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欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用范文第1篇

(1)能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。

(2)理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算。

(3)能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。

2、过程和方法

(1)通过根据实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力。

(2)通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。

(3)通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力。

3、情感、态度与价值观

通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。

4、教学重点:欧姆定律及其应用。

教学难点:正确理解欧姆定律。

5、欧姆定律是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。

欧姆定律及其应用范文第2篇

高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律,从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象,将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果,我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。

1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析

《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面:一是,经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力;二是,了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力;三是,通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法;四是,利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的,其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容,这些内容之间具有一定的联系, 只要能够为其构建一个完善的体系,将这些知识有机的结合起来,就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础,采用创设“问题情境”的教学设计,对于提高课堂教学有效性具有积极意义。

2.创设“问题情境”的教学设计具体实践

首先,通过问题的提出激发学生的求知欲。例如:将一个小灯泡接在已充电的电容器两极,另一个小灯泡在干电池两端,会观察到什么现象?并展示生活中的一些电源,演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验,使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程,停止摇动就没有电能,灯泡就不会亮,而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能,其化学能能够为干电池提供持续供电的功能,因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题:什么是电源的电动势?之后指出电源电动势的概念,帮助学生认识电源的正负极,并画出等效的电路图,利用学生已知的知识,如电势相当于高度,电势差则相当于高度差,这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。

其次,在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件, 借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差,帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解,例如小花去买衣服,共有100元,其中10元用于打车,90元用于买衣服,在这里,100元就相当于电源的电动势,车费相当于内电压(必要的无用功),买衣服的费用就相当于外电压(有用功),从而使学生掌握内外电压的本质属性。

最后,要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学,观察和实验是提出问题的基础,在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微,要善于从实验中发现问题,直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻(电流)的关系,得出路端电压与外电阻(电流)的关系,再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V(旧)的电源向一个灯泡供电实验,引发学生学习的兴趣,让学习进行讨论,解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关,还与电路中的总电阻有关,从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律,完成课堂教学任务。

3.总结语

欧姆定律及其应用范文第3篇

一、欧姆表测电阻的本质

电池使用一段时间后,由于电动势减小,内阻变大,但仍然能调零,则重新调零后满足Ig=E′R内′,可见欧姆表的内阻减小;根据公式R内=(R0+r+Rg)和内阻r增大可知内部的可变电阻R0的有效阻值增大.由于表盘上所标注的电阻阻值满足关系式: R=(n-1)R内,所以当电动势减小导致欧姆表内阻减小后将导致各个刻度值对应的电阻阻值减小,由于电动势变化后我们并不会在表盘上重新进行标注,所以我们仍然按照原来标注的数值读数,读出的数值比实际值偏大.

说明由于内阻的增大可以通过适当减小R0来进行补偿,所以并不会对读数造成影响,读数造成的影响全部来自于电动势的变化.

3.利用规律解决挡位比较问题

解析在使用欧姆表时,如果指针指到某一位置对于不同的挡位,读出的数值不同,根据关系式R=(n-1)R内可知不同挡位对应的欧姆表的内阻不同,根据Ig=ER内可知,要改变欧姆表的内阻就必须改变欧姆表内置电源的电动势(或等效电动势)或者是改变欧姆表的最大电流.

从高挡位调到低挡位时,欧姆表内阻减小,我们有两种途径可以实现欧姆表内阻的减小.第一种:减小电动势,可以通过切换电路更换连入电路的电源;或者是通过改变电路来减小其有效输出电动势,比如给电源并联一个和它内阻相当的电阻,这样就可以达到减小电动势的目的.第二种:增大欧姆表的电流,可以增大和表头串联的电阻阻值,也可以减小和表头并联的电阻阻值,从而增大分流电路所能分得的电流,增大欧姆表的总电流.

