第一節(jié) 電阻和變阻器
學習目標
1.知道什么是電阻及其單位,通過實驗探究認識決定導體電阻大小的因素。
2.了解滑動變阻器的基本結構和原理,會使用滑動變阻器改變電路中的電流。
學時安排
本節(jié)用2學時,第一學時認識電阻、探究影響電阻大小的因素,第二學時學習滑動變阻器的結構及連接方法。
第一學時
課前準備
1.家庭實驗
⑴找兩盞亮度(瓦數(shù))不同的白熾燈泡,在燈泡熄滅時觀察比較它們的燈絲粗細有何不同。
⑵觀察空調電源線與臺燈電源線,比較二者有何區(qū)別。
⑶找一些電線,觀察導線芯是用哪些材料制成的(注意安全,不要觀察連接在電路中的導線)。
2.預習記錄
通過預習課文中“電阻”和“電阻的大小與哪些因素有關”兩部分內容(64~66頁),你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
一、認識電阻
活動1:連接如圖所示電路,閉合開關,觀察比較小燈泡的亮度(兩燈泡規(guī)格不同)。思考:
1.兩燈泡兩端的電壓相等嗎?
2.通過它們的電流相等嗎?請測量驗證。
3.電流是電荷定向移動形成的,請你想象一下:假如你是一粒自由電子,在你定向移動過程中,會不會受到阻礙?據(jù)此,你認為造成上述現(xiàn)象的原因是什么?
4.閱讀課本64頁“電阻”部分內容,了解什么是電阻及其單位。
二、探究影響電阻大小的因素
活動2:結合“活動1”中的實驗現(xiàn)象及分析,根據(jù)你課前在家中觀察燈絲的不同、電源線的區(qū)別及導線的材料,你認為導體的電阻大小可能與哪些因素有關?有什么關系?
活動3:探究導體電阻的大小與導體的橫截面積、長短及材料是否有關
1.討論:
⑴要研究導體電阻的大小與導體的橫截面積是否有關,應保持 、 不變,改變 ,比較電阻是否相等。
⑵研究導體電阻的大小與導體的長短是否有關,應如何實驗?
⑶研究導體電阻的大小與導體材料是否有關,又該如何實驗?
2.選擇實驗器材
提供的器材有:
A.電源 B.導線。茫_關。模襞荨
E.電流表。疲娮杞z如下(注:a、b、c材料相同,d材料不同,a、c、d橫截面積相同。)
a
b
c
d
所選器材是
思考:所選器材在實驗中起什么作用?如何比較電阻的大?
3.根據(jù)以上設計思路,畫出實驗電路圖(電阻絲用 表示 ):
4.連接電路,進行實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)。
次 數(shù)1234
電阻絲
電 流/A
5.通過實驗,你得到哪些結論?
說明:
此實驗也可由教師演示,學生觀察思考。
第二學時
課前準備
1.家庭實驗
調查家中哪些用電器可以調節(jié)工作狀態(tài)?
2.預習記錄
通過預習課文“變阻器”部分內容(66~67頁),你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
三、認識滑動變阻器
活動4:制作變阻器,改變燈泡亮度。
提供器材:電池(電源)、開關、燈泡、一根電阻絲、若干導線。
請利用這些器材連接如圖所示電路。
1.如何改變燈泡亮度?
2.燈泡亮度為什么會改變?
3.討論:這種自制的變阻器有什么缺點或者不足之處嗎?如果有,如何改進?
活動5:對照滑動變阻器實物,閱讀課本66頁“變阻器”的內容,認識滑動變阻器結構。
思考討論:
若將下圖中滑動變阻器A、D兩個接線柱接入電路,仔細觀察分析電流是怎樣流經滑動變阻器的?請判斷接入電路的是哪一部分電阻絲?若將滑片向右移動,接入電路的電阻絲長度如何變化?電阻大小如何變化?電流的大小如何變化?
四、使用滑動變阻器
活動6:用滑動變阻器調節(jié)小燈泡的亮度
1.滑動變阻器有A、B、C、D四個接線柱,而接入電路時,如果只需接兩個接線柱,你能想到哪些接法?分別在下圖中畫出連線。
每種接法若滑片自左向右移動,接入電路中的電阻怎樣變化?
