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1、課題:第一節(jié) 歐姆定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能 1.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究得到的電流、電壓、電阻的關(guān)系得出歐姆定律。2.理解歐姆定律,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。 3.能根據(jù)串聯(lián)電路中電壓及電流的規(guī)律,利用歐姆定律得到串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律。二、過程和方法1.通過根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究得到歐姆定律,培養(yǎng)學(xué)生的分析和概括能力。2.通過利用歐姆定律的計(jì)算,學(xué)會(huì)解電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過了解科學(xué)家發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)家探求真理的偉大精神和科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的積極性和勇于為科學(xué)獻(xiàn)身的熱情?!緦W(xué)習(xí)過程】前面學(xué)習(xí)過電場(chǎng)知識(shí),電場(chǎng)對(duì)放入其

2、中的電荷有力的作用,促使電荷移動(dòng),電荷的定向移動(dòng)就形成電流,這節(jié)課我們將在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)電流作進(jìn)一步的了解。(一)基礎(chǔ)知識(shí)清單1.電流形成的條件有二:一是物體內(nèi)有 ,二是導(dǎo)體內(nèi)存在 (或?qū)w兩端有 )。2.習(xí)慣上規(guī)定 的定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?,則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相 。電流是 量(填矢或標(biāo))。3. 通過 跟通過 的比值,叫做電流,用符號(hào) 表示,即,電流的單位在SI制中是 ,簡(jiǎn)稱 ,符號(hào) 。4.電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流的 的物理量。R ;電阻的單位為 ,簡(jiǎn)稱 ,符號(hào)是 。5.縱坐標(biāo)表示 ,橫坐標(biāo)表示 ,這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。6.歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩

3、端的的電壓U成 ,跟導(dǎo)體的電阻成 ;公式I 。(二)課中探究探究一:電流(1)電流什么是電流?大量電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流形成的條件是什么??jī)?nèi)因有自由移動(dòng)的電荷。金屬中有自由移動(dòng)的電子,電解液中有自由移動(dòng)的離子。絕緣體中沒有自由移動(dòng)的電荷,其中不能形成電流。那么,為什么用電流表直接連接金屬導(dǎo)體兩端卻沒有讀數(shù)?這是因?yàn)?,?dǎo)體中大量的自由電荷永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等,不會(huì)出現(xiàn)大量自由電荷定向移動(dòng)的現(xiàn)象,也就是說沒有電流。要使大量自由電荷做定向移動(dòng),必須要有一種力,這種力就是電場(chǎng)力。演示按圖1連接圖1小燈泡發(fā)光,有電流流過小燈泡。外因?qū)w兩端存在電壓。當(dāng)導(dǎo)體與電源連接

4、時(shí),它的兩端有了電壓,導(dǎo)體中就有了電場(chǎng),這樣導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)形成電流。干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等都是電源,它們的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓,使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流。電流的強(qiáng)弱用電流(I)表示。a定義通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫電流,用I表示。b表達(dá)式:Ic單位:安培(A)d電流的方向規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。e電流是標(biāo)量。直流電:方向不隨時(shí)間而改變的電流。恒定電流:方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間而改變的電流。(2)電流的微觀表達(dá)式:I=nqvS。其中,n是導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q是每個(gè)自由電荷的電量,v是導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速

5、率,S是導(dǎo)體的橫截面積。推導(dǎo)過程如下:如圖1211所示,在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取截面B和C,設(shè)導(dǎo)體的截面積為S,導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)電荷的電量為q,電荷的定向移動(dòng)速率為v,則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C。由于I=q/t可得:I=qnSvt/t=nqvS 探究二:歐姆定律一、歐姆定律1.歐姆定律是在金屬導(dǎo)體基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,實(shí)驗(yàn)表明,除金屬導(dǎo)體外,歐姆定律對(duì)電解液也適用,但對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體(如日光燈管中的氣體)和某些導(dǎo)電器件(如晶體管)并不適用。2.“”和“”兩者是不同的,是電流的定義式,只要導(dǎo)體中有電流,不管是什么導(dǎo)體在導(dǎo)電,都