在图3和图4中,将单刀双掷开关在不同的触点之间进行切换时,电源提供的电动势都不会发生变化,那么不同挡位之间只能靠改变电流来实现内阻的改变.图4中将单刀双掷开关在不同的触点之间进行切换时,电流不变,所以欧姆表的量程不变.图3中将单刀双掷开关从b掷到a时,欧姆表内的总电流增大,欧姆表内阻减小,倍率变小,所以开关和b相接触时,表示选用了高挡位.

反思

1.欧姆表的常规改装和使用方法是将待测电阻和表头串联形成回路,简单地说欧姆表的常规使用方法是串联使用.本题中欧姆表的改装和使用方法是将待测电阻和表头并联形成回路,简单地说本题中欧姆表是并联使用的.首先要认真审题发现这一区别,然后还要求熟悉欧姆表的常规测量原理,才有可能正确解题.

2.认识两种改装、使用方式下的欧姆表在测量原理上的异同.

用R0表示可变电阻的有效阻值、r表示内置电源的内电阻、Rg表示表头的阻值.

(1)待测电阻和表头为串联关系的欧姆表

欧姆表使用的第一步就是欧姆调零,调零后满足Ig=ER0+r+Rg,把(R0+r+Rg)称为选择该挡位时的欧姆表内阻,即R内=(R0+r+Rg).当将欧姆表与一个电阻R串联时,根据闭合电路的欧姆定律得1nIg=ER内+R,n表示满偏电流和实际电流之间的比值,也就是满偏时的偏转角和实际偏转角之间的比值.将Ig=ER0+r+Rg,R内=(R0+r+Rg)和1nIg=ER内+R联立得R=(n-1)R内,表盘上所标注的数值是依据这一关系来确定的,也就是表盘上所标注的数值必须满足这一规律.我们读出的数据总是内阻的一个倍数,这就是欧姆表测量电阻的一个基本规律.

(2)待测电阻和表头为并联关系的欧姆表

欧姆定律及其应用范文第4篇

内容看起来很少,本节还要花不少时间进行电流、电压、电阻以及电流表、电压表、滑动变阻器使用方法的复习。必须具有一定的知识储备才能学好“欧姆定律”。

要做好两次演示实验,这为学生实验“伏安法测电阻”打下基础。并注意两次演示实验的异同,讲清实验过程中电流表、电压表及滑动变阻器的正确连法,以及滑动变阻器在两个实验中作用的异同,以及注意事项。

让学生感知实验探究电流跟电压、电阻的关系,经历科学探究的全过程,使学生感悟:“控制变量”来研究物理多因素问题,是一种有效的科学方法。

第二节“欧姆定律及其应用”继第一节后对数据的分析归纳,通过用列表法、观察法、数学比例法、图象法、类比法、分析、综合与归纳等方法来对实验数据进行研究的一些科学方法。从而分析电流、电压、电阻三者之间的定量关系——欧姆定律及其表达式。最终培养学生运用这些方法对实验数据进行研究、分析、归纳、概括物理规律的一些能力。

又通过实验探究“串联电路与并联电路中电阻的特点”。欧姆定律是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的关键。

在教学中这一节可分为四课时教学:

第一课时理解欧姆定律,进行简单计算(求电流、电压和电阻的三种书写格式),初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法;可补充:有两个用电器的简单计算(注意强调用不同角码区分不同用电器)。为下节课讲串并联电阻关系作铺垫。

第二课时通过欧姆定律的推导定量研究“串联电路与并联电路中电阻的特点”,得出:

串联电路:R=R1+R2

并联电路:1/R=1/R1+1/R2

第三课时运用欧姆定律及串并联电路的特点练习静态固定电路的相关计算;培养学生分析问题、解决问题的能力,注意教给学生解题思路、规范解题。

串联电路的特点:

①电流:I=I1=I2

②电压:U=U1+U2

③电阻:R=R1+R2

④串联分压成正比,即

U1:U2=R1:R2

电阻变大分得的电压变大,电阻变小分得的电压变小。

并联电路的特点:

①电流:I=I1+I2

②电压:U=U1=U2

③电阻:R=1/R1+1/R2

④并联分流成反比,即

I1:I2=R2:R1

电阻变大通过的电流变小,电阻变小通过的电压变大。

第四课时运用欧姆定律及串并联电路的特点,练习动态电路的相关计算。

动态电路------由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动导致电路中的物理量发生变化的电路。

简化电路的方法:

1、电流表看成导线,电压表看成断路。

2、短路和断路的电路可以去掉。

3、闭合的开关看成导线

解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路(电路的识别),可以把电流表简化成导线,将电压表简化成断开的或干脆拿掉。把闭合的开关看成导线,把被局部短路的用电器拿掉;把开关断开的支路去掉,来简化电路。画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,再根据有关的公式和规律去解题。

第三节“测量小灯泡的电阻”是欧姆定律内容的延续,教学过程中以学生为主,本节主体内容是利用电压表、电流表测算出小灯泡的电阻,通过实验探究去发现灯丝电阻变化的规律,并最终找到影响灯丝变化的因素及它们之间的相互关系。注意多测几组数据,指明不能用平均法求电阻值(测量定值电阻的阻值用平均法求电阻值)。

通过本实验,进一步让学生认识到导体的电阻大小是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和导体中的电流无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,此外跟温度有关。这也为电功率中“测量小灯泡的电功率”作了铺垫。

第四节“欧姆定律及其安全用电”:课前安排学生收集安全用电的常识,课堂上进行交流,教师进行补充。再播放《安全用电》视频。

节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手,让学生学会运用已学的电学知识,解决有关生活中的实际的问题,既增强自我保护意识,又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识。

另外本节涉及电路故障(断路或短路),在教学中应加强练习,注意区分两者对电路造成的影响,以及电路中电流表、电压表的变化。要求学生懂得一些简单的电路故障的问题,学会简单的故障排除方法,目的是为了培养学生基本的生活技能。了解短路的知识,使学生懂得安全用电的基本常识,提高安全用电的意识。

教材中介绍了避雷针,使学生注意防雷的重要性,提高自我保护的意识。

通过学习本节教材的知识,学生能了解日常安全用电常识,规范日常用电行为,了解家庭电路中常见故障,提高了学生利用知识解决实际问题的能力。通过学习,使学生认识到电给人类社会带来了材富,改善了人民的生活。但是,有生产和生活中,如果不注意安全用电,电也会给人类带来灾害。

欧姆定律及其应用范文第5篇

一、寓培养学生实事求是的科学态度于学生实验操作之中

欧姆定律是一个实验定律,因此在教学“欧姆定律”一节时,教师必须在学生对“电流与电压、电阻”之间关系进行猜想假设的基础上,引导学生设计实验方案,精心组织学生进行实验。在实验前指导学生:(1)根据电路图准确连接电路;(2)仔细检查电路及电表、滑动变阻器等连接是否准确;(3)在确认无误时,动手实验,并认真观察、精确记录数据;(4)明确滑动变阻器在两次实验中的作用:使定值电阻两端电压成整数倍变化和保持电阻两端电压不变;(5)分析实验中可能出现的数据差异原因,重复实验,直至准确。对于在实验中怕麻烦、凑数据的学生及时用科学家尊重事实、刻苦钻研及时教育他们,端正他们态度,帮助他们用实验得出准确结果。通过实验,使学生得到了欧姆定律实验所需要的数据,也培养了学生观察实验能力和实事求是、客观、细致的科学态度,从而激发学生勤奋求真的热情。

