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PAGE1《機(jī)械能》教案【教學(xué)目標(biāo)】 (一)知識(shí)目標(biāo):1.知道運(yùn)動(dòng)的物體能做功,具有動(dòng)能。2.知道動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),并能解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。3.知道彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能的概念和決定因素,并能解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。(二)過(guò)程與方法1.經(jīng)歷自主設(shè)計(jì)探究動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,培養(yǎng)和提高探究能力。2.能夠運(yùn)用控制變量法來(lái)研究動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素,并體會(huì)這樣做的優(yōu)勢(shì)。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.增進(jìn)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、追求科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。重視學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識(shí),注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。2.讓學(xué)生經(jīng)歷探究活動(dòng),體驗(yàn)成功的喜悅,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?!窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn):探究動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的影響因素,讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程。難點(diǎn):學(xué)生設(shè)計(jì)完成探究試驗(yàn),并交流評(píng)估各自的實(shí)驗(yàn)方案【教學(xué)儀器】(一)多媒體教室:配備高亮度投影機(jī)及師、生用電腦、實(shí)驗(yàn)展示臺(tái)(二)分組實(shí)驗(yàn)器材(每組):乒乓球三個(gè)、橡皮筋三根、沙子一盆、自制四腳桌一個(gè)、海綿一塊、自制滑軌一組、紙盒一只、大、小鉤碼、銅、鋁圓柱體及小木塊個(gè)一個(gè)(三)多媒體網(wǎng)頁(yè)課件,課件網(wǎng)址:/wuli/(四)校園網(wǎng)BBS系統(tǒng)+投票系統(tǒng)【教學(xué)過(guò)程】(一)、課題引入1.觀看多媒體視頻:(1).風(fēng)暴的肆虐教師提問(wèn):同學(xué)們,剛才的片段中,你看到了哪些場(chǎng)景?學(xué)生回答:看到龍卷風(fēng)吹倒了房屋,拔起了大樹(shù),掀翻了路邊的車(chē)輛……教師提問(wèn):這其中又包含了哪些物理知識(shí)呢?學(xué)生回答:龍卷風(fēng)是運(yùn)動(dòng)的,龍卷風(fēng)具有很大的能量,龍卷風(fēng)能夠?qū)ζ渌矬w做功。(2).劉翔110米欄的沖刺教師提問(wèn):誰(shuí)來(lái)說(shuō)一說(shuō),你看到了什么?學(xué)生回答:這是劉翔在奧運(yùn)會(huì)110欄比賽中奮力沖刺,勇奪金牌的場(chǎng)景。教師評(píng)述:對(duì)!劉翔用他的速度征服了全世界,這是我們中華民族的驕傲!如果從物理學(xué)的角度來(lái)看,這里你又能發(fā)現(xiàn)哪些物理知識(shí)呢?學(xué)生回答:劉翔也是運(yùn)動(dòng)的,具有動(dòng)能。2.活動(dòng):投擲乒乓球教師:請(qǐng)每一位同學(xué)從實(shí)驗(yàn)盒中拿出一個(gè)乒乓球——全體起立!——目標(biāo),老師手中的氣球,我們比比看,哪一位同學(xué)能夠準(zhǔn)確命中!預(yù)備——發(fā)射!好,請(qǐng)認(rèn)為剛才命中目標(biāo)的同學(xué)舉手。請(qǐng)你來(lái)談一談,你是如何判斷你的乒乓球命中氣球的?學(xué)生回答:我看到氣球被乒乓球推動(dòng)了。教師提問(wèn):從物理學(xué)的角度考慮,又可以如何來(lái)描述呢?學(xué)生回答:乒乓球?qū)馇蜃隽斯?,乒乓球具有?dòng)能。教師提問(wèn):從以上三個(gè)事例中,你能歸納出它們具有的共同點(diǎn)嗎?學(xué)生回答:物體都對(duì)另一物體做了功,運(yùn)動(dòng)的物體具有能量……學(xué)生討論事例的共同點(diǎn),引出探究的主題——各種形式的機(jī)械能(二)、新課講述板書(shū)(投影):一個(gè)物體如果能對(duì)另一個(gè)物體做功,那么我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量。運(yùn)動(dòng)的物體所具有的能量,我們稱(chēng)之為動(dòng)能。由學(xué)生的討論,引導(dǎo)至對(duì)動(dòng)能及勢(shì)能影響因素的探討。教師提問(wèn):關(guān)于動(dòng)能,你能提出一些我們可以研究的問(wèn)題嗎?學(xué)生回答:動(dòng)能的大小各不相同,影響動(dòng)能大小的因素是什么呢?……學(xué)生活動(dòng)1:探究影響動(dòng)能大小的因素由學(xué)生使用現(xiàn)有的器材自行設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究。探究實(shí)驗(yàn)完成后,由學(xué)生上臺(tái)展示他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并講述實(shí)驗(yàn)方法。教師提問(wèn):同學(xué)們,你們對(duì)他的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及方法有什么看法嗎?引導(dǎo)其他學(xué)生對(duì)這種方法進(jìn)行評(píng)價(jià),分析實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。形成辯論式的探討氛圍,以尋求更科學(xué)的探究方案。讓學(xué)生充分討論、交流,形成共識(shí)。教師總結(jié):實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意充分運(yùn)用控制變量法。在研究動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)時(shí),應(yīng)保證兩物體具有相同的速度;而在研究動(dòng)能大小與物體的速度有關(guān)時(shí),又要保證兩次實(shí)驗(yàn)物體的質(zhì)量保持一致。板書(shū)(投影):影響動(dòng)能大小的因素:物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度教師提問(wèn):之前的活動(dòng)中,扔出去的乒乓球落到地面后又會(huì)彈起,請(qǐng)同學(xué)們想想,除了動(dòng)能,還有哪些形式的機(jī)械能呢?學(xué)生回答:還有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。學(xué)生活動(dòng)2:探究重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能大小的影響因素由學(xué)生自主挑選所要探究的命題,將全班同學(xué)分為兩部分,分別進(jìn)行重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能大小影響因素的探究實(shí)驗(yàn)。探究實(shí)驗(yàn)完成后,由學(xué)生分別上臺(tái)展示他們的研究方法和結(jié)果。教師繼續(xù)發(fā)動(dòng)其他同學(xué)對(duì)此做出相應(yīng)的評(píng)判,重點(diǎn)突出控制變量法在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的運(yùn)用。