6、適用;而是歐姆定律的表達(dá)式,只適用于特定的電阻(線性電阻),不能將兩者混淆。二、電阻1.是電阻的定義式,說明了一種量度和測(cè)量電阻的方法,并不說明“電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過導(dǎo)體的電流成反比”。適用于所有導(dǎo)體,無(wú)論是“線性電阻”還是“非線性電阻”。2.對(duì)同一個(gè)線性導(dǎo)體,不管電壓和電流的大小怎樣變化,比值R都是恒定的,對(duì)于不同的導(dǎo)體,R的數(shù)值一般是不同的,R是一個(gè)與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)的物理量。探究三:導(dǎo)體的伏安特性曲線1.導(dǎo)體的伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件叫做線性元件,是歐姆定律適用的元件。2.對(duì)歐姆定律不適用的元件,電流和電壓不成正比,伏安特性曲線不是直線,這種電學(xué)元件叫做非線性元件。3對(duì)

7、線性元件,導(dǎo)體的伏安特性曲線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)如圖211(1),斜率大的,電阻?。粚?duì)非線性元件,伏安特性曲線上某一點(diǎn)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的比值,即曲線的割線斜率表示了導(dǎo)體的電阻的倒數(shù),如圖211(2)。學(xué)生實(shí)驗(yàn):描繪小燈泡的伏安特性曲線在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,按下圖的電路圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開關(guān)閉合前,調(diào)節(jié) 的滑片,使變阻器的有效電阻為 ,閉合開關(guān),逐步減小滑動(dòng)變阻器的有效電阻,通過小燈泡的電流隨之 ,分別記錄電流表和 的多組數(shù)據(jù),直到電流達(dá)到它的 為止,由于變阻器是串聯(lián)在電路中的,即使R調(diào)到最大,電路中還有一定的電流,因此在描出的伏安特性曲線中缺少 的數(shù)據(jù),要克服這一點(diǎn),可按照下圖乙

8、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線2分析曲線的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)原理1用電流表測(cè)出流過小燈泡的電流,用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓,測(cè)出多組(U,I)值,在UI坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連結(jié)起來2電流表外接:因?yàn)樾襞蓦娮韬苄?,如果?nèi)接電流表,分壓明顯 滑動(dòng)變阻器采用分壓式:使電壓能從0開始連續(xù)變化實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源(46 V直流)、小燈泡(4V、07 A或38 V、0,3A),電流表(內(nèi)阻較小)、電壓表(內(nèi)阻很大),開關(guān)和導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、坐標(biāo)紙實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)記錄:描繪小燈泡的伏安特性曲線(三)課中檢測(cè) 1.下列說法中正確的是 ( ) A.由知道,一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的

9、電壓成正比,跟通過它的電流成反比 B.比值反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),即電阻 C.導(dǎo)體電流越大,電阻越小 D.由知道,通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 2.今有甲、乙兩個(gè)電阻,在相同時(shí)間內(nèi)流過甲的電荷量是乙的2倍,甲、乙兩端的電壓之比為1:2, 則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為 ( ) A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5 3.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(dòng)方向相同 B.金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí),由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,所以電流增大 C.由可知,電流一定時(shí),導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,電壓一定時(shí),電阻與電流成反比 D.對(duì)給定的導(dǎo)體,比值是

10、個(gè)定值,反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) U/V I 10 8 II 6 4 2 1 2 3 I/10-3A 4.如圖所示,圖線I 和圖線II所表示的電阻值分別為( ) A.4和2 B.0.25和0.5 C.4k和2k D.2.510-4 和5.010-4 (四)課后反思課題:第二節(jié) 電阻定律 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)和能力1、能敘述電阻定律,寫出表達(dá)式。 2、能敘述電阻率的意義,能說出金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的變化規(guī)律,了解電阻率和溫度有關(guān)。二、過程和方法1、通過設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)應(yīng)用控制變量法來進(jìn)行研究的方法。2、通過分析處理數(shù)據(jù),培養(yǎng)邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力。3、通過研究各材料