2.將滑動變阻器與燈泡串聯(lián)接入電路,移動滑片,改變燈泡的亮度,將實驗結果記入表格:
接入電路的
接線柱滑片P自左向右移動
電路中電阻的變化燈泡亮度變化
3.總結滑動變阻器的連接方法。
活動7:連接如圖所示的電路,移動滑動變阻器的滑片,看利用滑動變阻器能不能改變燈泡兩端的電壓?把觀察結果記錄下來:
說 明
本節(jié)課可通過演示實驗、雙邊活動引入,如:展示自制的油量表(或壓力計、測風儀),或通過調節(jié)收音機的音量旋鈕改變音量,讓學生意識到:音量旋鈕通過改變電阻,影響電流,從而調節(jié)音量。
在學生觀察實物、自學教材的基礎上,可通過多媒體動畫演示,使學生清楚認識連入電路的電阻,并模擬移動滑片,使學生自然認識到滑動變阻器的工作原理。
提醒學生:連接電路時開關要斷開,滑動變阻器的阻值要調至最大。
“活動7”既是對本節(jié)知識的拓展,也是為學生在下一節(jié)探究歐姆定律時順利設計實驗做鋪墊,有利于突破下節(jié)課的一個難點。
第二節(jié) 科學探究:歐姆定律
學習目標
1.運用控制變量法探究電流跟電壓、電阻的關系,歸納得出歐姆定律。
2.理解歐姆定律,并能運用歐姆定律進行簡單的計算。
課前準備
1.復習回憶
⑴電壓表的使用方法;
⑵電流表的使用方法;
⑶滑動變阻器的作用和接法。
2.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
一、問題與猜想:
活動1:前面我們學習了三個物理量——電流、電壓、電阻。知道電壓是產生電流的原因,而電阻對電流有阻礙作用。你認為電流大小與電壓、電阻的大小有沒有關系?如果有關,可能存在什么關系?
二、實驗探究
活動2:探究電流大小跟電壓的關系
1.設計實驗
⑴思考:要研究電流大小與電壓的關系,應保持哪個物理量不變?改變哪一物理量?需要測出哪些物理量并加以比較?
⑵討論:有哪些方法可改變定值電阻兩端的電壓和通過它的電流?嘗試畫出電路圖。
⑶交流:對同學們設計的各種方案進行比較、評價,你認為哪種設計更合理?說明理由。
2.進行實驗
按照電路圖連接電路,進行實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)。
實驗次數(shù)電阻/Ω電壓/V電流/A
1
R= Ω
2
3
3.分析實驗數(shù)據(jù),歸納電流與電壓的關系。
活動3:探究電流大小跟電阻的關系
1.實驗器材
幾只阻值不等的定值電阻(阻值已知,如5Ω、10Ω、15Ω等),電流表,電壓表,滑動變阻器,電源,開關,導線若干。
2.設計實驗
⑴探究電流大小跟電阻的關系,需要測量(收集)哪些物理量?應保持哪個物理量不變?改變哪一物理量?
⑵怎樣改變電阻?(且能知道電阻的大。
⑶如何保持定值電阻兩端的電壓不變?嘗試畫出電路圖。
⑷交流:與同學交流各自的設計方案,并對各種設計進行比較、評價,看哪種方案更合理。
3.連接電路,進行實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)。
實驗次數(shù)電壓/V電阻/Ω電流/A
1
U= V
2
3
4.分析實驗數(shù)據(jù),歸納電流與電阻的關系。
三、歐姆定律
活動4:閱讀課本71~72頁“歐姆定律”部分內容,自學歐姆定律及其公式。
活動5:
1.探究電流跟電壓、電阻的關系時,主要運用了哪些方法?
2.寫出歐姆定律的公式變形:
3.若電路中有甲、乙兩個電阻,甲的電壓為2V,乙的電阻為10Ω。能用“2V除以10Ω”來計算電路中的電流嗎?據(jù)此你認為利用歐姆定律進行計算時應注意什么問題?