板書(shū)(投影):影響重力勢(shì)能大小的因素:物體的質(zhì)量和被舉高的高度影響彈性勢(shì)能大小的因素:物體形變的程度教師提問(wèn):操場(chǎng)上飛來(lái)的足球可以用腳去踢,飛來(lái)的鉛球可以用腳去踢嗎?為什么?學(xué)生回答:不能。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),飛來(lái)的足球和鉛球速度基本相同,但鉛球的質(zhì)量大,所以動(dòng)能也大,能對(duì)人做的功也多,將造成的傷害也大。學(xué)生列舉生活中有關(guān)能量的實(shí)例。教師提問(wèn):你還能舉出生活中類(lèi)似的例子嗎?學(xué)生思考、討論、交流。把課堂知識(shí)應(yīng)用到對(duì)實(shí)際生活中去。(三)、課堂鞏固:1.使用BBS的投票系統(tǒng)進(jìn)行選擇題的練習(xí)和對(duì)錯(cuò)統(tǒng)計(jì),當(dāng)堂反饋教學(xué)效果。2.利用多媒體網(wǎng)絡(luò)課件,瀏覽網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容,復(fù)習(xí)鞏固的同時(shí),擴(kuò)大知識(shí)面,激發(fā)繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。(四)、課堂小結(jié):1.本節(jié)課,你學(xué)到了哪些物理知識(shí)?2.你學(xué)會(huì)了哪些研究問(wèn)題的方法?【作業(yè)布置】二內(nèi)能內(nèi)能”教學(xué)目標(biāo)a.知道分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)b.知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時(shí)內(nèi)能也要隨之改變c.知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能教學(xué)建議“內(nèi)能”教材分析分析一:教材先由分子運(yùn)動(dòng)論的基本觀點(diǎn):分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),與動(dòng)能概念相比,提出內(nèi)能的概念,再進(jìn)一步運(yùn)用實(shí)驗(yàn)揭示內(nèi)能與溫度有關(guān),最后將內(nèi)能與機(jī)械能進(jìn)行了區(qū)別.分析二:本節(jié)知識(shí)可看作分子運(yùn)動(dòng)論的應(yīng)用,可充分運(yùn)用分子運(yùn)動(dòng)論的基本觀點(diǎn)對(duì)教材進(jìn)行分析.“內(nèi)能”教學(xué)建議建議一:在做擴(kuò)散速度比較實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為使實(shí)驗(yàn)更明顯,應(yīng)使兩杯水的溫度差大一些,并要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)的觀察,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力.建議二:在將內(nèi)能時(shí)要注意內(nèi)能的普遍性,一切物體都有內(nèi)能,要注意糾正低溫物體沒(méi)有內(nèi)能的誤解.“內(nèi)能”教學(xué)設(shè)計(jì)示例課題內(nèi)能教學(xué)目標(biāo)1.知道分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)
2.知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時(shí)內(nèi)能也要隨之改變
3.知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系教學(xué)方法講授、實(shí)驗(yàn)教
具紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水知識(shí)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、復(fù)習(xí)分子運(yùn)動(dòng)論的基本觀點(diǎn)由已學(xué)過(guò)的機(jī)械能知識(shí)類(lèi)比得出內(nèi)能的概念二、內(nèi)能物體內(nèi)大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系物體溫度越高,物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)速度越大,分子動(dòng)能大,內(nèi)能越多分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運(yùn)動(dòng)又叫熱運(yùn)動(dòng).四、比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別內(nèi)能是物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)和相互作用決定的能,與物體微觀結(jié)構(gòu)有關(guān);機(jī)械能是宏觀物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量例題:甲、乙兩塊冰的質(zhì)量相同,溫度均為-10℃.甲冰塊靜止于地面,乙冰塊靜止在距地面10m高處,則這兩個(gè)冰塊相比較
()A.機(jī)械能一樣大
B.乙的機(jī)械能大
C.內(nèi)能一樣大
D.乙的內(nèi)能大答案:選項(xiàng)B、C五、小結(jié)內(nèi)能與溫度有關(guān)六、作業(yè)P17—1、2教師引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)比較在不同下擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢(對(duì)比紅墨水在冷水與在熱水中的擴(kuò)散)引導(dǎo)講評(píng)回憶分子運(yùn)動(dòng)論的三個(gè)基本觀點(diǎn)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象想一想造成這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因,并自己得出結(jié)論:物體內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增多比較比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別做題
“內(nèi)能”探究活動(dòng)想辦法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈.〖教學(xué)案例〗探究――不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)一樣嗎
熱機(jī)(共一課時(shí))教學(xué)要求1.常識(shí)性了解什么是熱機(jī)效率和提高熱機(jī)效率的主要途徑。2.常識(shí)性了解內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)學(xué)生搞好環(huán)境保護(hù)、控制和消除污染的意識(shí)。教學(xué)過(guò)程(一)復(fù)習(xí)提問(wèn)1.什么叫熱機(jī)?2.多數(shù)汽油機(jī)是由哪四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證工作的?其中哪個(gè)沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功?3.你能說(shuō)出汽油機(jī)和柴油機(jī)在構(gòu)造上、工作過(guò)程上的主要異同點(diǎn)嗎?(二)進(jìn)行新課問(wèn):什么叫機(jī)械效率?教師:使用機(jī)械要講究機(jī)械效率、熱機(jī)也有一個(gè)效率的問(wèn)題。什么是熱機(jī)效率?如何提高熱機(jī)的效率?是本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。(板書(shū))五、熱機(jī)的效率1.熱機(jī)的效率①什么叫熱機(jī)效率?提問(wèn):熱機(jī)是利用燃料的燃燒、把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)器。燃料燃燒釋放出的能量,能不能全部用來(lái)做有用功?答:燃料燃燒放出的能量、并不能全部用來(lái)做有用功。