2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.3《歐姆定律》教學(xué)案.doc

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2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.3《歐姆定律》教學(xué)案 一　教材分析 　　歐姆定律是電學(xué)中的基本定律，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ)，是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強，重點是學(xué)生要通過自己的實驗得出歐姆定律，最關(guān)鍵的是兩個方面：一個是實驗方法，另一個就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學(xué)生在實驗的過程中逐漸理解，而且定律的形式很簡單，所以是重點而不是難點。學(xué)生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大，學(xué)生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助，所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學(xué)法。 二教學(xué)目標(biāo) 　知識與技能 　　①使學(xué)生會同時使用電壓表和電流表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。 　?、谕ㄟ^實驗認(rèn)識電流、電壓和電阻的關(guān)系。 　?、蹠^察、收集實驗中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 　　過程與方法 　?、俑鶕?jù)已有的知識猜測未知的知識。 　?、诮?jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實驗的思路、方法。 　　③能對自己的實驗結(jié)果進(jìn)行評估，找到成功和失敗的原因。 　　情感、態(tài)度與價值觀 　?、僮寣W(xué)生用聯(lián)系的觀點看待周圍的事物并能設(shè)計實驗方案證實自己的猜測。 　?、谂囵B(yǎng)學(xué)生大膽猜想，小心求證，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。 三教學(xué)重點與難點 　　重點：掌握實驗方法；理解歐姆定律。 難點：設(shè)計實驗過程；實驗數(shù)據(jù)的分析；實驗結(jié)果的評估。 四學(xué)情分析 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)探索性實驗課，讓學(xué)生自主實驗、觀察記錄，自行分析，歸納總結(jié)得出結(jié)論。學(xué)生對探索性實驗有濃厚的興趣，這種方式能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動有利于提高認(rèn)知能力和實驗?zāi)芰Γ捎趯W(xué)生的探究能力尚不夠成熟，引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生探究能力是本節(jié)課的難點 五教學(xué)方法 　　啟發(fā)式綜合教學(xué)法。 六課前準(zhǔn)備 　　教具：投影儀、投影片。 　　學(xué)具：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、定值電阻（5Ω、10Ω）、滑動變阻器、電壓表和電流表。 七課時安排　一課時 八教學(xué)過程 　 教師活動 學(xué)生活動 說明 （（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 ①我們學(xué)過的電學(xué)部分的物理量有哪些？ ②他們之間有聯(lián)系嗎？ ③一段導(dǎo)體兩端的電壓越高，通過它的電流如何變化？當(dāng)導(dǎo)體的電阻越大，通過它的電流如何變化？ 學(xué)生以舉手的形式回答問題，并將自己的想法寫在學(xué)案上。 這部分問題學(xué)生以前已經(jīng)有了感性的認(rèn)識，大部分學(xué)生回答得很正確，即使有少數(shù)同學(xué)回答錯誤也沒有關(guān)系，學(xué)生之間會進(jìn)行糾正。 （二）情景引入、展示目標(biāo) 提問：電壓增大，電流也隨著增大，但是你知道電流增大了多少嗎？ 讓學(xué)生猜測電流I、電壓U、電阻R之間的關(guān)系式。 學(xué)生大膽猜想。 不論對錯，教師都應(yīng)認(rèn)真對待，但應(yīng)該注意：猜想不是瞎猜、亂猜，不是公式越多越好，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上有根據(jù)，符合邏輯進(jìn)行猜想。同時可將所有學(xué)生的猜想寫在黑板上，這對其他的同學(xué)有啟發(fā)作用。 （三）合作探究、精講點播 一、設(shè)計實驗 讓學(xué)生闡述自己進(jìn)行實驗的初步構(gòu)想。 ①器材。 ②電路。 ③操作。 對學(xué)生的實驗方法提出異議，促使學(xué)生思索實驗的改進(jìn)。 鎖定實驗方案，板書合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過程。 學(xué)生按照學(xué)案的過程，補充實驗器材，畫電路圖，并且簡單陳述自己的實驗操作過程。 學(xué)生根據(jù)老師提出的異議，討論實驗的改進(jìn)方案，并修正器材、電路圖、操作方法。 設(shè)計實驗部分是一個難點，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，不要輕易否定學(xué)生的想法，在設(shè)計過程中教師可以提出啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題。 二、進(jìn)行實驗 教師巡視指導(dǎo)，幫助困難學(xué)生。 學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實驗。 