4.由歐姆定律公式變形可知R= 。對于此變形公式,小明認為:“導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比!蹦阃馑目捶▎?說明你的理由。
該過程學生可能會想到通過改變電池的節(jié)數(shù)來改變電壓,也可能想到利用滑動變阻器改變電壓、電流,教師應首先肯定、鼓勵學生提出不同的設計方案,然后讓學生比較、評價各種方案(教師點評),最后使學生知道:利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓操作方便,便于收集所需數(shù)據(jù)(為了便于找規(guī)律,我們一般讓電壓整數(shù)倍的變化。)
該過程學生可能會想到把幾個阻值不同的定值電阻并聯(lián),也可能想到用滑動變阻器調節(jié)電壓,通過學生對這些設計進行比較、評議,教師點評,使學生認識到:使用滑動變阻器進行實驗,電路連接簡單、操作方便等。
“活動5”的目的是加深對歐姆定律的理解。
第三節(jié) “伏安法”測電阻
學習目標
1.根據(jù)歐姆定律設計實驗,測算小燈泡工作時的電阻。
2.通過親自動手測算和分析討論,探究燈絲的電阻跟溫度的關系。
課前準備
1.復習回憶
還記得測算物質密度的方法嗎?用天平和量筒分別測出物體的 和 ,根據(jù)公式 可求出密度。這種間接測量物理量的方法在物理學中經常用到。
還有哪些物理量是用間接法進行測量的?
2.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
一、提出問題
電流可以用電流表測量,電壓可用電壓表測量,那么怎樣測量一只燈泡(或其他導體)的電阻?
二、設計實驗
活動1:根據(jù)歐姆定律設計實驗,測算小燈泡工作時的電阻:
1.寫出利用歐姆定律求電阻的公式: 。
根據(jù)此公式,要測算電阻先要測出哪些物理量?
2.要測量上述物理量,需要哪些器材?
3.觀察實驗用的小燈泡,其標示的電壓值是多少?
這個電壓是該燈泡正常工作的電壓,燈泡兩端的電壓不能達到標示值的1.2倍以上,否則會燒壞燈泡。那么為了調控燈泡的電壓,實驗時還需要什么器材?
4.請畫出實驗電路圖。
三、進行實驗
活動2:連接電路,測出燈泡在不同亮度時的電壓值和電流值,將測量數(shù)據(jù)記入表中。
實驗次序U/VI/AR/Ω燈泡亮度
1燈絲暗紅
2微弱發(fā)光
3正常發(fā)光
4
四、分析與討論
活動3:根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)求出每次的電阻值,并加以比較,看有什么發(fā)現(xiàn)。
1.隨著燈泡亮度增強,你測出的電阻 (選填“不變”“變大”或“變小”)。
2.如果幾次電阻值不同,你認為主要原因是誤差嗎?請說明理由。你猜測是什么原因造成的?
3.讓小燈泡由不亮逐漸變?yōu)檎0l(fā)光,分別用手摸一下燈泡,感受其溫度如何變化。
思考討論:燈絲電阻跟其溫度高低有什么關系?
想一想:家用白熾燈往往在剛接通電路的瞬間被“閃”壞。你能說明原因嗎?
說 明
進行實驗之前,可先讓學生說說實驗注意事項。
聯(lián)系生活,豐富、加深學生的認識。
第四節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
學習目標
1.通過實驗探究和理論推導,得出串聯(lián)、并聯(lián)電路總電阻跟分電阻的關系,體會兩種研究方法在科學探究中的意義,樹立理論與實踐相統(tǒng)一的思想。
2.會利用串聯(lián)、并聯(lián)電路的有關知識,解答和計算簡單的電路問題。
課前準備
1.復習回憶
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流各有什么關系?電壓各有什么關系?
2.預習記錄
通過預習課文,你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
一、認識串聯(lián)、并聯(lián)電路的總電阻
活動1:利用“伏安法”分別測量兩個定值電阻(R1 = 5Ω、R2 = 10Ω)串聯(lián)、并聯(lián)的總電阻值。將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
次數(shù)電阻連接情況電壓表示數(shù)電流表示數(shù)總阻值
1R1、R2串聯(lián)
2R1、R2并聯(lián)
思考討論:
1.觀察實驗數(shù)據(jù),總電阻一定等于兩個分電阻“之和”嗎?
閱讀教材76頁“加油站”的內容,請談談你對串聯(lián)(或并聯(lián))電路的“總電阻”的理解。
2.分析實驗數(shù)據(jù),比較串、并聯(lián)電路的總電阻與分電阻的大小。
3.請利用“影響電阻大小的因素”來解釋⑵中的結論。
二、理論推導串聯(lián)、并聯(lián)電路的總電阻和分電阻的關系
1.研究串聯(lián)電路的總電阻和分電阻的關系
活動2:
⑴根據(jù)串聯(lián)電路電壓關系U=U1+U2、電流關系I=I1=I2和歐姆定律,推導出串聯(lián)電路總電阻R與分電阻R1、R2的關系。
⑵理論推導結果與“活動1”中的實驗結論相符嗎?