相當(dāng)一部分能量損失了??磿?shū),課文38頁(yè)圖3-13,解釋內(nèi)燃機(jī)的能流圖。答:在內(nèi)燃機(jī)中,用來(lái)做有用功的能量只占燃料燃燒形成的燃?xì)鈨?nèi)能的一小部分,內(nèi)能損失的途徑是:燃料燃燒不完全損失小部分能量。高溫廢氣和熱機(jī)部件散熱損失一部分內(nèi)能。還有一部分能量消耗在熱機(jī)工作時(shí)克服摩擦做功上。教師;在熱機(jī)里用來(lái)做有用功的那部分能量只占燃料完全燃燒放出能量的一部分。對(duì)比機(jī)械效率給出熱機(jī)效率(板書(shū))熱機(jī)效率:在熱機(jī)里用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)效率。②簡(jiǎn)介蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率。③問(wèn):你能看懂解釋課本39頁(yè)火電站的能流圖嗎?教師:由以下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生討論:火電站的三大組成部分。燃燒爐、熱機(jī)和發(fā)電機(jī)中能的轉(zhuǎn)化、能量損失途徑。大部分能量損失在哪里?火電站輸出電能占燃料化學(xué)能的百分之幾?④減少能源損失、提高熱機(jī)效率的措施?教師組織引導(dǎo)學(xué)生在盡量使燃料充分燃燒,減少散熱、利用高溫廢氣和保證熱機(jī)良好的潤(rùn)滑等方面討論。2.內(nèi)能的利用和環(huán)境。①學(xué)生自學(xué)課本39頁(yè)本節(jié)課文。②組織學(xué)生討論以下問(wèn)題。大氣污染的主要來(lái)源是什么?大氣污染的危害是什么?解決大氣污染的有效措施有哪些?結(jié)合本地市,我們學(xué)習(xí)和生活環(huán)境中環(huán)境保護(hù)中存在哪些問(wèn)題。教師小結(jié)并(板書(shū))六、內(nèi)能的利用和環(huán)境(三)結(jié)合課本42頁(yè)學(xué)到了什么,總結(jié)本章知識(shí)要點(diǎn)。(四)作業(yè)筆答課本42頁(yè)學(xué)到了什么1—5各題。(劉崇灝)(人教版教材)火箭教案(一)教學(xué)目的1.常識(shí)性了解火箭的飛行原理。2.常識(shí)性了解三級(jí)火箭的結(jié)構(gòu)及采用三級(jí)火箭發(fā)射的優(yōu)越性。3.對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)祖國(guó)、愛(ài)科學(xué)的教育,激勵(lì)學(xué)生為實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化而努力學(xué)習(xí)的熱情。(二)教具打氣筒,氣球,投影片(或掛圖)。(三)教學(xué)過(guò)程1.引入新課我國(guó)是火箭的故鄉(xiāng)?!捌鸹稹睂?shí)際就是火箭的祖先。早在一千多年前的北宋初期,士兵們就已經(jīng)發(fā)明了“起火”綁在箭上。(展示投影片或掛圖)點(diǎn)燃“起火”,箭就向敵方飛去。這就是最早的火箭——板書(shū)課題2.進(jìn)行新課(1)火箭升空的原理火箭為什么能升上天呢?為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們先做個(gè)小實(shí)驗(yàn)。演示:氣球的反沖運(yùn)動(dòng)。(要提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn))①氣球充氣后,松開(kāi)氣口,氣球向著噴氣的反方向飛行。②氣充得越足,飛得越遠(yuǎn)。說(shuō)明:氣球內(nèi)的氣體以很大速度向外噴出時(shí),對(duì)氣球產(chǎn)生一個(gè)向噴氣的反方向的推力,使氣球飛出去。板書(shū):〈一、火箭升空的原理〉火箭升空的原理與氣球反沖運(yùn)動(dòng)相同。在火箭燃燒室內(nèi)部裝著燃料和氧化劑。燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?,燃?xì)馔ㄟ^(guò)噴管高速?lài)姵鰰r(shí),對(duì)火箭產(chǎn)生巨大推力,從而把火箭發(fā)射出去。從能量的角度來(lái)看,火箭也是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,所以它也是熱機(jī)家族中的一員。同時(shí)由于它所用燃料的形態(tài)不同,我們又把火箭分為固體火箭和液體火箭兩種,較常用的是液體火箭。(2)三級(jí)火箭早期的火箭主要用于戰(zhàn)爭(zhēng),而今人們更注重它的和平利用。例如發(fā)射衛(wèi)星、運(yùn)送空間站等等。為了把衛(wèi)星、飛船等有效載荷送上太空,人們研制出了多級(jí)火箭,即二級(jí)或三級(jí)火箭。(展示投影片或掛圖,介紹結(jié)構(gòu))下面以三級(jí)火箭為例說(shuō)明它們是怎樣工作的。板書(shū):二、三級(jí)火箭三級(jí)火箭的每一級(jí)都像一支獨(dú)立的火箭。發(fā)射時(shí)先點(diǎn)燃第一級(jí)火箭,幾分鐘后這級(jí)火箭的燃料燒盡自動(dòng)脫落,同時(shí)引燃第二級(jí)火箭,第二級(jí)火箭燃料燒盡后也脫落,第三級(jí)火箭開(kāi)始工作,直到把衛(wèi)星、飛船等送到預(yù)定軌道。三級(jí)火箭像接力賽一樣,都是在前一級(jí)的速度基礎(chǔ)上再加速。同時(shí),由于每一級(jí)脫落后都能使剩余部分中有效載荷的質(zhì)量的比例增加,火箭結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量在逐級(jí)減小,僅從這一點(diǎn)來(lái)看就比單級(jí)火箭優(yōu)越得多。建國(guó)以來(lái),在我國(guó)幾代航天工作者的不懈努力下,我國(guó)的運(yùn)載技術(shù)已躍居世界先進(jìn)行列,具有國(guó)際水平的“長(zhǎng)征二號(hào)E”捆綁火箭,已在國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射中贏得了很高聲譽(yù)。航天事業(yè)有著誘人的、廣闊的前景。航天事業(yè)的未來(lái)也將責(zé)無(wú)旁貸地落到你們身上。未來(lái)的航天器將會(huì)出自你們之手。希望同學(xué)們努力學(xué)習(xí),掌握本領(lǐng),為祖國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展貢獻(xiàn)自己的才智。3.小結(jié)(略)4.布置作業(yè);查閱有關(guān)資料,了解火箭的發(fā)展史。燃料的利用和環(huán)境保護(hù)教學(xué)目標(biāo):1.知識(shí)與技能①知道在燃燒過(guò)程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。②知道什么是燃料的熱值和單位,會(huì)查燃料熱值表。③了解提高鍋爐效率和燃料利用率的措施,進(jìn)行節(jié)約燃料的教育。2.過(guò)程與方法①通過(guò)對(duì)燃料燃燒過(guò)程的分析,歸納出燃料燃燒過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化。②通過(guò)對(duì)影響爐子效率的分析,了解提高爐子效率的具體措施。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀①通過(guò)對(duì)影響爐子效率的分析,了解提高爐子效率的具體措施,提高節(jié)能意識(shí);初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)自然環(huán)境造成的影響,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。②通過(guò)燃料燃燒放出有害物質(zhì)的學(xué)習(xí),使同學(xué)們初步認(rèn)識(shí)到事物都是一分為二的,培養(yǎng)初步的辯證觀點(diǎn),養(yǎng)成辯證看問(wèn)題的良好習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn):熱值的定義及其單位。燃料的有效利用。教學(xué)難點(diǎn):理解熱值的物理意義。教學(xué)過(guò)程一、引入新課人要生存,離不開(kāi)能量,機(jī)器要運(yùn)轉(zhuǎn),也離不開(kāi)能量,而內(nèi)能又是人類(lèi)和各種動(dòng)力機(jī)械主要利用的能量形式之一。本節(jié)我們的任務(wù)就是來(lái)認(rèn)識(shí)一下人們是如何利用內(nèi)能的。