實驗數(shù)據(jù)之間的關(guān)系非常明顯，要讓學(xué)生從分析數(shù)據(jù)的過程中感受歐姆定律發(fā)現(xiàn)的邏輯過程，傳授學(xué)生控制變量法。 三、分析論證 傳授學(xué)生觀察數(shù)據(jù)的方法，投影問題，讓學(xué)生通過觀察數(shù)據(jù)找到問題的答案，最終得到結(jié)論。 學(xué)生根據(jù)教師投影出的問題觀察數(shù)據(jù)，在回答問題的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 四、評估交流 讓學(xué)生討論在實驗中遇到的問題以及自己對問題的看法和解決辦法，教師引領(lǐng)回答幾個大家普遍遇到的問題。 學(xué)生小組內(nèi)討論。 使學(xué)生意識到共同討論可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，借鑒別人的經(jīng)驗。 （四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 擴(kuò)展記錄表格，讓學(xué)生補充。 投影一道與生活有關(guān)的題目。 學(xué)生補充表格。 學(xué)生在作業(yè)本上完成。 這個練習(xí)很簡單，但能使學(xué)生沿著前面的思維慣性走下去，強化學(xué)生對歐姆定律的認(rèn)識。 這一道練習(xí)主要是讓學(xué)生了解歐姆定律在生活中的應(yīng)用。 課堂小結(jié) 讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識，回顧實驗的設(shè)計和操作過程，既強化了知識又鍛煉了學(xué)生歸納整理知識的能力。 學(xué)生歸納。 讓學(xué)生意識到課堂回顧的重要性，并培養(yǎng)學(xué)生歸納整理的能力，對提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要的作用。 九板書設(shè)計 　　已學(xué)的電學(xué)物理量：電流I、電壓U、電阻R。 　　猜測三者之間的關(guān)系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、…… 　　實驗所需器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。 　　實驗電路圖：見圖－10 　　記錄表格： 結(jié)論：（歐姆定律） 十教學(xué)反思 學(xué)生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大，學(xué)生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助，所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。 學(xué)校：臨清三中 學(xué)科：物理 編寫人：馬立振 審稿人：盛淑貞3-1 第二章第3節(jié)歐姆定律學(xué)案 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一預(yù)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定 2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題 3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件 （二）過程與方法 教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實驗去認(rèn)識物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價值觀 本節(jié)知識在實際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際的能力 二預(yù)習(xí)內(nèi)容 1．電阻：表征導(dǎo)體對電流阻礙作用的物理量。符號常用R表示，電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號是Ω，1Ω＝1V/A，常用單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。 2．歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I 跟導(dǎo)體________________，跟導(dǎo)體中的_____________。公式表示：I=______。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對氣體導(dǎo)電不適用。 3．導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖12－3－1所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即tanα=I/U=1/R 4．測量小燈泡伏安特性曲線的電路選擇： 由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué)生學(xué)到的知識、方法在新情景中運用，提高學(xué)生運用知識解決問題的能力。 本實驗教材中滑動變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實驗繪出的伏安特性曲線缺少坐標(biāo)原點附近的數(shù)據(jù)。 若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開始逐漸增大到接近額定電壓），則滑動變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動觸點應(yīng)放在何 處。 滑動變阻器采用分壓接法的實驗電路圖如圖12—3—2所示。 5．實驗電路的連接： 這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實驗，在連接電路上要給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭? 接線順序為“先串后并”。 電表量程選擇的原則是：使測量值不超過量程的情況下，指針盡量偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。 