初中物理第七章教案 18页

7.1探究电阻上的电流跟两端电压的关系【教学目标】知识与技能：　　1、使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。　2、通过实验认识电流、电压和电阻的关系。　3、会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。过程与方法：　　1、根据已有的知识猜测未知的知识。　2、能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。情感、态度与价值观：　1、让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。　2、培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。重点与难点：重点：掌握实验方法；理解电流、电压和电阻的关系难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。　【教学方法】　　启发式综合教学法。　【教学准备】　　教具：投影仪、投影片。　　学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。　　【板书设计】\n　　已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。猜测三者之间的关系：I＝UR、I＝U／R、I＝U－R、……实验所需器材：电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。　　实验电路图：见图－1实验电路图：见图－10　　记录表格：R=5Ω电压（V）电流（A）R=10Ω电压（V）电流（A）　　【教学设计】教师活动学生活动说明复习提问：①我们学过的电学部分的物理量有哪些？②他们之间有联系吗？③学生以举手的形式回答问题，并将自己的想法写在学案上。这部分问题学生以前已经有了感性的认识，大部分学生回答得很正确，即使有少数同学回答错误也没有关系，学生之间会进行纠正。\n一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化？当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化？提问：电压增大，电流也随着增大，但是你知道电流增大了多少吗？让学生猜测电流I、电压U、电阻R之间的关系学生大胆猜想。不论对错，教师都应认真对待，但应该注意：猜想不是瞎猜、乱猜，不是公式越多越好，应该引导学生在原有知识的基础上有根据，符合逻辑进行猜想。同时可将所有学生的猜想写在黑板上，这对其他的同学有启发作用。进行新课：一、设计实验让学生阐述自己进行实验的初步构想。①器材。②电路。③操作。对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。学生按照探究的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。二、进行实验：教师巡视指导，帮助困难学生。学生以小组为单位进行实验。实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。三、分析论证：学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。\n传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。四、评估交流：让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。学生小组内讨论。使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。课堂小结：让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。学生归纳。让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。7.2欧姆定律及其应用【教学目标】知识和技能：理解欧姆定律，并能进行简单计算。过程和方法：   使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。情感、态度、价值观：重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识。【重、难点】：    能利用欧姆定律进行计算和解释有关现象。【教学器材】：2个同样阻值的定值电阻小灯泡电源开关导线若干\n【教学过程】:引入新课：由实验我们已知道了在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。．新课讲授一、欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比（2）公式：I=U/R。公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。（3）公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。说明：1、欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。