說(shuō)到內(nèi)能的利用,首先要考慮內(nèi)能的來(lái)源,而燃料的利用正是這一來(lái)源的主要途徑。下面我們先來(lái)討論燃料及與燃料有關(guān)的問(wèn)題。二、進(jìn)行新課㈠、燃料的特點(diǎn)教師:我們都知道,煤炭、汽油、柴油是燃料,除此之外還有哪些是燃料?學(xué)生:柴火是燃料。學(xué)生:酒精、蠟燭也是燃料。學(xué)生:煤氣、天然氣也是燃料。教師:同學(xué)們說(shuō)得很好,誰(shuí)能歸納一下,它們都有哪些共同的特點(diǎn)?學(xué)生:它們都能夠燃燒。學(xué)生:它們?nèi)紵龝r(shí)都能放出熱量(內(nèi)能)。教師:那么燃料燃燒時(shí)獲得的內(nèi)能是由什么能轉(zhuǎn)化來(lái)的呢?學(xué)生:在燃料燃燒過(guò)程中,燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能放出熱量。教師:燃料燃燒實(shí)際發(fā)生的是一種化學(xué)變化,在燃燒過(guò)程中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。總結(jié):燃料的特點(diǎn):能夠燃燒。燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。㈡、燃料的熱值教師:同學(xué)們歸納了燃料的共同特點(diǎn)是都能燃燒。那么不同燃料在燃燒時(shí)有什么不同呢?煮飯時(shí)用煤為什么比用柴草好呢?學(xué)生:煤比柴草放出的熱量多。教師:煤一定比柴草放出的熱量多嗎?怎樣比較才更合適?(類(lèi)比:鐵一定比棉花重嗎?)學(xué)生:應(yīng)取相同質(zhì)量的煤與柴草相比。教師:它們質(zhì)量相同,就一定是煤放出的熱量多嗎?學(xué)生:不知道教師:還應(yīng)補(bǔ)充一條:要讓它們都充分燃燒。在它們都燒完、燒盡的條件下,才有可比性。為了比較不同燃料的這一差異,我們引入一個(gè)新的概念:燃料的熱值定義:1千克的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值單位:焦/千克。物理意義:熱值直接反映了燃料的燃燒特性。熱值大,反映單位質(zhì)量的該種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量多(化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能多)??凑n本中的表:幾種燃料的熱值(指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)表述其物理意義)教師:汽油的熱值為4.6×107焦/千克。其物理意義是什么?一筒汽油與半筒汽油相比,哪個(gè)熱值大?學(xué)生:(略)㈢、燃料的有效利用①影響燃料有效利用的因素教師:1千克干木柴完全燃燒能放出多少熱量?學(xué)生:1.2×107焦。教師:這些熱量若全部被水吸收,可把35千克左右的水由20℃燒開(kāi)。實(shí)際生活中1千克干木柴能把35公斤20℃的水燒開(kāi)嗎?學(xué)生:不可能。教師:那是為什么呢?學(xué)生:因?yàn)槿剂喜豢赡茏龅酵耆紵W(xué)生;因?yàn)闊崃坑猩⑹В坏侥敲炊酂崃俊=處煟喝剂先紵龝r(shí)需氧氣助燃,供氧不足是燃料不能完全燃燒的主要原因。另外,煙氣也會(huì)帶走大量熱量,爐壁還會(huì)傳走一部分熱量。這樣就使得真正傳給水的熱量?jī)H占燃料放出熱量的一小部分。當(dāng)然不能燒開(kāi)那么多水。②提高爐子效率的措施為了反映爐子對(duì)燃料的利用率,我們經(jīng)常用爐子的效率來(lái)描述。爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做爐子的效率。為了提高爐子的效率,人們做了種種努力,主要措施有:增加供氧量。如用風(fēng)箱、吹風(fēng)機(jī)就起了這一作用。大型工業(yè)鍋爐還采用把煤粒用鼓風(fēng)機(jī)吹起來(lái)燒,使效率大大提高。爐壁選用隔熱材料。這主要是為減少爐壁向外傳熱。增大受熱面積。大型鍋爐采用供水管道直接分布在爐膛內(nèi),使其充分受熱,減小了煙氣的熱損失。目前,我國(guó)爐具的平均效率還較低,若平均效率能提高1%。全國(guó)每年節(jié)省的燃料相當(dāng)于一個(gè)大型煤礦的年產(chǎn)量。可見(jiàn)。改造爐具,提高爐子的效率具有巨大的節(jié)能潛力。㈣、內(nèi)能對(duì)環(huán)境的影響。①?gòu)U氣污染(CO、SO、酸雨),②噪聲污染。㈤、保護(hù)環(huán)境,減小污染措施。①改進(jìn)燃燒設(shè)備,采取集中供熱,加裝消煙除塵裝置。②提高內(nèi)能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品;把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋"鄢浞珠_(kāi)發(fā)、利用污染小或無(wú)污染的能源(如太陽(yáng)能等)。我國(guó)政府歷來(lái)重視環(huán)境問(wèn)題,把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境,責(zé)無(wú)旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù),難題也就變得不難了,就一定能使天更藍(lán)、水更清。三、小結(jié)(略)四、布置作業(yè)§11-1認(rèn)識(shí)電路(一)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能知道電路的組成。記住并會(huì)畫(huà)一些電路元件的電路符號(hào)。從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用,知道電源有正負(fù)極。知道并能夠識(shí)別通路、斷路、短路三種電路狀態(tài),知道短路的危害。會(huì)讀、會(huì)畫(huà)簡(jiǎn)單的電路圖。能夠根據(jù)實(shí)際電路畫(huà)出它的電路圖,能根據(jù)文字?jǐn)⑹龅囊螽?huà)出它的電路圖。規(guī)范作圖,培養(yǎng)學(xué)生讀圖及作圖的能力。過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng),認(rèn)識(shí)電路、了解電源和用電器中能量的轉(zhuǎn)化。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)電路、規(guī)范作圖,培養(yǎng)學(xué)生讀圖及作圖能力。情感、態(tài)度和價(jià)值觀1、通過(guò)教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生知道電的應(yīng)用在生活中的重要地位;通過(guò)讓學(xué)生討論廢舊電池的收集和處理增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。(二)教學(xué)重點(diǎn):電路的組成及作用、電路的三種狀態(tài)、電路圖的畫(huà)法(三)教具:電池兩節(jié),電燈、開(kāi)關(guān)、電鈴各一個(gè),磁性黑板一塊,導(dǎo)線若干根,電路常用元件示教板塊。(四)教學(xué)過(guò)程一、電路的組成及各元件的作用。1、電路的組成:由電源、用電器以及導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等元件組成的電流路徑叫電路。
2、電路元件的作用:
(1)電源:提供電壓的裝置。干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等都是電源。
(2)用電器:指利用電流來(lái)工作的設(shè)備。如電鈴、電風(fēng)扇、電視機(jī)等。
(3)開(kāi)關(guān):控制電路通、斷的器件。有拉線開(kāi)關(guān)、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)等。
(4)導(dǎo)線:傳送電流。二、電路的三種狀態(tài):
1、通路:處處連通的電路。
此時(shí)電路是閉合的,電路中有電流通過(guò)。如圖所示:
2、斷路:斷開(kāi)的電路,也叫開(kāi)路。
此時(shí)電路不閉合,電路中無(wú)電流。如圖所示:
3、短路:不經(jīng)過(guò)用電器而直接用導(dǎo)線把電源的正負(fù)極連接在一起或用導(dǎo)線把某一用電器的兩個(gè)接線柱連接在一起。電源短路時(shí)電路中電流很大,會(huì)損壞電源,并使導(dǎo)線絕緣皮燃燒。連接電路時(shí)必須避免短路。