思考討論:多個(2個以上)電阻串聯(lián)的總電阻與分電阻有什么關系?請做出猜想,并通過理論推導進行證明。
2.研究并聯(lián)電路的總電阻和分電阻的關系
活動3:
⑴理論推導并聯(lián)的總電阻R與分電阻R1、R2的關系。
⑵理論推導結果與“活動1”中的實驗結論相符嗎?
思考討論:多個相等阻值的電阻并聯(lián),總電阻與分電阻有什么關系?請做出猜想,并理論推導證明。
說 明
因為學生理解“并聯(lián)總電阻”有一定難度,所以通過實驗測量并聯(lián)、串聯(lián)總電阻,便于糾正“總”電阻就是“和”的錯誤認識,有助于學生正確理解“總電阻”的含義。
此處可以根據(jù)各校學生的實際情況靈活處理。例如:是否給出電路圖,是否提示要用到的電學知識。
教師在組織學生進行活動3時,應當給學生留出更寬松的獨立自主思考的空間,使學生能靈活運用在活動2中獲得的經驗自主解決活動3中的問題。
第五節(jié) 家庭用電
學習目標
1.通過觀察分析家庭電路實物布線圖,了解家庭電路的組成和連接方式。
2.了解生活中安全用電的知識,提高安全用電意識。
3.安裝模擬家庭電路,做到理論聯(lián)系實際,提高動手實踐能力。
學時安排
本節(jié)建議用2學時,第一學時學習家庭電路的組成,第二學時了解生活中安全用電的知識。
第一學時
課前準備
1.家庭實驗
在家長協(xié)助下,觀察家庭電路:
⑴進戶電線有幾條?
⑵配電盒內安裝有哪些元件?可以通過觀察實物、預習教材、咨詢家長、上網(wǎng)查詢等多種渠道了解它們的名稱和作用。
⑶室內有哪些家用電器?根據(jù)生活經驗推測它們的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)?
2.預習記錄
通過預習課文“觀察家庭電路”部分內容(80~83頁),你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
一、家庭電路
1.家庭電路的組成和連接方式
活動1:家庭電路是用來給各種家用電器供電的,其實物布線圖如下圖所示。
觀察家庭電路布線圖,并參考教材回答下列問題:
⑴家庭電路的組成
①進戶線:連接戶外供電電路的電線通常有______根,一根是_______,一根是_______。它們之間的電壓為_______。
②圖中元件A是_________,它的作用是:測量用戶在一段時間內消耗的電能。
③元件B是________,它的作用是:控制整個家庭電路的通斷。
④元件C是________,它的作用是:當家庭電路中的電流過大時,熔絲自動熔斷,避免燒壞電路。
⑤現(xiàn)代家庭電路中一般安裝有“空氣開關”,當通過的電流過大時,空氣開關自動“跳閘”,切斷電路。排除故障后,用手重新閉合開關就可以了。所以,空氣開關可以替代上述元件中的_______和________。
⑵家庭電路的連接
①電能表、閘刀開關、熔斷器要安裝在家庭電路的_____路上。(選填“干”或“支”)
②各家用電器和插座之間是_______聯(lián)的,開關與它控制的用電器是______聯(lián)的。
思考交流:各家用電器之間為什么要采用并聯(lián)方式?
2.測電筆
活動2:了解測電筆的用途、結構和使用方法。
⑴拆卸測電筆,了解其內部構造:金屬體筆尾、__________、___________、金屬體筆尖。將測電筆重新組裝好。
⑵觀察教材第81頁圖14-22、14-24,并閱讀圖下面的文字,了解測電筆的用途和使用方法。
思考討論:
①如何辨別火線與零線?
②正確使用測電筆接觸火線時,估算通過人體的電流是多大?(高電阻阻值約1MΩ以上。)分析說明測電筆中高電阻的作用。
③測電筆接觸零線時,氖管為什么不會發(fā)光?
④在用測電筆辨別火線和零線時,為什么不能讓手碰到筆尖金屬體?