11、的電阻率表格,培養(yǎng)收集信息、綜合分析獲取知識(shí)的能力。三、情感和價(jià)值觀1、培養(yǎng)熱愛科學(xué),激發(fā)努力探索未知的激情。2、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神?!緦W(xué)習(xí)過程】上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了歐姆定律,那么電阻與哪些因素有關(guān)呢?(一)基礎(chǔ)知識(shí)清單1、電阻定律 (1)通過實(shí)驗(yàn)探究,采用了_法,得知影響導(dǎo)體電阻的因素有溫度、_、_、_。 (2)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成_,與它的橫截面積S成_;導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的_有關(guān)。 (3)表達(dá)式(決定式):_ _。 2、電阻率 (1)物理意義:反映了導(dǎo)體材料的 性質(zhì), (2)決定因素:與導(dǎo)體的l和S_關(guān),與物體的_和_有關(guān)。 (3)計(jì)算式: 數(shù)值上等于 (4)單位:3.

12、導(dǎo)體材料的應(yīng)用(1)純金屬的電阻率較小,連接電路用的導(dǎo)線一般用純金屬制成。合金的電阻率較大,電爐絲通常用合金絲制成(2)金屬的電阻率隨溫度的升高而_的特性。電阻溫度計(jì)利用這一規(guī)律制成標(biāo)準(zhǔn)電阻使用材料的電阻率溫度變化的影響。 (二)課中探究探究一:探究決定導(dǎo)體電阻的因素1探究與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素:(1)電阻絲橫截面積的測(cè)量把電阻絲緊密繞在一個(gè)圓柱形物體上(例如鉛筆),用刻度尺測(cè)出多匝的_,然后除以_,得到電阻絲的直徑,進(jìn)而計(jì)算出電阻絲的橫截面積。如上圖所示線圈匝數(shù)長(zhǎng)_m。(2)電阻絲長(zhǎng)度的測(cè)量把電阻絲拉直,用_量出它的長(zhǎng)度。(3)電阻的測(cè)量連接適當(dāng)?shù)碾娐?,測(cè)量電阻絲兩端的電壓U和通過電阻絲的電流

13、I,由R_計(jì)算得到。2實(shí)驗(yàn)探究:項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄繉?dǎo)體電阻與_、_、材料的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)方法控制變量法探究二:電阻定律、電阻率、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體一、電阻定律1內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度成_,與它的橫截面積S成_,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的_有關(guān)。2公式:R=_二、電阻率1物理意義:電阻定律中的是比例常量,與導(dǎo)體的_有關(guān),它反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為材料的電阻率。在數(shù)值上等于這種材料制成的長(zhǎng)為_,橫截面積為_的導(dǎo)體的電阻。2的單位:_,符號(hào)為_。3決定電阻率的因素:電阻率是由導(dǎo)體的_決定的,不同材料電阻率_;電阻率還與_有關(guān),同一種材料在不同_下電阻率并不相同。對(duì)于大多數(shù)

14、金屬材料,它的電阻率將隨_的升高而_。三、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體導(dǎo)體的電阻率很小,大約為_;絕緣體的電阻率很大,約為_;導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,稱為_,其電阻率約為_。許多半導(dǎo)體在光照、溫度升高時(shí),電阻率將發(fā)生明顯_,利用這種特性制成_電阻、_電阻,用來測(cè)量_、_和制造各種自動(dòng)控制設(shè)備。探究三:對(duì)電阻和電阻率的理解電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。由電阻定律可知,導(dǎo)體的電阻由電阻率、導(dǎo)體的長(zhǎng)度以及導(dǎo)體的橫截面積共同決定。而電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理,由導(dǎo)體的材料和溫度決定。金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大,有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小。【例1】下列關(guān)于電阻率的敘述中錯(cuò)誤的是(