電路中各元件的符號(hào)在設(shè)計(jì)、安裝、修理各種實(shí)際電路的時(shí)候,常常需要畫(huà)出表示電路連接情況的圖。為了簡(jiǎn)便,通常不畫(huà)實(shí)物圖,而用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)來(lái)代表電路中的各種元件。出示示教板或畫(huà)有各電路元件符號(hào)的投影片,并作說(shuō)明。三、電路圖用規(guī)定的符號(hào)表示電路連接情況的圖叫電路圖。示范:畫(huà)出圖1的電路圖(圖2)。②讓同學(xué)畫(huà)出用電鈴做實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖。讓同學(xué)說(shuō)明電路中的電流方向。③變換一下圖1實(shí)驗(yàn)中元件的位置,再讓同學(xué)們練習(xí)畫(huà)出電路圖。注意糾正錯(cuò)誤的畫(huà)法。④根據(jù)同學(xué)們畫(huà)電路圖的情況,進(jìn)行小結(jié),提出畫(huà)電路圖應(yīng)注意的問(wèn)題元件位置安排要適當(dāng),分布要均勻,元件不要畫(huà)在拐角處。整個(gè)電路圖最好呈長(zhǎng)方形,有棱有角,導(dǎo)線橫平豎直。 完成課本本節(jié)作業(yè)§11-2組裝電路(一)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能會(huì)判斷判斷兩個(gè)燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)。會(huì)連接兩個(gè)燈光的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。會(huì)畫(huà)串聯(lián)、并聯(lián)電路的電路圖。過(guò)程與方法掌握兩個(gè)燈泡串聯(lián)、并聯(lián)的連接順序和方法,做到快而準(zhǔn)確。嘗試用探究的方法連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。通過(guò)按照具體要求練習(xí)連接電路,掌握解決問(wèn)題的方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀1.通過(guò)小燈光串聯(lián)、并聯(lián)的特點(diǎn)和連接,體會(huì)物理學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的興趣。2.通過(guò)連接小燈泡串聯(lián)、并聯(lián)電路,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)精神。(二)教學(xué)重點(diǎn):兩個(gè)燈泡串聯(lián)、并聯(lián)的連接順序和方法(三)教具:4.5伏電池組,2.5伏小燈泡2個(gè)(帶燈座),單刀單擲開(kāi)關(guān)3個(gè),絕緣導(dǎo)線8根。(四)教學(xué)過(guò)程電路的基本連接方法
1、串聯(lián)電路。
(1)定義:把用電器逐個(gè)順次地連接起來(lái)的電路叫串聯(lián)電路。
(2)電路圖:
(3)電路特點(diǎn):整個(gè)電路沒(méi)有分叉,電路只有一條通路。
2、并聯(lián)電路。
(1)定義:把用電器并列地連接起來(lái)的電路叫并聯(lián)電路。
電路圖:
(3)電路特點(diǎn):電流沒(méi)有分開(kāi)的部分叫干路,電流分開(kāi)的部分叫支路,每條支路各自與干路組成電流
的通路。
3、識(shí)別電路串聯(lián)、并聯(lián)的方法:方法一:分析電路中元件的連接方法,逐個(gè)順次連接的是串聯(lián),并列接在電路兩點(diǎn)的是并聯(lián)。
方法二:看電流的流向。從電源正極開(kāi)始,沿電路向前移動(dòng),如果電路不分叉,電流依次通過(guò)所有的用電器,達(dá)到電源的負(fù)極,這些用電器是串聯(lián)。如果電流在電路中某點(diǎn)分出幾條支路,而在另一點(diǎn)會(huì)合,即電流有分有合,并排通過(guò)了各支路上的用電器,再回到電源負(fù)極,這些支路上用電器是并聯(lián)。
方法三:假設(shè)電路中某用電器不存在,判斷是否出現(xiàn)斷路,若出現(xiàn)了,則此用電器必然串聯(lián)在電路中。假若電路中某一用電器不存在時(shí),并不影響其它元件中有電流通過(guò),則此元件必然是并聯(lián)在電路中
4、由電路圖連接實(shí)物的方法
(1)串聯(lián)電路:按電路圖擺好元件位置,開(kāi)關(guān)S應(yīng)斷開(kāi)。從電源正極出發(fā),逐個(gè)順次連接所有元件,然后回到電源負(fù)極。
(2)并聯(lián)電路:按電路圖擺好元件位置,開(kāi)關(guān)S應(yīng)斷開(kāi)。首先任選一條支路與開(kāi)關(guān)、電源等元件按串聯(lián)方法連成回路,再把與該支路并聯(lián)的各支路依次并在該支路上。5、設(shè)計(jì)電路的方法:設(shè)計(jì)電路就是按照要求確定電路中各元件的位置。其方法是:先將開(kāi)關(guān)和用電器對(duì)應(yīng)地連接起來(lái),要能分析出開(kāi)關(guān)是控制哪個(gè)用電器的。在電路中起到什么作用(是控制干路還是控制支路),若開(kāi)關(guān)在干路中,應(yīng)與電源串聯(lián)。開(kāi)關(guān)在支路中,應(yīng)與它所控制的用電器串聯(lián)。然后通過(guò)分析、判斷出用電器之間是串聯(lián)還是并聯(lián)。在分析的基礎(chǔ)上正確畫(huà)出電路圖。最后根據(jù)題中要求,按照所作出的電路圖,逐項(xiàng)檢查,看是否符合要求。課堂訓(xùn)練:1、如圖所示的電路中,要使燈泡L1和L2組成串聯(lián)電路,應(yīng)閉合開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān);要使燈泡L1和L2接成并聯(lián)電路,應(yīng)閉合開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān);若同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)則電路處于短路狀態(tài)。2、實(shí)驗(yàn)題
(1)根據(jù)實(shí)物圖的連接情況,正確畫(huà)出電路圖。
(2)如圖所示,有小燈泡L1、L2,開(kāi)關(guān)S1、S2及電源、導(dǎo)線若干,請(qǐng)按下列要求畫(huà)出電路圖,并根據(jù)電路圖連接成實(shí)物圖。
要求(1)當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí),即使S2閉合,燈L1、L2也不亮;
(2)當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),燈L1亮,燈L2仍不亮;
(3)光當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),燈L1、L2都亮 §11-3電流(一)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能1、知道電荷定向移動(dòng)形成電流,電流的符號(hào)是I。知道正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向。2、知道電源外部的電流從電源的正極流向負(fù)極。3、知道電流的國(guó)際單位是安培,符號(hào)為A,會(huì)進(jìn)行安培、毫安、微安之間的單位換算。4、了解一些覺(jué)的用電器的電流值。5、知道電流表的作用、符號(hào),能夠辨認(rèn)表盤(pán)量程和最小值的分度值。6、能夠獨(dú)立操作正確使用電流表測(cè)量電路電流。7、知道串聯(lián)電路中電流處處相等,并聯(lián)電路中干路電流等于各個(gè)支路電流之和。過(guò)程與方法體會(huì)利用類(lèi)比方法建立電流概念。通過(guò)實(shí)物觀察認(rèn)識(shí)電流表,在實(shí)驗(yàn)是學(xué)會(huì)使用電流表。情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)用電流表測(cè)電流的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。(二)教學(xué)重點(diǎn):電流的單位及換算、正確使用電流表測(cè)量電路電流(三)教具:3伏電池組,2.5伏小燈泡2個(gè)(帶燈座),單刀單擲開(kāi)關(guān)3個(gè),絕緣導(dǎo)線若干、演示電流表和學(xué)生電流表。(四)教學(xué)過(guò)程 1、電流(l)電流的概念:電荷的定向移動(dòng)形成電流.
