2019-2020年八年级物理下册《7.6欧姆定律的应用》教学设计 沪粤版.doc

2019-2020年八年级物理下册7.6欧姆定律的应用教学设计 沪粤版课程目标1会用电压表和电流表测电压2知道伏安法测电阻的原理3知道短路及其危害一、导入新课 情境：以美国为首的北约部队轰炸南联盟，曾用了一种“石墨炸弹”的武器，瘫痪了南联盟的供电系统，这种武器为什么会有这么大的威力呢?二、备课要点 1通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用 2.在电路的设计、连接以及测量过程中培养学习物理的兴趣 重点：用电流表和电压表测电阻的方法 难点：(1)设计电路，测未知电阻的阻值 (2)短路的危害三、知识点击 1测量小灯泡工作时的电阻 (1)实验原理 要测量小灯泡工作时的电阻，应使电流通过灯泡，同时测出电流值和灯泡两端的电压值，应用欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了这种方法叫做伏安法 (2)实验器材 电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡和导线若干等 (3)实验电路图 如图761所示 (4)实验步骤 按电路图连接电路 注意：连接实物时要将开关断开，且在实验前要将滑片P移到连人阻值最大的地方，电流表与被测电阻串联，电压表与被测电阻并联，且应使用试触法选择量程 检查电路无误后，闭合开关 用滑动变阻器调节电路中的电流，从尽可能小的电流逐步调至正常发光观察灯泡亮度并读出电压表和电流表示数，将实验数据记录在下表中 实验次序 UV IA R 灯泡亮度 1 不亮 2 灯丝暗红 3 微弱发光 4 正常发光 根据记录的四组数据，分别求出四个对应的电阻值，观察分析不同发光情况下的灯泡电阻值 注意：怎样选择仪表量程 在本节实验中因表的指针位置判断不准而引起的读数误差会很大，为了减小因电表读数不准而引起的误差，在不超过量程的前提下，应尽可能使电表指针偏转的角度大些，即仪表量程的选择应大于并尽可能接近于待测值 例如，在待测电阻为40的情况下，我们可把电源电压选得高一些，如15V，电流表量程则应大于并尽可能接近于I=U/R=15V/40=0.375A，即量程最好是O.4A，但受仪器规格的限制，电流表只好选0.6A量程，电压表选15V量程 为了减小测量误差，要求每次测量时电表指针的偏转在满刻度的1/2以上 说明：灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝的温度逐渐升高，表明小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有关，温度越高，灯丝的电阻越大 2研究短路有什么危害 (1)“短路”从狭义上讲就是电源的“+”“一”极之间没有用电器，而用导线直接把“+”极和“一”极连接起来，短路由于电阻很小，电流会很大，很可能烧坏电源，这是绝对不允许的 (2)短路现象的几点说明： 电源短路 如图762所示，如果连接灯泡的导线两端直接粘连起来，就会造成电源短路由于导线的电阻远比灯泡的电阻小，所以通过它的电流会非常大，这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，电源会损坏；更为严重的是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有可能造成火灾因此，电源短路是十分危险的 用电器短路 如图763所示的电路中，显然电源未被短路灯泡厶的两端由一根导线直接连接导线是选择电阻率极小的材料制成的，在这个电路中，相对于用电器的电阻来说，导线上的电阻极小，可以忽略不计，通常在分析计算时，可以忽略导线的电阻图中与灯泡并联的这段导线通过灯泡如接在电源上，那段导线中就有一定的电流，我们对那段导线应用欧姆定律，导线两端的电压U=IR,由于0，说明加在它两端的电压U0，那么与之并联的灯泡L两端的电压U=U0，在灯泡L1上应用欧姆定律知，通过灯泡L1的电流，I1=U1/R10，可见，电流几乎全部通过那段导线，而没有电流通过灯泡L1，因此灯泡L1不会亮这种情况我们称为灯泡 L1被短路如果我们在与L1并联的导线中串联一只电流表，由于电流表的电阻也是很小的，情形与上述相同，那么电流表中虽然有电流，电流表有读数，但不是L1中的电流，电路变成了电流表与L2串联，读数表示了通过L2的电流，L1被短路了四、探究活动 活动内容一 提出问题：小灯泡有电阻吗?当电压变化时，小灯泡的电阻会不会变化?怎样变? 探究准备：电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等将这些元件连接成如图764所示的电路，并画出电路图(图765) 探究活动：1检查电路连接无误后，调节滑动变阻器，使滑片P移到最大值(即电路中电流最小值)位置上 2闭合开关，使电压表的示数为小灯泡额定电压，将此时电压表、电流表的示数记录在表格中 3调节滑动变阻器，使电压表的示数从额定电压开始逐渐降低，此时电流表的示数也会变化 4设计表格并记录测得的数据物理量实验次数 电流I(A) 电压U(V) 电阻R() 1 2 3 探究评价：(1)电路闭合之前，为什么要把变阻器调到电路中电流最小的位置 (2)实验中滑动变阻器在电路中的作用是什么? (3)测量采用降低电压而不是升高电压，为什么? 活动内容二 提出问题：怎样用一个电流表来测小灯泡的电阻? 探究准备：电源、开关，已知阻值的定值电阻R。、待测灯泡的电阻R；、导线、电流表、滑动变阻器 方法一： 选择器材：电源、开关，已知阻值为R。的电阻、待测电阻Rx导线、电流表 探究过程：1将所选用的器材组成如图766所示的电路 2闭合开关5，电流表测出通过R。的电流，I0,计算R0两端的 电压U0=I0R0 3电源电压u=UO=I0R0，电路改变时，电源电压不变 4断开开关s，用电流表测出电路中的电流I方法二：选择器材：电源、开关，滑动变阻器、待测电阻Rx。导线、电流表探究过程：1将所选用的器材组成如图767所示的电路 交流总结：只有一个电流表测电阻的方法叫安阻法，只有一个电压表测电阻的方法叫伏阻法这种测量方法是通过电表和已知电阻值，巧妙利用串、并联电路电流和电压的特点来搭桥测出电阻值 活动内容三 阅读材料 伏安法测电阻的内接法与外接法 利用电压表和电流表测小灯泡电阻的电路有两种接法 (1)电流表内接法 电路：如图768所示 结果：测量值偏大，即R测_R 定性解释：电流表内接时，电流表的读数与尺中的电流相等但由于电流表的内阻RAO，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压，因(2)电流表外接法电路：如图769所示结果：测量值偏小，即定性解释：电压表的读数与R两端电压相等但由于电压表内阻，而具有分流作用，使得电流表的读数大于流过R的电流，因此由算得的电阻值偏小 在实测中，不一定都能事先知道待测电阻的大概值，也不一定很清楚凡和月。的大小为了快速、准确地确定一种较好的接法，可以按以下步骤操作： 将待测电阻R与电流表、电压表如图76一10接好，并将电压表的一根接线s空出 将s先后触碰电流表的两个接线柱a、b 比较两次触碰中两个电表的读数变化情况：若电压表读数变化显著，说明电流表分压作用明显，应使用外接法，S接a；若电流表读数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应使用内接法，S接b