出结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比。

  在物理学的定量研究中,经常要判断两个量是否成“正比”或“反比”关系,但有些学生并不清楚正确的判断方法,教师画出两种关系的大致函数图像帮助学生理解。

  1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.

  2.有一个电阻,在它两端加上4V电压时,通过电阻的电流为2A,如果将电压变为10V,通过电阻的电流变为多少?为什么?

  要求学生答出,通过电阻的电流为5A,因电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两头的电压成正比.

  3.在一个10的电阻两头加上某一电压U时,通过它的电流为2A,如果把这个电压加在20的电阻两头,电流应为多大?为什么?

  要求学生答出,通过20电阻的电流为1A,因为在电压一定时,通过电阻的电流与电阻大小成反比,我们已知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系,导体中电流跟这段导体电阻的关系,这两个关系能否用一句话来概括呢?

  1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律.

  3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电阻是指这段导体所具有的电阻值.

  如果用字母U表示导体两端的电压,用字母R表示导体的电阻,字母I表示导体中的电流,那么欧姆定律能否用一个式子表示呢?

  (l)公式中的I、U、R必须针对同一导体或同一段电路.因此,在使用公式解题时,要注意要一一对应,习惯上把同一导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示

  (4)I=U∕R和R=U∕I的区别,后者表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值,这个比值R是导体本身的属性,不能理解为R与U成正比,R与I成反比,这也是物理与数学的不同之处。

  【例1】一盏白炽电灯,其电阻为807,接在220V的电源上,求通过这盏电灯的电流.

  (2)让学生根据题意画出简明电路图,并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的

  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,利用欧姆定律就可以求出电阻大小.所以欧姆定律为咱们提供了一种则定电阻的方法这种方法,叫伏安法.

  【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.

  (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”,如本题中的红灯用来表示,绿灯用来表示.

  1、知识与技能:知道通电导体在磁场中要受到力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关;知道电动机的构造和原理。

  3、情感、态度、价值观:了解科学和技术相结合的发明创造过程,培养发明创造意识。

  课前准备:小型电动机及电动机模型、干电池、线圈、永磁体(U形)、开关、导线、支架

  师:结合电动机模型讲解电动机的构造:转子(转动部分)緾绕有很多线圈;定子电动机外壳安装有永磁体或电磁体,磁体的周围存在磁场。线圈通电后会转动。

  ②保持磁场方向不变,改变电流方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与电流方向有关。

  ③保持电流方向不变,改变磁场方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与磁场方向有关。

  由实验得出:通电导体在磁场中受到力的作用,其作用的方向与电流方向、磁场方向有关。

  1、利用通电线圈在磁场中受力而转动这个原理制成的。让学生阅读书中的内容(电动机怎样制成的?)

  A:通电后由于ab和cd边通过的电流方向相反,因此它们的受力方向相反,因而线圈沿顺时针方向转动。

  B:ab和cd边受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因而线圈受到的力为平衡力,我们把这一个位置称为平衡位置。

  C:当线圈转过平衡位置时,由于ab边受到的力方向向上和cd边受到的力的方向向下,线圈的受力方向与线圈的运动方向相反,所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力,这时,线圈将逐渐停止转动。想一想,怎么样才可以使线圈继续转动下去?

  利用磁场对电流作用的规律,电动机中的线圈通电后也会运动,但为何会能一直转动下去呢?

  请学生先阅读课本,问学生,从这段文字中,我们得知了,使电动机转动的核心部件是什么?

  拿出自制的电动机模型,讲解线圈平面在平行于磁场的位置受力转动到线圈平面与磁场垂直时的受力情况。

  问:1)线圈在左图位置时,线圈abcd的两边ab、cd中的电流方向分别如何?两边的磁场方向如何?如果ab边的受力方向向上,则边cd的受力方向是怎样的?为什么?

  师生共同分析,总结换向器的作用:最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半圆环组成,换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端边接,并通过电刷接到电源的两极,当线圈刚越过平衡位置时,它会自动改变接触的电刷,使线圈继续转动下去。

  我们知道了换向器的作用,就不难理解电动机的原理。学生看课本电动机原理部分,再请学生叙述一下直流电动机的原理。

  应用通电线圈在磁场中受力的原理使线圈转动,同时用换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。

  磁场对电流的作用十分广泛,如:磁电式电流仪表、动圈式扬声器(喇叭)、电动玩具和机器人等。

  随着声音变化的电流通过扬声器的线圈,磁场对线圈中的电流的作用力也是变化的,因此线圈的来回运动带动纸盆的振动而发声。

  (5)从法拉第的发现到发电机制造的事实中,感受发现与创造对社会进步的影响

  课前准备:手摇发电机模型、灵敏电流计、蹄形磁铁、矩形线圈、直导线、连接导线台、螺丝管、条形磁铁各1块

  16-14是手摇发电机模型,为了让更多学生有动手机会,体验操作发电机的乐趣,每组选用两台模型发电机,一台作为电动机用,另一台作为发电机用(输出端接小灯泡),两机的转轴之间用塑胶管对接起来,当电动机通电运转时,就能看见小灯泡发光,说明发电机发出电来了,由此也可说明:①直流电动机与发电机是可逆的,即对它通电能转动,使它转动则能发电。

  ②电动机与发电机的结构相似,线圈简化也与电动机—样可以用一匝线圈或单根导线代替。

  ①在上述猜想与线圈简化为导线的基础上,引导学生对实验进行设计,由学生选取器材,组装实验,每组给出如下器材:灵敏电流计、蹄形磁铁

  2-3块、矩形线匝左右)、直导线根、连接导线台、螺丝管、条形磁铁各1块。学生把实验装置好

  1831年发现的,与此同时介绍科立顿“跑失良机”的故事,使学生体会科学发现的偶然性和必然性之间关系。



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