用水流和電流做類(lèi)比:水在水管中沿著一定的方向流動(dòng),水管中就有了水流.電荷在電路中沿著一定的方向移動(dòng),電路中就有了電流.
(在這里還可以充分利用電教手段,通過(guò)自制的動(dòng)畫(huà)課件,幫助學(xué)生建立電荷定向移動(dòng)的微觀圖景,從而建立電流的概念.)(2)電流的方向
電荷有兩種,電路中有電流時(shí),發(fā)生定向移動(dòng)的電荷可能是正電荷,也可能是負(fù)電荷.還有可能是正負(fù)電荷同時(shí)向相反方向發(fā)生定向移動(dòng).
規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍?/p>
介紹這個(gè)規(guī)定是在19世紀(jì)初,在物理學(xué)家剛剛開(kāi)始研究電流時(shí),并不清楚在不同的情況下究竟什么電荷在移動(dòng)時(shí)做出的,而在后來(lái)的研究中發(fā)現(xiàn),這樣的規(guī)定并不影響研究電流的有關(guān)問(wèn)題,并且在酸、堿、鹽的溶液中就有正電荷的定向移動(dòng),因此這個(gè)規(guī)定一直沿用至今.
按照這個(gè)規(guī)定,在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極.
(3)電流的符號(hào)、單位及換算 電流的物理量符號(hào)I,電流國(guó)際單位安培,符號(hào)為A。常用單位有:毫安(mA)、微安(uA)。單位的換算:1A=103mA1mA=103uA2、電流測(cè)量測(cè)量電流有專(zhuān)門(mén)儀表——電流表(出示幾種電流表:教學(xué)電流表、學(xué)生電流表、靈敏電流表)種類(lèi)測(cè)量范圍和使用單位分:安培表、毫安表、微安表、靈敏電流表(1)電流表(1)測(cè)量電流大小的儀表。(2)常用的電流表是安培表(注意講解一下安培表在電路中的符號(hào))Ⅰ、觀察教學(xué)電流表(出示掛圖、并展示實(shí)物)Ⅱ、觀察學(xué)生電流表(重點(diǎn))通過(guò)觀察桌上的學(xué)生電流表,引導(dǎo)學(xué)生回答下列問(wèn)題:(打出投影片3)①你怎樣知道它是一只電流表?②它的零刻度線在哪里?③它有幾個(gè)接線柱?怎樣使用接線柱?④當(dāng)使用標(biāo)有“—”“3”兩接線柱時(shí),量程是多大?分度值是多大?⑤當(dāng)使用標(biāo)有“—”“0.6”兩接線柱時(shí),量程是多大?分度值是多大?小結(jié):(2)電流表的示數(shù)①使用前,先要觀察:確認(rèn)是電流表;零刻度線的位置;量程;分度值。②讀數(shù)時(shí),應(yīng)由量程確認(rèn)分度值后,再?gòu)闹羔樜恢米x出結(jié)果。量程分度值3A0.1A0.6A0.02A提問(wèn):怎樣將電流表接入電路中呢?(采用邊講授邊演示的教學(xué)方法,并利用小黑板連接電路圖加以說(shuō)明)小結(jié):3、電流表的使用規(guī)則:(1)電流表要串聯(lián)在電路中;(出示掛圖)(2)必須使電流從電流表的“+”接線柱進(jìn)入,從“—”接線柱流出;(3)被測(cè)電流不要超過(guò)電流表的量程;(說(shuō)明后果)不能預(yù)先估計(jì)被測(cè)電流大小時(shí),要先用大量程進(jìn)行試觸。(4)絕不允許不經(jīng)過(guò)用電器,而把電流表直連接到電源的兩極上。4、測(cè)量串、并聯(lián)電路的電流結(jié)論:串聯(lián)電路中電流處處相等(I=I1=I2),并聯(lián)電路中干路電流等于各個(gè)支路電流之和。(I=I1+I2)五、鞏固練習(xí):1畫(huà)出燈泡L1和L2并聯(lián),開(kāi)關(guān)同時(shí)控制兩盞燈,電流表測(cè)通過(guò)燈L2的電流強(qiáng)度的電路圖;六、布置作業(yè):完成本節(jié)課作業(yè)及優(yōu)化練習(xí)第四節(jié)電壓●教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.初步認(rèn)識(shí)電壓,知道電壓的作用,電源是提供電壓的裝置;2.知道電壓的單位,能對(duì)電壓的不同單位進(jìn)行換算;3.記住干電池、家庭電路及人體安全電壓的電壓值;4.知道電壓表的用途及符號(hào),會(huì)正確使用電壓表,能正確地讀出電壓表的示數(shù)。二、能力目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察小燈泡亮度的變化,獲得電路中電流的強(qiáng)弱信息,使學(xué)生具有初步的觀察能力、分析和推理的能力。三、德育目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)學(xué)生正確使用電壓表技能的訓(xùn)練使學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀說(shuō)明書(shū),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)?!窠虒W(xué)重點(diǎn)建立電壓的初步概念;通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察理解電壓的作用。●教學(xué)難點(diǎn)電壓表的正確選擇、連接及讀數(shù)●教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法●教具準(zhǔn)備干電池若干、燈座、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、電壓表、電流表、投影儀、家用手電筒●教學(xué)過(guò)程一、引入新課[師]電與我們的生活息息相關(guān)?!半妷骸边@個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)也不陌生。同學(xué)們知道哪些知識(shí)與電壓有關(guān)呢?[生]手電筒里電池有電壓,電壓值是1.5V。[生]電子表和電動(dòng)玩具車(chē)?yán)镉玫碾姵匾灿须妷骸#凵莞邏壕€上有電壓,人不能靠近?!凵莸降资裁词请妷海侩妷菏悄膩?lái)的?[師]同學(xué)們說(shuō)得都很好。下面我們一起來(lái)探究什么是電壓。二、進(jìn)行新課[探究]什么是電壓?[師]請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上畫(huà)出串聯(lián)電路圖并利用干電池、小燈泡及導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)連接串聯(lián)電路。電路檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),請(qǐng)同學(xué)們觀察。[生]小燈泡發(fā)光。[師]取走干電池,補(bǔ)上一段導(dǎo)線,再閉合開(kāi)關(guān),請(qǐng)同學(xué)們觀察。[生]小燈泡不亮。[師]導(dǎo)線和燈絲都是金屬制成的,不是有大量自由移動(dòng)的電子嗎?為什么燈不發(fā)光呢?[生]只有電子產(chǎn)生了定向移動(dòng),才能形成電流,小燈泡才會(huì)發(fā)光。