⑶用測電筆分別測試插座的兩孔,判斷哪個孔是接火線的。
3.白熾燈
活動3:
⑴觀察白熾燈泡和燈座的結構,看看燈絲的兩端是怎樣接入電路的。
⑵用手靠近正在發(fā)光的白熾燈泡,你的感覺是________。閱讀教材82頁第二段文字,了解白熾燈泡的發(fā)光原理。
⑶你還見過哪些不同種類的照明燈具?閱讀教材82頁“信息窗”,了解更多相關知識。說 明
本節(jié)學案對教材一些知識點的順序作了適當調整:首先讓學生了解家庭電路基本組成;接下來學習安全用電;學生知道了觸電的原因后,再學習螺口燈頭、開關、三孔插座的接法,并親自動手安裝模擬家庭電路。
若學生根據(jù)圖示提出有關三孔插座接地線的問題,應給予鼓勵,并告知是為了安全用電,將在后續(xù)學習中說明。
注意保證學生人身安全。一定先明確測電筆的正確使用方法,再讓學生動手實驗。
此處弄清楚白熾燈泡和燈座的結構,為活動7安裝電燈做準備。
關于活動3中的第⑵步:正在發(fā)光的白熾燈由教師提供,提醒學生實驗時要注意安全,避免被燙傷或觸電。也可以將這步活動安排為學生課前家庭實驗。
第二學時
課前準備
1.家庭實驗(觀察)
在家長協(xié)助下,觀察臺燈、電冰箱、洗衣機、電熱水壺等家用電器的插頭,了解插頭、插座的作用。
2.預習記錄
通過預習課文“注意用電安全”部分內容(83~85頁),你學會了什么?有哪些疑問?請簡要記錄下來:
合作探究
二、安全用電
1.觸電原因
活動4:閱讀教材第83頁最后一段文字,并觀察教材圖14-29、閱讀圖下面的文字,了解觸電事故發(fā)生的原因。
⑴人體是導體,當___________過大時,人會在很短的時間內窒息、死亡。
⑵大量事實表明:_______________的電壓才是安全電壓。
⑶家庭電路中的觸電事故,都是人體直接或間接接觸_______引起的。
思考交流:
①為什么人體只接觸一根導線,也可能會觸電?
②為什么人體沒有直接接觸火線,也可能會觸電?
2.避免觸電
活動5:閱讀教材84頁圖14-30上面的一段文字,觀察教材圖14-30、圖14-31,并閱讀圖下面的文字,了解生活中安全用電的知識。
⑴白熾燈泡的安裝要求:控制燈泡的開關要接在______線上,螺口燈泡的螺旋一定要接在________線上。
思考交流:安裝白熾燈時,如不按上述要求做,為什么容易導致觸電事故?
⑵用測電筆測試三孔插座,哪個孔接的是火線。答:_____。
三孔插座的安裝要求:左孔接_________線,右孔接________線,第三孔接________線。
思考交流:當家用電器漏電或因火線破損與外殼接通時,會使外殼帶電,這時人體接觸外殼會發(fā)生觸電事故。為什么有金屬外殼的家用電器使用三腳插頭和三孔插座(如圖所示),就能避免這類觸電事故的發(fā)生?
3.用電事故急救
活動6:閱讀教材85頁第一、二段文字,了解觸電事故的急救措施。
⑴萬一發(fā)生觸電事故,應首先_________________,不能直接去碰觸電的人,否則施救者也會__________。
⑵如果不能及時切斷電源,可以用干燥的木棍、竹竿等___________(選填“導體”或“絕緣體”)將電線挑開。
⑶發(fā)生火災時,要首先________電源,絕不要帶電潑水救火。
交流:請?zhí)顚懗鲠t(yī)療急救電話號碼:_________,火警電話號碼:__________。
三、安裝模擬家庭電路
活動7:按教材82頁圖14—26所示安裝電路,經老師檢查無誤后,再接通電源。
⑴安裝熔斷器、白熾燈、插座時,要符合安全用電要求。
⑵接通電源后(不要再隨意觸摸電路各元件),閉合電燈開關,檢驗白熾燈泡是否發(fā)光。
⑶用測電筆測試插座安裝是否正確。說 明
“活動7”一定要注意安全。
可用接有三腳插頭的三條導線作電源線,學生接好電路后經檢查無誤,將三腳插頭插在電源插板上。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chusan/58560.html
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