15、)A當(dāng)溫度極低時(shí)超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零B常用的導(dǎo)線是由電阻率較小的鋁、銅材料做成的C材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度D材料的電阻率會(huì)隨溫度的變化而變化【變式1】關(guān)于導(dǎo)體的電阻和電阻率,下列說法正確的是( )A由可知,當(dāng)溫度一定時(shí),導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、電阻率成正比,與橫截面積S成反比。B由可知,導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比,跟電流成反比C將一根導(dǎo)線一分為二,則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D某些金屬的電阻率隨溫度的降低會(huì)突然減小為零,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象【變式2】關(guān)于電阻和電阻率的說法中,正確的是( )A導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻,只有電流通過導(dǎo)體時(shí)才有電阻B電阻率表征導(dǎo)體的

16、導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱,由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān)C將一根導(dǎo)線等分為兩段,則半根導(dǎo)線的電阻、電阻率都是原來的二分之一D電阻率小的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就小探究四: 與的區(qū)別與聯(lián)系【例2】如圖所示,P是一個(gè)表面鍍有很薄電熱膜的長(zhǎng)陶瓷管,其長(zhǎng)度為L(zhǎng),直徑為D,鍍膜的厚度為d,管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N?,F(xiàn)把它接入電路中,測(cè)得它兩端電壓為U,通過它的電流為I。則金屬膜的電阻為_,鍍膜材料的電阻率的計(jì)算式為_?!咀兪?】為了測(cè)定液體的電阻率,工業(yè)上用一種稱為“電導(dǎo)線”的儀器,其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示。A、B的兩個(gè)面積為的正方形鉑片,間距。把它們浸沒在待測(cè)液體中,若通過兩根引線加上一定的電壓,測(cè)出的電流,這種液

17、體的電阻率是多少?(三)課中檢測(cè) 1.關(guān)于材料的電阻率,下列說法中正確的是()A.把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段,每段的電阻率是原來的B.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 C.純金屬的電阻率較合金的電阻率小D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量2.電路中有一段金屬絲長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為R,要使電阻變?yōu)?R,下列可行的方法是( )A.將金屬絲拉長(zhǎng)至2LB.將金屬絲拉長(zhǎng)至4LC.將金屬絲對(duì)折后擰成一股D.將金屬絲兩端的電壓提高到原來的4倍3.一段粗細(xì)均勻的電阻絲橫截面的直徑為d,電阻為R,把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后,它的電阻變成() A.R/1000B.10000RC.R/100D100R(四)課

18、后反思課題:第三節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用(一) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)和能力掌握串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)。會(huì)用串并聯(lián)電路的性質(zhì)進(jìn)行電路計(jì)算。二、過程和方法1、通過設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)應(yīng)用控制變量法來進(jìn)行研究的方法。2、通過分析處理數(shù)據(jù),培養(yǎng)邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力。三、情感和價(jià)值觀1、培養(yǎng)熱愛科學(xué),激發(fā)努力探索未知的激情。2、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神?!緦W(xué)習(xí)過程】前面我們學(xué)習(xí)了電阻、歐姆定律、電阻定律等基本規(guī)律。今天我們利用這些概念和規(guī)律研究串、并聯(lián)電路的一些特點(diǎn)和規(guī)律。同時(shí),學(xué)習(xí)如何對(duì)電壓表和電流表的改裝以及各種電路的選擇。(一)基礎(chǔ)知識(shí)清單一、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)(性質(zhì))連接性質(zhì)數(shù)學(xué)表達(dá)式

