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× =166.7倍
实际电路: =15.16倍
[师]通过计算,同学们能得到什么结果?
[生]不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍,甚至更高,这样是很危险的.
[师]所以,绝不允许不经用电器而将导线连接在电源两端.
[板书]电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象叫做短路.
[师]同学们可以根据短路的危害,讨论为什么电压表可以直接连在电源两端而电流表不允许.
[生]电流表的电阻很小,直接连在电源两端组成闭路时,电路中的电流会很大,这样容易烧坏电流表,而电压表则不同.将电压表直接和电源相连时,不会烧坏电压表,电压表的电阻很大.
[师]以上的讨论和分析都用到了欧姆定律,可见欧姆定律对我们分析、解决与电学有关的问题是多么重要.同学们一定还记得串联电路中,电流和电压的规律,能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢?
串联电路
引导同学们画出两个电阻的串联电路,写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律.
电压规律:U=U1+U2
电流规律:I=I1=I2
欧姆定律:I=
欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路,所以
对R1:I1= ;对R2:I2=
对R1与R2组成的串联电路有:I= .
将I1、I2、I变形后得U1=I1R1,U2=I2R2,U=IR,代入电压规律得:IR=I1R1+I2R2.
由于I=I1=I2,所以R=R1+R2.
即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
[师]同学们还可以应用类似的方法,推导并联电路中电阻的规律.
[投影]练习题
如图电路中,电路两端电压U=27 V,两电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω,求每个电阻两端的电压.
[分析]只要能求出通过R1、R2的电流,就能应用欧姆定律的变形公式U=IR求出R1、R2两端的电压.题目给出了整个电路的总电压;根据串联电路电阻的规律,求出总电阻,就可根据欧姆定律求出电路中总电流进而求得电阻两端电压.
解:根据串联电阻规律:R=R1+R2=6 Ω+3 Ω=9 Ω
根据欧姆定律:I= =3 A
因为串联电路电流处处相等,所以I=I1=I2=3 A
由I= 可得:U1=I1R1=3 A×6 Ω=18 V
U2=I2R2=3 A×3 Ω=9 V
或者由串联电路的电压规律,求出U1后,由U=U1+U2可知U2=U-U1,计算R2上的电压同理可先求出U2,再求U1.
说明:此练习题可以不在课堂上要求完成,课后经同学们充分讨论后,作为拓展的内容训练.
三、小结
师生共同小结本节内容.
通过这节课,我们学习了以下内容:
1.欧姆定律的内容、公式及物理意义.
2.欧姆定律的应用.
(1)应用欧姆定律进行简单电路的计算.
(2)对额定电压的理解.
(3)短路是电流过大的原因.
(4)利用欧姆定律推导串联电路中电阻的规律.
四、动手动脑学物理
1.解析:据题意知:R=97 Ω,U=220 V,所以I= =2.27 A
答案:电流是2.27 A
2.解析:由题知电熨斗的电阻是0.1 kΩ,不能将数值直接代入公式计算,要先将单位统一成国际单位制,再代入公式计算.
R=0.1 kΩ=100 Ω I=2.1 A
根据I= 可将公式变形为U=IR,所以U=IR=2.1 A×100 Ω=210 V
答案:210 V
3.解析:题中给出电流的单位是毫安,要先将单位变换,再进行计算.
U=2.2 V,I=250 mA=0.25 A
根据公式I= 可得:R= = =8.8 Ω
答案:8.8 Ω
4.解析:电炉丝的两端碰在一起,电流将不流过炉丝.由题意,此时电阻R=1 Ω,接在U=220 V的电路中,由I= =220 A.和第1题相比,其电流是正常工作时的97倍,所以发生短路非常危险,要尽力避免这样的事故发生.
五、板书设计
1.欧姆定律
导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.
公式:I=
变形公式
2.额定电压
用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压.
3.短路
第五节 测量小灯泡的电阻
●教学目标
一、知识目标
1.能够应用欧姆定律学习一种测量电阻的方法.
2.进一步掌握电压表、电流表的使用方法及规则.
3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.
二、能力目标
1.通过教师与学生的双边活动,进一步培养学生的观察能力,以及对信息的综合分析能力.
2.通过学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制订实验操作方案等,培养学生的实验能力.
三、德育目标
1.通过学生自己的设计、操作、结论的分析,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯.
2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神.
●教学重点
利用电流表、电压表测小灯泡的电阻.
●教学难点
自行设计科学的、完整的实验操作方案.
●教学方法
实验法、探究法、讨论法.
●教具准备
(学生可2人或4人一组)干电池组(带盒)或学生电源、电压表、电流表、小灯泡(带座)、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪.
●课时安排
1 课时
●教学过程
一、复习引入新课
[师]同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的题目.
投影题目:
用电压表测出一段导体两端的电压是7.2 V,用电流表测出通过这段导体的电流为
0.4 A,这段导体的电阻是多少?
同学们练习,两个同学板演.
解:根据欧姆定律I= 得
R= = =18 Ω
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