取走電源,換上導(dǎo)線,導(dǎo)線中雖然有大量的自由電子,但不發(fā)生“定向”移動(dòng),所以沒(méi)有電流,小燈泡不亮。[生]電路中必須有電源,才能使電路中的自由電子產(chǎn)生定向移動(dòng),電路中才會(huì)有電流。[師]也就是電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個(gè)電路中的電子產(chǎn)生了定向移動(dòng)。我們就把電源兩極間的這種作用稱(chēng)為“電壓”。[板書(shū)]電壓是使電路中形成電流的原因,而電源是提供電壓的裝置。[想想做做][師]改變電路中接入的電池的多少,請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察,燈泡的亮度相同嗎?[生]接入電路中的電池不同時(shí),燈泡的亮度不同。[生]接入兩節(jié)電池時(shí)比用一節(jié)電池時(shí)燈亮。[師]這樣的現(xiàn)象說(shuō)明了什么問(wèn)題呢?[生]用一節(jié)電池做電源和兩節(jié)電池做電源的電壓不同,不同的電壓產(chǎn)生的效果不同。[生]電源的電壓越大,電路中的電流就越大,燈泡就越亮。[師]同學(xué)們精彩的回答,說(shuō)明大家對(duì)電壓的概念已有所掌握。哪位同學(xué)還知道電壓的代表符號(hào)及單位是什么?[生]電壓的符號(hào)是“U”。電壓的單位是“伏特”,簡(jiǎn)稱(chēng)為“伏”,單位符號(hào)是“V”。電壓常用的單位還有:“毫伏(mV)”“微伏(μV)”“千伏(kV)”它們之間的換算關(guān)系是:1kV=103V1mV=10-3V1μV=10-6V。[師]請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)課本,閱讀書(shū)中小數(shù)據(jù),了解常見(jiàn)電壓值,記住干電池的電壓值、人體安全電壓值及家庭電路的電壓值。將數(shù)據(jù)中以千伏、毫伏為單位的數(shù)值化成以伏特為單位,以伏特為單位的數(shù)值化成以千伏或毫伏為單位。[同學(xué)們練習(xí),教師巡視][師]同學(xué)們已經(jīng)知道電池有電壓,在閃電的云層間也會(huì)有很高的電壓,以前的學(xué)習(xí)中大家還了解過(guò)“生物電”,生物體內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生電壓?jiǎn)幔浚弁队埃荨耠婗帯耠婗牐蹘煟萃瑢W(xué)們?cè)谡n后也可以查閱有關(guān)的資料了解相關(guān)的內(nèi)容。[師]通過(guò)大家的努力,我們對(duì)電池及電壓已有所了解。如果老師現(xiàn)在有幾節(jié)不同的電池,由于不小心將電池上標(biāo)稱(chēng)的電壓值磨掉了看不清楚,但必須知道其電壓值是多少,大家可以幫助我嗎?[生]找到和老師的電池相同的電池,看看上面標(biāo)的值是多少。[生]用電壓表測(cè)量電池的電壓。[師]大家的主意不錯(cuò)。電路中電流的大小用電流表測(cè)量,電壓的大小可以用電壓表來(lái)測(cè)量。但是,什么樣的表是電壓表呢?出示幾種電表,讓同學(xué)們分辨。[師]請(qǐng)一位同學(xué)從這幾塊表中選出電壓表,并說(shuō)出選擇的依據(jù)。[生]表盤(pán)上標(biāo)有字母“V”的就是電壓表。因?yàn)殡娏鞯膯挝皇前才啵ˋ),標(biāo)有“A”的是電流表。電壓的單位是伏特(V),標(biāo)有“V”的就是電壓表。[師]肯定學(xué)生的回答,并進(jìn)一步向同學(xué)們介紹電壓表的分類(lèi),如演示用表、學(xué)生用表等。[師]同學(xué)們一定還記得電流表在電路圖中的符號(hào),電路中電壓表又該如何表示呢?[生]電路中電流表符號(hào)是eq\o\ac(○,A),電壓表符號(hào)應(yīng)該是eq\o\ac(○,V)。[投影]“電壓表”請(qǐng)同學(xué)們觀察如投影所示的電壓表,根據(jù)以前學(xué)過(guò)的電流表的知識(shí),認(rèn)識(shí)電壓表。[生]①該電壓表的零刻度線在表盤(pán)的最左端。②該電壓表有三個(gè)接線柱,兩個(gè)量程。一個(gè)公共的“-”接線柱和兩個(gè)“+”接線柱。③使用“-”和“3”兩個(gè)接線柱時(shí),量程是3V,刻度盤(pán)上每一大格表示“1V”,每一小格表示“0.1V”;使用“-”和“15”兩個(gè)接線柱時(shí),量程是15V,刻度盤(pán)上每一大格表示“5V”,每一小格表示“0.5V”。④電壓表中間的旋鈕可以調(diào)零。[師]同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了電壓表。該怎樣用它來(lái)測(cè)量,如何使用電壓表呢?請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀教材“使用說(shuō)明書(shū)”,回答書(shū)中提出的問(wèn)題,總結(jié)出電壓表使用的一般規(guī)則。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀“使用說(shuō)明書(shū)”,提醒同學(xué)們不需要讀懂說(shuō)明書(shū)中的所有內(nèi)容。問(wèn)題(1):電壓表應(yīng)該和被測(cè)用電器怎樣連接?具體接法是什么?[生]用直流電壓表測(cè)量某元件兩端電壓時(shí)應(yīng)與這個(gè)元件并聯(lián)。具體的接法是:標(biāo)有“+”號(hào)的接線柱應(yīng)靠近電源的正極,標(biāo)有“-”號(hào)的接線柱要靠近電源的負(fù)極。教師通過(guò)引導(dǎo)應(yīng)使學(xué)生明白:雙量程電壓表的三個(gè)接線柱中有一個(gè)是公共的接線柱標(biāo)有“+”或“-”。如公共接線柱標(biāo)出的是“+”則剩下的兩個(gè)接線柱皆為“-”接線柱;如果公共接線柱標(biāo)出的是“-”,則剩下的兩個(gè)接線柱皆為“+”接線柱。問(wèn)題(2):如何確定電壓表要使用的量程?[生]電壓表的量程必須大于被測(cè)電路兩端的電壓。[生]如果能判定被測(cè)電壓不超過(guò)15V,可以先用“0~15V”的量程測(cè);如果測(cè)出的電壓不超過(guò)3V,可以改接“0~3V”的量程,提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。[師]同學(xué)們知道了怎樣使用電壓表?,F(xiàn)在請(qǐng)兩位同學(xué)將電壓表接入我們開(kāi)始連接的串聯(lián)電路,測(cè)量小燈泡兩端的電壓。另兩位同學(xué)一起在原來(lái)畫(huà)出的電路圖上加入電壓表,并在圖中標(biāo)出電壓表的“+、-”接線端。[投影]接入電壓表后的電路。全體同學(xué)認(rèn)真檢查。電路無(wú)誤后合上開(kāi)關(guān),觀察電壓表的示數(shù)。[師]電壓表的示數(shù)是多少?如何讀數(shù)呢?[生]電壓表的指針向右偏得越多,表示電壓越高。[生]讀數(shù)時(shí),首先應(yīng)該看清選用了電壓表的哪個(gè)量程,知道滿刻度表示的電壓值。