2、解释R=U/I的意义：导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为"电阻跟电压成正比，跟电流成反比。“因为电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面积有关，与电压和电流无关”。例题 现有一支试电笔，其中的电阻为880kΩ，氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计，使用时流过人体的电流是多少？解：R=880kΩ=8.8×105Ω  U=220V\n         I=U/R=220V/8.8×105Ω=2.5×104A答：流过人体的电流2.5×104A二、电阻的串联和并联：按照如图所示的电路进行连接：1将一个电阻接入电路，闭合开关，观察小灯泡的亮度。2再将两个同样阻值的电阻串联起来，接在电路中，重复前面的实验。先由同学进行猜想，之后再做实验。结论：串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大按照如图所示的电路进行连接：再将两个同样阻值的电阻并联在路中，闭合开关，观察小灯泡的亮度。结论：并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小【教学过程】\n1．课本后29页“动手动脑学物理”。2．完成题纸中的内容。【学生小结】1．通过本节的学习你学到了什么？2．通过本节的学习你有什么感想和体会呢？3．通过本节的学习你有什么遗憾呢？【课后活动】巩固复习本节内容；。7.3测量小灯泡的电阻【教学目标】　　1．知识与技能：应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表与电流表，了解钨丝的电阻特性。　　2．过程与方法：通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。　　3．情感、态度与价值观：实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养，爱护实验器材。【教学准备】　　器材：小灯泡（2．5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定律电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线、实验报告单。　　分组：以两人或三人一组为宜。\n　　重点：实验设计。　　难点：分析出灯丝电阻受温度的影响。　【教学过程】　　一、引入　　师：导体对电流有一定的阻碍作用，叫电阻。灯泡内的灯丝对电流有阻碍作用吗？　　生：有，因为灯丝是钨丝，是金属导体，当然有一定的电阻。　　师：怎样才能知道灯丝电阻的大小呢？　　学生交流讨论，打开探究之门。　　二、探究实验　　提出问题：如何知道灯丝电阻的大小呢？　　猜想：　　1．可以根据生产厂家在灯泡上的标记来计算。　　2．可以用一种表（如万用表）直接测量。　　3．可以用电流表、电压表间接地测算出。　　师：同意同学们的说法，建议用我们已掌握的技术来实验，即用电流表、电压表来间接测算出灯丝的电阻。　　设计实验：　　原理：（生）由欧姆定律I＝U／R可以推出R＝U／I，用电压表、电流表测出正在工作的灯丝的电压、电流，即可用R＝U／I算出其阻值。　　学生设计电路图：　　建议学生讨论以上所示电路图的合理性。　　预计意见：　　1．合理，能测算出灯丝的电阻。　　2．可以测，但一组数据不一定准，建议多测几组。\n3．灯丝电阻有可能受其他因素的影响，建议多测几组。　　师：部分同学认为一组数据不足以说明问题，建议多测几组，可见同学们考虑得很全面，那怎样才能达到多测几组的实验目的呢？　　生：　　（1）更换电池组的个数，改变灯泡两端的电压。　　（2）加入滑动变阻器改变电路中电阻，进而改变通过灯丝的电流及其电压。　　师：请同学们讨论哪一种方案较方便，并再设计电路。结论讨论意见，完善实验电路：　　讨论滑动变阻器在电路中的作用。　　生：　　（1）多次测量　　（2）将滑动变阻器调到最大可以保护电路。　　（3）可以调节电路中的电流为整数值便于计算。　　难点突破：　　师：同学思考，小灯泡的电阻有无可能受其他因素的影响，其阻值会不会是一个定值？（启发学生考虑实验过程中可能改变的物理量。）　　师：在实验中，灯泡的电压和电流是会发生变化的，我们可以用电压表、电流表来监测。那么，除此之外还有什么因素会变？　　生：联系以往做过的实验，我们知道灯泡的亮度会随电压变化而改变。　　师：很好，那么在实验中我们还应关注灯泡的亮度，把它也作为我们的研究对象。　　师：确定了实验方案，请同学们设计实验数据表格。　　预计设计表格为：次数电压U（V）电流I（A）灯泡亮度电阻（Ω）\n123　　（培养学生设计表格的能力，明确实验的目的和重点研究对象，掌握科学的实验方法）　　学生实验探究：　　强调：　　1．滑动变阻器应调到最大值。　　2．小灯泡的额定电压是2．5V。　　3．注意电流表、电压表的正确使用方法。　　4．爱护实验器材。　　学生分组实验，记录数据，教师巡视辅导。　　教师关注细节：　　1．学生电路的连接正确与否。　　2．三次实验尽量在允许的范围内拉开三组数据的差距，便于分析结论。　　3．注意实验器材不因电流过大而损坏。　　三、分析并论证实验　　1．