19、物理意義串聯(lián)電流關(guān)系電壓關(guān)系電阻關(guān)系電壓分配規(guī)律并聯(lián)電流關(guān)系電壓關(guān)系電阻關(guān)系電流分配規(guī)律二、怎樣將電流表改裝成電壓表、安培表?(二)課中探究探究一:電阻的串聯(lián)與并聯(lián)串并聯(lián)電路特點(diǎn)(一)、串聯(lián)電路電路中各處電流相同I=I1=I2=I3=串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻之和,即R=R1R2Rn串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比,即(二)、并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同U=U1=U2=U3并聯(lián)電路子路中的電流等于各支路的電流之和I=I1I2I3=并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。=+,當(dāng)并聯(lián)電路是由n個(gè)

20、相同的電阻R并聯(lián)而成時(shí),總電阻R總= ;當(dāng)并聯(lián)電路只有兩個(gè)支路時(shí),則總電阻為R總= 并聯(lián)電路中通過各個(gè)電阻的電流踉它的阻值成反比,即I1R1I2R2=InRn= U【例1】在圖233所示的電路中,電源電壓U15V,電阻R1、R2、R3的阻值均為10,S為單刀三擲電鍵,求下列各種情況下電壓表的讀數(shù):(1)電鍵S接B(2)電鍵S接A (3)電鍵S接C.常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表(表頭)改裝成的。常用表頭的內(nèi)阻很小,它的滿偏電流也很小,所以它能測(cè)量的最大電壓也很小。這種表頭的用途不很大。只有改裝后的電表才能適應(yīng)科研工作和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。描述表頭的重要參量:表頭內(nèi)阻;滿偏電流;滿偏電壓

21、。電流表的滿偏電流和滿偏電壓通常很小。測(cè)量較大電壓時(shí)要串聯(lián)一個(gè)電阻把電流表改裝成電壓表;測(cè)量較大電流時(shí)要并聯(lián)一個(gè)電阻把它改裝成大量程的電流表。探究二:將電流表改裝成電壓表1、 方法:給電流表串聯(lián)一只大的分壓電阻。就可把電流表改裝成電壓表。如圖1。GRgRIg電壓表圖1:給電流表串聯(lián)一只大電阻,將電流表改裝成電壓表。2、 【例2】有一電流表,內(nèi)阻,滿偏電流.把它改裝成量和平為3V的電壓表,要串聯(lián)一只多大的分壓電阻R?分析與解:電壓表V由表頭G和分壓電阻R組成,如圖1虛線框內(nèi)所示。所謂量程3V,意思是當(dāng)電壓表兩端的電壓U=3V時(shí),表頭G分擔(dān)的電壓滿偏電壓Ug,通過表頭的電流為滿偏電流Ig,指針指在

22、最大刻度處,而最大刻度直接標(biāo)以3V。表頭G的滿偏電壓UR=IgRg=0.03V,電阻R分擔(dān)的電壓UR=U-Ug=2.97V.串聯(lián)電阻R的作用是分擔(dān)一部分電壓。作這種用途的電阻叫分壓電阻。由歐姆定律可求出分壓電阻:3、 分壓電阻R的計(jì)算公式:式中的n叫量程擴(kuò)大的倍數(shù):。4、 改裝后的電壓表的電阻RV=R+Rg=。所以分壓電阻R=。探究三:將電流表改裝成安培表1、 方法:給電流表并聯(lián)一只很小的分流電阻。就可把電流表改裝成安培表。GIIg一gIRRRg安培表圖2:給電流表并聯(lián)一只很小的電阻,把電流表改裝成安培表。2、 【例3】有一電流表G,內(nèi)阻,滿偏電流,把它改裝成量程為0.6A的安培表,要并聯(lián)一只

23、多大的分流電阻?析與解:安培表由表頭G和電阻R組成,如圖2中虛線框內(nèi)所示。所謂量程0.6A,意思是通過安培表的電流是0.6A時(shí),通過表頭G的電流為滿偏電流Ig,最大刻度直接標(biāo)以0.6A.這時(shí)通過表冰的電流IR=I-Ig=0.597A。并聯(lián)電阻R的作用是分去一部分電流,作這種作用的電阻常叫分流電阻。由歐姆定律求出分流電阻:3、 分流電阻的計(jì)算公式:,式中的n叫量程擴(kuò)大的倍數(shù):。4、改裝后的安培表的內(nèi)阻(三)課中檢測(cè)1三個(gè)阻值都為12的電阻,它們?nèi)我膺B接、組合,總電阻可能為( )A4 B24 C8 D362下列說法正確是( )A一個(gè)電阻和一根無(wú)電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)總電阻為零B并聯(lián)電路任一支路電阻都大