二、寓培养学生科学方法于分析实验数据和归纳出实验结论之中

在得出实验数据之后,就着手组织学生分析数据、归纳出结论。在引导时,引导学生回忆“探究影响导体电阻大小的因素”的实验方法,并要学生用之中方法研究电流跟电压、电阻两个因素的关系,即(1)固定电阻不变时,研究电流跟电压的关系;(2)固定电压不变时,研究电流跟电阻的关系。最后将两次结论综合起来,应用数学函数知识得出电流跟电压、电阻的关系。接着,根据学生实验数据组织讨论,并分析归纳实验结论。(1)分析“研究电流跟电压关系”表格:电流随电压增大而增大,且电压增大几倍电流也增大几倍。得出结论1:当电阻一定时,电流与电压成正比。(2)分析“电流与电阻关系”表格:电流随电阻的增大而减小,且电阻增大几倍,电流就减小到原来的几分之一。得出结论2:当电压一定时,电流与电阻成反比。归纳结论1、2,即得欧姆定律。在整个研究、分析、抽象,归纳过程中,使学生潜移默化地学会了:(1)研究问题的方法――控制变量法;(2)对实验数据的综合――分析――抽象――归纳的处理方法,从而学到了由特殊、个别推到一般的逻辑推理方法。这些方法都是学生终生受益的科学研究方法。在得出实验结论――欧姆定律后,教师接着就组织学生用他们已学过的数学知识推导欧姆定律的计算公式:(1)把电流与电压成正比表达成I∝U;(2)把电流与电阻成反比表达成I∝1/R,把(1)、(2)结合起来得出计算公式:I=U/R;通过公式推导使学生了解到不同学科之间的联系,它不仅开阔了学生的视野,也可使学生学到物理公式常用的科学的数学方法。

三、寓培养学生科学思想于理解、应用定律之中

对于实验定律――欧姆定律,在理解其内容时,引导学生讨论:能不能把定律叙述的导体的电流与导体两端电压成正比、与导体两端电阻成反比改叙述成导体两端电压与导体电流成正比、导体电阻与导体电流成反比?让学生在讨论中明白:叙述定律时只能按课本那样叙述,否则是错误的。这是因为事物内部矛盾的双方有主有次,这里电压、电阻是矛盾的主要方面,是事物变化的依据,对事物变化起决定作用的;而电流则是矛盾的次要方面,它是随电压、电阻变化而变化的,在事物变化中处于服从地位;这样使叙述在讨论中理解了定律,在理解定律过程中获得了一次科学的认识教育。

在讲解定律公式的应用时,如教师通过P111教材例1的讲解,强调了定律的应用是有条件的,即(1)同体性:只能适用于同一段电路中的电流、电压以及电阻之间的关系的运算;(2)同时性;(3)计算时数字代入单位必须是国际单位制中主单位。引导学生认识到真理是有局限性的,是离不开特定条件的。又如教师通过课本例2讲解,强调了定律的应用性,即通过欧姆定律可以求出导体的电阻值,也就是可用伏安法测未知电阻,使学生体会到:理论的实践性以及理论与实践的一致性。此外取平均值可以减小实验误差;表格可以得到实验结论1等。

四、寓培养学生的科学精神于介绍科学家的事例之中

结合课本中“信息库”介绍,使学生了解德国的物理学家欧姆发现了电路中遵循的基本“交通规则”,但他幼年家贫,曾中途辍学,后全凭自己努力,完成学业。他为了得到欧姆定律,花费了十年心血。当时的实验条件非常差,他自制了测电流的电流扭秤,花五年时间才找到电压稳定的电源。经过长期细致的研究,终于取得了成果。在教学中把欧姆的对学习勤奋刻苦,对科学知识的执著追求,在科学研究道路上勇于探索、百折不挠的献身精神及对人类社会的贡献,展现在学生面前,使学生从中接受了热爱科学、追求真理的科学接受教育。

教育者在实施科学素养教育时不是生硬的说教,应有机结合教材适时适量地渗透;科学素养教育是素质教育的核心,在实施时教师还应当有意识、有目的地进行,同时联系教材中其他素质教育因素如能力、智力、科学美等全方位地开展,并做到主、次得当,这就需要安排好教学过程和节奏,从而使素质教育得到全面培养。

【参考文献】

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