展示学生的几组实验表格，对实验数据进行分析。　　2．相互交流分析实验表格。　　师：同学们发现什么问题？　　生：灯泡的电阻不是定值，是变化的。　　师：是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？　　生：　　（1）是电压变化了。\n　　（2）是电流变化了。　　（3）是灯泡亮度变化了。　　师：同学们众说纷纭，到底是什么原因造成灯丝电阻变化的呢？是电压与电流吗？我们做一个补充实验。　　难点突破：（展示电路图）　　目的：用电压表、电流表测定值电阻的阻值。　　器材：电源（V）电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻（10Ω）。步骤：1．如图连接电路。　　2．改变滑动变阻器阻值，读电压表、电流表。　　3．根据R＝U／I算出R。　　　　四、评估　　师：通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？　　生：是灯泡的亮度。　　师：对了，我们常说“一份光一份热”，灯泡发光是由于灯丝不断产生和聚集热量而引起的，聚集的热量越多，其温度越高，达到一定程度，便会热得发光。　　师：这说明，灯泡的亮度只是一种现象，它表明什么因素影响了灯丝的电阻呢？　　生：是温度。　　师：对了，请同学们进一步思考灯丝的电阻和温度有怎样的关系？请同学们分析数据表格，相互交流。　　学生分析讨论。\n　　生：温度越高，灯丝电阻越大。　　师：对了，一般来说，金属导体的电阻随温度升高而增大。　　五、交流与合作　　1．同学们了解到得到结论的方法有多种，不能拘泥于某一种解决问题的办法与途径。　　2．实验的分析与论证要注意技巧，学会排查现象发生的原因。　　3．实验数据的填写要尊重实验的事实，不能妄加改动，随意设置。　　六、板书设计　　提出问题：如何知道小灯泡的电阻？　　猜想：（学生自由发挥）　　设计实验：实验表格（学生板书）　　分析论证：影响灯丝电阻大小的因素可能是：　　1．电压；2．电流；3．电灯亮度。　　结论：一般来说，金属的电阻随温度的升高而增大。　　评估交流：（学生交流所感所想）7.4欧姆定律和安全用电　【教学目标】　知识与技能：　　会用欧姆定律理解安全用电的道理。　情感、态度与价值观：\n　　1、使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。　　2、通过了解避雷针的发明过程，培养学生热爱科学的精神。　重点与难点：　　理解影响电流的因素，电压和电阻对安全用电的影响；防雷的重要性。　　【板书设计】　　　　第六节欧姆定律与安全用电　　一、欧姆定律　　1．当R一定时，U越大，I越大　　2．当U一定时，R越小，I越大　　二、安全用电　　1．高压危险　　2．不能用湿手触摸电器　　三、雷电与防雷　【教学过程】师：前面我们已经学习了有关电流、电压、电阻等物理知识，现在同学们想想，为什么高压线要架在高大的钢架上？为什么电吹风不允许在浴室使用？下雨天为什么不可以站在大树下呢？可能有同学有答案，我们先不研究答案是什么，带着这些问题去学习这节课，之后大家便能解答了。　　首先回答我的问题，欧姆定律的内容是什么？　　生：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。　　师：很好，那么公式怎样表达呢？　　生：I＝U／R。　　师：没错（板书：欧姆定律I＝U／R），我们已经知道，电流的大小跟电压、电阻有关，具体是怎样决定呢？我们现在分析一下：既然电流由电压、电阻决定，我们可以采用控制变量法，电阻不变，当电压变小的时候，电流会怎样变化？\n　　生：变小。　　师：那电压增大呢？　　生：跟着变大。　　师：也就是说，当电阻不变时，电压越大，电流就越大，二者成正比关系。平常见到的变压器上标有“高压危险，禁止攀登”的字样，就是因为变压器的电压很高。如果人体不慎接触到高压，通过人体的电流就很大，超过人体能承受的限度，会造成生命危险，所以不要去攀爬变压器、高压线支架等，以免造成危险，因为对人体安全的电压是不高于36V的电压，凡高于36V的电压对人都有生命危险，因此必须小心用电。　　刚才是用固定电阻来研究电压对电流的决定关系，再看看当电压固定时，电阻对电流又有什么决定关系，电阻变大时，电流会怎样？　　生：会变小。　　师：那么电阻变小呢？　　生：电流会变大。　　师：那应该怎样总结它们之间的关系呢？　　生：当电压不变时，电阻越小，电流反而越大。　　师：原来干燥的木棒，不容易导电，可是当用水把它淋湿后，木棒就容易导电了，是因为湿了的木棒电阻变小了，使得通过的电流变大。同样道理，对于人体来说，潮湿的皮肤比干燥的时候电阻要小，此时若有电压存在电流会很大，很危险。如果用湿手插拔插销、开关电灯等，极易使水流入插销和开关内，使人体和电源相连，造成危险，所以不要用湿手触摸电器。那同学们现在能回答：为什么在浴室不能使用电吹风了吗？生：浴室中水分多，电吹风易进水漏电。　　师：方向对了。通常在浴室中使用电吹风是为了使浴后的头发快干，洗完澡后皮肤的电阻变小，若发生触电事故，极其危险，另外，由于室内水气较大，易被电吹风吸入筒内使机件短路而发生危险。故此，不应在浴室内使用电吹风。　　通过用控制变量法：我们清楚地认识到电压、电阻对电流的决定作用，那么平时就要注意用电安全了，那为什么下雨天不可以站在大树下呢？跟洗澡有关系吗？　　生：没有。　　师：那跟什么有关呢？\n　　生：雷电。　　