電路接好后合上電鍵前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置，使開始實驗時，小燈泡兩端的電壓為最小。 6．?dāng)?shù)據(jù)的收集與處理 合上電鍵后，移動滑動變阻器的滑動觸點，改變小燈泡兩端的電壓，每改變一次，讀出電壓值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。 U/V I/A 在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點法畫出U-I圖線。 三提出疑惑 課內(nèi)探究學(xué)案 一學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）知識與技能 1、理解電阻的概念，明確導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的特性所決定 2、要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題 3、知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件 （二）過程與方法 教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生滲透一些研究物理的科學(xué)方法和分析的正確思路如通過探索性實驗去認(rèn)識物理量之問的制約關(guān)系，用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。 （三）情感態(tài)度與價值觀 本節(jié)知識在實際中有廣泛的應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際的能力 二學(xué)習(xí)過程 1．電阻：表征導(dǎo)體對電流阻礙作用的物理量。符號常用R表示，電阻的單位：歐姆，簡稱歐，符號是Ω，1Ω＝1V/A，常用單位還有千歐（kΩ）和兆歐（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。 2．歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I 跟導(dǎo)體________________，跟導(dǎo)體中的_____________。公式表示：I=______。歐姆定律的適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電，對氣體導(dǎo)電不適用。 3．導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖12－3－1所示。圖線斜率的物理意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，即tanα=I/U=1/R 4．測量小燈泡伏安特性曲線的電路選擇： 由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，可采用安培表外接法，教師要引導(dǎo)學(xué)生討論，選安培表外接法還是內(nèi)接法？為什么選外接法？讓學(xué)生學(xué)到的知識、方法在新情景中運用，提高學(xué)生運用知識解決問題的能力。 本實驗教材中滑動變阻器采用限流接法，電阻R串聯(lián)在電路中，即使把R的值調(diào)到最大，電路中還有一定的電流，因此實驗繪出的伏安特性曲線缺少坐標(biāo)原點附近的數(shù)據(jù)。 若要求小燈泡的電壓變化范圍較大（從零開始逐漸增大到接近額定電壓），則滑動變阻器可采用分壓接法。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道電壓如何變化，并知道接通電路前，滑動觸點應(yīng)放在何 處。 滑動變阻器采用分壓接法的實驗電路圖如圖12—3—2所示。 5．實驗電路的連接： 這是學(xué)生進(jìn)入高中第一次做恒定電流實驗，在連接電路上要給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭? 接線順序為“先串后并”。 電表量程選擇的原則是：使測量值不超過量程的情況下，指針盡量偏轉(zhuǎn)至3/4量程處。 電路接好后合上電鍵前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置，使開始實驗時，小燈泡兩端的電壓為最小。 6．?dāng)?shù)據(jù)的收集與處理 合上電鍵后，移動滑動變阻器的滑動觸點，改變小燈泡兩端的電壓，每改變一次，讀出電壓值和相應(yīng)的電流值?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。 U/V I/A 在坐標(biāo)紙上，將表格中的數(shù)據(jù)，用描點法畫出U-I圖線。 三反思總結(jié) 學(xué)生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大，學(xué)生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導(dǎo)和協(xié)助，所以這次課采用啟發(fā)式綜合的教學(xué)方法。 四當(dāng)堂檢測 1.電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3V的電壓時，通過它的電流為2mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為______Ω；如果給它加上2V的電壓，則通過它的電流為______ mA；如果在它兩端不加電壓，它的電阻為______Ω。 拓展：對于歐姆定律I=U/R我們可以說:電流與電壓成正比，與電阻成反比；但根據(jù)歐姆定律的公式變形R=U/I,我們就不能說:電阻與電壓成正比，與電流成反比。因為電阻是描述導(dǎo)體阻礙電流本領(lǐng)大小的物理量，與導(dǎo)體中有無電流無關(guān)。至于電阻的大小與哪些因素有關(guān)，通過今后的學(xué)習(xí)，我們可以知道是由導(dǎo)體的本身以及溫度來決定。另外，在掌握物理學(xué)公式時，不能僅僅從數(shù)學(xué)角度去理解，還要注意理解一些物理量本身的、物理學(xué)的內(nèi)在含義。 