24、于電路的總電阻C并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其它支路不變) 總電阻也增大D并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其它支路不變) 總電阻一定減少S1R1R2R3S2AB圖2343三個(gè)電阻之比為R1:R2:R3=1:2:5,將這三個(gè)電阻并聯(lián),則通過這三支路的電流強(qiáng)度I1:I2:I3之比為( )A1:2:5 B5:2:1 C10:5:2 D2:5:104.如圖234所示,求下列幾中情況下A、B間的等效電阻。AS1 S2均斷開 BS1合上 S2斷開CS1斷開 S2合上 DS1 S2均合上5.電流表的內(nèi)阻是Rg=200,滿刻度電流值是Ig=500,現(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為1.0V的電壓表,正確的方法是 ( ) A應(yīng)

25、串聯(lián)一個(gè)01的電阻 B應(yīng)并聯(lián)一個(gè)01的電阻 C應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800的電阻 D應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1800的電阻(四)課后反思課題:第三節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用(二) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】一、知識(shí)和能力(1)電壓表和電流表的改裝。(2)限流電路和分壓電路的特點(diǎn)。(3)伏安法測(cè)電阻的兩種電路的選擇。二、過程和方法1、通過設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)應(yīng)用控制變量法來進(jìn)行研究的方法。2、通過分析處理數(shù)據(jù),培養(yǎng)邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力。三、情感和價(jià)值觀1、培養(yǎng)熱愛科學(xué),激發(fā)努力探索未知的激情。2、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。【學(xué)習(xí)過程】前面我們學(xué)習(xí)了電阻、歐姆定律、電阻定律等基本規(guī)律以及串、并聯(lián)電路的一些特點(diǎn)和規(guī)律。今天同時(shí)

26、,學(xué)習(xí)如何對(duì)電壓表和電流表的改裝以及各種電路的選擇。(一)基礎(chǔ)知識(shí)清單1、伏安法測(cè)電阻有兩種連接方式: 、 。2、控制電路有兩種控制方式: 、 。3、根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因及性質(zhì)可分為_與_兩類。由于儀器結(jié)構(gòu)上不夠完善或儀器未經(jīng)很好校準(zhǔn)等原因會(huì)產(chǎn)生誤差,稱為_;在相同條件下,對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量,由于各種偶然因素,會(huì)出現(xiàn)測(cè)量值時(shí)而偏大,時(shí)而偏小的誤差現(xiàn)象,這種類型的誤差叫做_.(二)課中探究探究一:控制電路的選擇滑動(dòng)變阻器的連接(1)限流電路:如圖3所示,實(shí)際上滑動(dòng)變阻器的右邊部分并沒有電流流過。該電路的特點(diǎn)是在電源電壓不變的情況下:R兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍:UURUR/(R0+R),電流調(diào)節(jié)范圍

27、:U/RIRU/(R0+R )。即電壓和電流不能調(diào)至零,因此調(diào)節(jié)范圍較小。要使限流電路的電壓和電流調(diào)節(jié)范圍變大,可適當(dāng)增大R0。另外,使用該電路時(shí),在接通電前,R0 應(yīng)調(diào)到最大。圖3SR0RU圖4SR0REAB(2)分壓電路:如圖4所示,實(shí)質(zhì)上滑動(dòng)變阻器的左邊部分與R用并聯(lián)后再與滑動(dòng)變阻器的右邊串聯(lián)。注意滑動(dòng)變阻器的兩端都有電流流過,且不相同。該電路的特點(diǎn)是:在電源電壓不變的情況下,R用兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍為UUR0,即電壓可調(diào)到零,電壓調(diào)節(jié)范圍大。電流調(diào)節(jié)范圍為E/RIR0。 使用分壓電路,在當(dāng)R0RA時(shí) ,應(yīng)采用內(nèi)接法,因?yàn)檫@時(shí)安培表的分壓作用較微弱。(2)當(dāng)RX較小、且滿足RXRV/RX時(shí)