师：哦，原来是跟雷电有关系，那雷电是怎样产生的呢？可能不是每个同学都知道，现在跟大家介绍一下，有关雷电的知识。云层能积聚大量正电荷，而地球是导体，本身积聚负电荷，从而使得云层与云层之间，云层与地面之间形成很高的电势差，几百万伏到几亿伏，因而产生的电流就十分强大，达到几万安至十几万安，形成高热和强光，会造成巨大破坏，能使人立即死亡。如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。所以，为了避免这种破坏，科学家们努力寻求方法，发明了避雷针。（投影课本彩图）在一些高大的建筑物的顶端，装上针状的金属物，用导线把它与大地连接，就形成避雷针了，当发生雷电的时候，避雷针把雷电引到大地，使建筑物避免雷击。每一年我国都会因为雷电而遭受损失，雷电的危害很大，大家阅读有关的资料就知道了。另外，避雷针的发明过程大家可以通过资料来了解一下。　　活动：学生阅读印发的资料。　　附：富兰克林的风筝实验与避雷针的发明　　莱顿瓶放电时能够击死小鸟、老鼠等小动物，雷电时可以击死人、畜等。所以，有人推测放电电火花与天空中的闪电可能具有相同的性质。富兰克林对此作了深入的研究。在1749年11月7日的笔记中，他记下了放电与闪电的一致：“1．发光；2．光的颜色；3．弯曲的方向；4．快速运动；5．被金属传导；6．在爆发时发出霹雳声或噪声；7．在水中或冰里存在；8．劈裂所通过的物体；9．杀死动物；10．熔化金属；11．使易燃物着火；12．含硫磺气味。”摩擦产生的电与雷电竟然有这么多的特性是相同的！他开始酝酿一个大胆的实验，即制作一根长20英尺～30英尺顶端削尖的铁竿，把云中的电引下来。他认为，这项实验如能成功，那么采用相同的方法，就“可以给人类用于保护房屋、教堂、船舶等等免除闪电的轰击。”但是，这个想法没有得到英国皇家学会的支持。后来，富兰克林想，铁竿的高度总是有限的，怎样才能把铁竿伸入到云层中去呢？他想起了儿童时代玩过的风筝，于是，他用杉木搭成一个十字架，蒙上一块丝绸手帕，做成了一个风筝。它能够经受风吹雨打而不撕裂，他还在风筝上加了一根1英尺长的尖细的金属丝。在系风筝的粗麻线靠近手的一端，加上了一条丝带（非导体），接头处系上一把钥匙。1752年6月的一个雷雨天，他和儿子一起把这个负有特殊使命的风筝放了出去。麻线被雨淋湿后，纤维挺立起来。当他用手指节靠近钥匙时，打出了电火花，手感到发麻。而后，他又用这把钥匙为莱顿瓶充了电。发现雷电与摩擦电具有相同的性质。这项实验破除了雷电是“上帝之火”的神话。一系列的实验表明，大多数云层带的是负电，所以雷击时“绝大多数是大地的电穿进云层，而不是云层的电落向大地”。到处都在重复雷电实验，彼得堡科学院院士利赫曼（1711～1753）在得知富兰克林的实验后也决。已投入征服雷电的研究，他不放过每一次暴风雨，1753年7月26日，他在彼得堡科学院会议上听见一声巨雷后连忙赶回家去，因未检查接地设备是否有效，而献出了生命。他的牺牲提醒电学家：人们不能再这样死去。\n　　风筝实验的直接结果是避雷针的出现。早在1749年和1750年，富兰克林就提出过避雷针的设想，认为尖导体既能释放或吸收物体上的电，也能释放或吸收云层中的电。他建议将上端尖锐的防锈铁杆装在房屋高处直通地里，或装在船的桅杆顶再抛入水中，“在云层将要产生电击的千钧一发之际，静悄悄地把电从云中吸走，因而使我们免受最突然、最骇人的悲剧。”　　在风筝实验的那年夏天，他在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开，并称这种装置为“避雷针”，试用良好。捷克牧师狄维斯（P．DiviSCh）在1745年首先设计出避雷针。费城一些高大建筑物因装上这种避雷针而安然无恙，在欧洲特别是法国也开始流行。　　避雷针的广泛应用是早期电学研究中的一项重要成果。　　布置作业，下课。。7.4欧姆定律和安全用电【教学目标】　知识与技能：　　会用欧姆定律理解安全用电的道理。情感、态度与价值观：　　1、使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。　　2、通过了解避雷针的发明过程，培养学生热爱科学的精神。重点与难点：　　理解影响电流的因素，电压和电阻对安全用电的影响；防雷的重要性。　【板书设计】　　　　第六节欧姆定律与安全用电　　一、欧姆定律　　1．当R一定时，U越大，I越大　　2．当U一定时，R越小，I越大　　二、安全用电\n　　1．高压危险　　2．不能用湿手触摸电器　　三、雷电与防雷【教学设计】师生活动说明复习欧姆定律的内容，回忆所学的知识。通过回顾旧知识，加强理解。提出问题：1、为什么高压线要架在高空？2、下雨天为什么不要在大树下玩？3、电吹风为什么不可带进浴室？学生认真思考。通过分析当U一定时，R越小，I越大；当R一定时，U越大，I越小。从理论上知道影响电流的因素。联系实际应用欧姆定律回答上述前两个问题：人是导体，电压越大，则通过的电流就越大，对人就越危险；人在潮湿和干燥的时候电阻不同，潮湿时电阻小于干燥时，电阻小会使电流变大，造成危险。结合理论分析实际。学生听讲解，思考。通过设问使学生思考，寻找答案。　　从理论过渡到实际，再联系实际解决问题。　　学以致用。\n雷电的实质是放电现象。由于电流强大而会造成严重破坏，因此，我们通常装避雷针来防雷。介绍有关雷电的知识及危害。通过阅读有关避雷针的资料，了解富兰克林的风筝实验与避雷针的发明。　学生认真阅读并记忆。激发学生兴趣，提高学生自学能力。