2：關(guān)于電流和電阻，下列說法中正確的是（ ） A．電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動方向相同 B．金屬導(dǎo)體溫度升高時，由于自由電子的熱運動加劇，所以電流增大 C．由R=U/I可知，I一定時，導(dǎo)體的電阻R與U成正比，U與I成反比 D．對給定的電阻，比值U/I是一個定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 3.兩電阻R1、R2 的I-U圖線如圖12－3－3所示，由圖可知兩電阻的大小之比R1：R2＝______。當(dāng)通過兩個電阻的電流相等時，兩個電阻兩端的電壓之比U1:U2＝______。當(dāng)加在兩個電阻上的電壓相等時，通過它們的電流之比I1:I2＝______。 拓展：用圖象反映物理規(guī)律，是物理學(xué)中常用的方法，也是考察的重點之一。本題要求學(xué)生理解I-U圖象的物理含義，知道I-U圖象不僅能反映電流隨電壓變化的關(guān)系，還要能知道，其斜率的倒數(shù)即為該導(dǎo)體的電阻。在觀察物理函數(shù)圖象時一定要注意坐標(biāo)，不能憑記憶來回答。如果圖象是U-I圖象，其圖線的斜率就等于導(dǎo)體的電阻。如圖12－3－4所示是表示兩個導(dǎo)體的伏安特性曲線，導(dǎo)體1和導(dǎo)體2的電阻那個大？ [答案]：R1>R2 課后練習(xí)與提高 1.歐姆定律適用于 ( ) A.電動機(jī)電路 B.金屬導(dǎo)體導(dǎo)電 C.電解液導(dǎo)電 D.所有電器元件 2．如圖12—3—5所示，a、b兩直線分別是用電器A和B的伏安特性曲線，則下列說法正確的是（ ） A．通過用電器的電流與用電器兩端的電壓成正比 B．用電器中的電流、兩端的電壓和用電器的電阻不符合歐姆定律 C．用電器A的電阻值比B大 D．用電器A的電阻值比B小 3.用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍,加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半,那么通過A、B的電流IA和IB的關(guān)系是 （ ） A．IA=2IB B.IA=IB C.IA=IB/2 D. IA=IB/4 4．小燈泡的伏安特性曲線如圖12—3—6中的AB段（曲線）所示，由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了________Ω. 5.如果人體的最小電阻是800Ω，已知通過人體的電流為50mA時，就會引起呼吸器官麻痹，不能自主擺脫電源，試求安全電壓。 6.標(biāo)有“6.3V 0.3A”的小燈泡，其電阻為多少？若將此燈泡接到4.2V的電源上時，通過燈泡的電流強度為多少？ 7.普通電話用的是炭精話筒，里面碳粒的電阻能在45Ω～55Ω的范圍里變化，當(dāng)加上6V的電壓時，電路中的電流變化范圍是多少？ 8.一個電阻器，當(dāng)它兩端的電壓增加0.2V時，通過電阻器的電流增加2mA，則該電阻器的阻值是多少？ 9．為研究小燈泡的伏安曲線的特性，選用小燈泡額定值為“3.0 V，0.4 A”，實驗中有儀器：安培表、伏特表、電鍵、導(dǎo)線若干外；還需要 ________、__________。 (1)根據(jù)所學(xué)的知識，通過查資料、與同學(xué)討論思考后回答下列問題： 實驗中用兩電表測量小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流時，電路怎樣連接才能使測得燈泡的電阻誤差較小?為什么? (2)為使加在小燈泡的電壓從零開始，能在較大的范圍調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用怎樣連接?在方框內(nèi)畫出相關(guān)的電路圖。 (3)請根據(jù)你畫的電路圖，把圖12—3—7中的實驗器材連成符合 要求的實驗電路。 (4)為使讀數(shù)誤差盡可能小，電壓表的量程應(yīng)選用________檔，電流表的量程應(yīng)選用_______檔，為保證實驗安全，測量范圍不能超過_______V和_____A，開始做實驗閉合S前，應(yīng)把P移到________端。 (5)若實驗中測得某一小燈泡的電流強度和電壓之值如下表，請在圖12—3—8中畫出U-I圖線，該小燈泡的電阻有何特征?并從中分析其主要原因。 I/A 0.10 0.20 0.26 0.30 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 U/V 0.05 0.14 0.21 0.30 0.48 0.70 1.02 1.48 1.96 2.50 電源，滑動變阻器 （1）安培表量程選擇0∽0.6A，伏特表量程選0∽3V,安培表采用外接法。 （2）采用分壓電路，電路圖如圖所示。 （3）實物圖如下圖所示。 （4）0∽3V，0∽0.6A,3V 0.4A D （5）圖略，燈絲電阻隨兩端電壓的增大而增大。 當(dāng)堂檢測答案：1解析：導(dǎo)體中的電流隨電壓的變化而變化，但對于一確定的電阻而言，其電阻不隨電壓的變化而變化，也與導(dǎo)體中有無電流無關(guān)。由歐姆定律I=U/R得：R=U/I=3/(210-3)=1500(Ω)。導(dǎo)體的電阻不隨所加的電壓變化而變化，并與是否通電無關(guān)，所以當(dāng)U=2V時，I=U/R=3/1500=1.3310-3(A)=1.33A。在不加電壓時，電阻仍為1500Ω。 2D 3解析：由于電阻R=U/I=1/tanθ,所以在I-U圖線中，兩個電阻的比值即等于圖線與水平軸夾角正切值的倒數(shù)之比，知道了電阻之比，再根據(jù)歐姆定律即可求出電流相同時的電壓之比和電壓相同時的電流之比。 在I-U圖線中，兩個電阻的比值等于圖線與水平軸夾角的正切值的倒數(shù)之比，所以有 R1:R2=tan300:tan600=1:3 根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)通過兩個電阻的電流相等時，兩個電阻兩端的電壓與它們的電阻成正比，所以有 U1:U2=R1:R2=1:3 同樣根據(jù)歐姆定律可知，當(dāng)加在兩個電阻上的電壓相等時，通過它們的電流與電阻成反比，所以有 I1:I2=R2:R1=3:1 課后練習(xí)與提高答案：1 BC 2AC 3D 4 10 5小于40V 6 21Ω 0.2A 7 0.11A～0.133A 8 100Ω