28、,應(yīng)選內(nèi)接法;當(dāng)RX/ RARR2 B.R1RR1,RR2 D.RR1,RI2B、電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1r2C、電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1r2D、當(dāng)電源的工作電流變化相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大 (四)課后反思課題:第五節(jié) 學(xué)生實(shí)驗(yàn):測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.2.掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.【學(xué)習(xí)過程】實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)依據(jù)閉合電路歐姆定律.2.實(shí)驗(yàn)電路:如圖3.E和r的求解:由U=E-Ir得: 解得:4.作圖法處理數(shù)據(jù),如圖所示.(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為E.(2)圖線與橫軸交點(diǎn)為短路電流(3)圖線的斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻思維拓展:在實(shí)際中,路

29、端電壓通常數(shù)值不能太小,縱坐標(biāo)不從零開始,這時(shí)(1)圖線與縱軸交點(diǎn)還是E嗎?.(2)圖線與橫軸交點(diǎn)還是短路電流嗎?(3)圖線的斜率絕對(duì)值還表示電源內(nèi)阻嗎?實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆.實(shí)驗(yàn)步驟1.電流表用0.6 A量程,電壓表用3 V量程,按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路.2.把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端.3.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1,U1).用同樣方法測(cè)量幾組I、U值.填入表格中.4.斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材.5.用圖象法處理數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U-I坐標(biāo)系,在坐標(biāo)平面

30、內(nèi)描出各組(I,U)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn),然后盡量多地通過這些點(diǎn)作一條直線,不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè),則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距),直線的斜率絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r,即誤差分析1.偶然誤差(1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差.(2)用圖象法求E和r時(shí),由于作圖不準(zhǔn)確造成誤差.2.系統(tǒng)誤差(1)若采用甲圖,其U-I圖象如乙圖所示.由于電壓表的分流作用造成誤差. 結(jié)論:當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí),IV0,IAI短,短路電流測(cè)量值真實(shí)值.E測(cè)E真.因?yàn)?所以r測(cè)r真.(2)若采用丙圖,其U-I圖象如丁圖所示.由于電流表的分壓作用造成誤差.結(jié)論:E為真實(shí)值.I短測(cè)

31、r真,r測(cè)為r真和RA的串聯(lián)值,由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小,所以這時(shí)r測(cè)的誤差非常大.注意事項(xiàng)1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池).2.要測(cè)出不少于6組的(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,然后用方程組求解,并求平均值.3.若U-I圖線縱軸刻度不是從零開始,則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,電源的內(nèi)阻不能用 確定.應(yīng)根據(jù) 確定.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)以上測(cè)量方法一般稱為伏安法,測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻還有以下幾種方法:1.安阻法:用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量,電路如圖甲所示,測(cè)量原理為:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此種方法使測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差,但內(nèi)阻偏大.2.伏阻法:用一個(gè)電壓表和電阻箱測(cè)量,電路如圖乙所示,測(cè)量原理為: 由此可求出r和E,此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏小.3.粗測(cè)法:用一只電壓表粗測(cè)電動(dòng)勢(shì),直接將電壓表接在電源兩端,所測(cè)值近似認(rèn)為是電源電動(dòng)勢(shì),此時(shí) 需滿足RVr.4.雙伏法:用兩個(gè)電壓表可測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì),電路如圖所示.測(cè)量方法為:斷開S,測(cè)得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2,此時(shí), RV為V1的內(nèi)阻;再閉合

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