第二,要看清該量程下一大格表示的電壓值是多少?每一大格又分成了幾個(gè)小格,每一小格表示的電壓值是多少?第三,看清測(cè)量時(shí),指針停在哪個(gè)大格,哪個(gè)小格上,然后讀出來(lái)。[師]如果指針沒(méi)有指在刻度線上,而是指在兩刻線之間,該如何讀數(shù)呢?電流表、電壓表都不需要估讀。測(cè)量時(shí),指針的位置離哪條刻線近,就按哪條刻線算。[投影]練習(xí)題1.讀數(shù)練習(xí):利用指針能活動(dòng)的刻度盤(pán)。(1)量程已知且不變:指針在不同位置時(shí)電壓表的讀數(shù)是多少?(2)指針的位置不變,接不同的量程時(shí),電壓表的讀數(shù)分別是多少?2.一名同學(xué)使用學(xué)生用電壓表測(cè)電壓。這只電壓表有兩個(gè)量程:0~3V,0~15V。經(jīng)判斷選用0~3V這一量程連入電路。但是0~3V的刻度盤(pán)上的數(shù)字模糊不清,無(wú)法準(zhǔn)確讀出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),于是他從0~15V刻度盤(pán)上看到指針在12.5V處,從而判斷出實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓是_________V。通過(guò)思考此題,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出:指針指在同一位置時(shí),從0~15V刻度盤(pán)上讀出的電壓值是從0~3V刻度盤(pán)上讀出的電壓值的5倍。[師]電壓表、電流表不僅外形相似,構(gòu)造也相似。因此,在使用上它們有相同的地方,但它們測(cè)量的又是兩個(gè)不同的物理量,同學(xué)們要注意區(qū)分。同學(xué)們一起歸納電壓表的使用規(guī)則:板書(shū):二要、一不、二看清二要:電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端,要使電流從電壓表的“+”接線柱流入,從電壓表的“-”接線柱流出。一不:被測(cè)電壓不能超過(guò)電壓表的量程。二看清:讀數(shù)時(shí)一要看清電壓表所用的量程;二要看清每一小格所表示的數(shù)值。[想想議議][師]電壓表的接線柱旁都標(biāo)有“+、-”號(hào)。使用規(guī)則要求電流必須從電壓表的“+”接線柱通入,從“-”接線柱流出;還要求被測(cè)電壓值不能超過(guò)電壓表的量程。請(qǐng)同學(xué)們思考:[投影]1.如果正、負(fù)接線柱接反了,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?2.如果被測(cè)電壓超過(guò)了電壓表的量程會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?3.如果事先不能估計(jì)被測(cè)電壓的大小,應(yīng)怎樣選擇量程?[生]如果正、負(fù)接線柱接反了,指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn),即向沒(méi)有刻度的方向偏轉(zhuǎn)。[生]如果被測(cè)電壓超過(guò)了電壓表的量程,電壓表的指針可能會(huì)超出刻度盤(pán)上的刻度線。經(jīng)過(guò)大家的討論并結(jié)合演示(注意不允許學(xué)生效仿),肯定同學(xué)們的回答。強(qiáng)調(diào)這兩種情況的后果是不僅測(cè)不出電壓值,電壓表的指針還會(huì)被打彎甚至損壞電表。在事先不能估計(jì)被測(cè)電壓的情況下,可以用“試觸”的辦法來(lái)選擇量程。連接好電路后,在合上開(kāi)關(guān)時(shí)輕輕接觸一下就斷開(kāi),同時(shí)觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況。如偏轉(zhuǎn)過(guò)激,指針超出了表盤(pán)刻度線,則電壓表量程太小,應(yīng)換用較大量程;如果電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,則電壓表量程太大,應(yīng)換用小量程?!霸囉|”的方法在電學(xué)中很重要,利用試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程,還可以判斷電源的正負(fù)極;判斷電壓表正、負(fù)接線柱連接是否正確。[想想做做]出示家用手電筒及干電池若干節(jié)。[師]請(qǐng)一位同學(xué)將干電池裝入手電筒,并能使手電亮起來(lái)。同學(xué)們仔細(xì)觀察,怎樣裝電池,才能使手電發(fā)光?[生]第一節(jié)電池正極朝前,第二節(jié)電池的正極和第一節(jié)電池的負(fù)極接在一起,第三節(jié)電池的正極和第二節(jié)電池的負(fù)極連在一起。[師]同學(xué)們觀察得非常仔細(xì)。請(qǐng)同學(xué)們將剛才的實(shí)物連接圖和電路圖畫(huà)出來(lái)。學(xué)生畫(huà)圖,教師巡視,指導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出正確的圖形,并請(qǐng)一位同學(xué)將正確的圖畫(huà)在黑板上。[師](結(jié)合學(xué)生畫(huà)出的正確的電路及電路圖)說(shuō)明:像這樣將電池的正極和負(fù)極依次連接起來(lái)就叫電池的串聯(lián),這幾個(gè)電池合在一起叫電池組,余下的一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極就是電池組的正極和負(fù)極。根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí),同學(xué)們可以探討什么是電池的并聯(lián)。[師]請(qǐng)同學(xué)們分組測(cè)量每節(jié)電池的電壓和電池組的電壓,并找出它們之間的關(guān)系。[生]用電壓表測(cè)電池的電壓,就要把電壓表并聯(lián)在電池兩端。電壓表可以不經(jīng)用電器直接連到電源的正負(fù)極上嗎?[師]這位同學(xué)的問(wèn)題非常好。這種認(rèn)真的態(tài)度很值得我們大家學(xué)習(xí)。電壓表可以直接連接在電源的兩極上,這也正是電壓表與電流表使用中的一個(gè)區(qū)別。學(xué)生操作,教師巡視指導(dǎo),操作完畢,各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第一組:用兩節(jié)電池,每節(jié)電池電壓是1.5V,電池組電壓為3V.第二組:用三節(jié)電池,每節(jié)電池電壓是1.5V,電池組電壓是4.5V.第三組:……[師]根據(jù)各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,誰(shuí)能總結(jié)出電池電壓和電池組電壓之間的關(guān)系?[生]串聯(lián)電池組的電壓,等于各個(gè)電池電壓之和。[師]同學(xué)們的表現(xiàn)非常棒。課后同學(xué)們還可以再比較電池的倒接和順接究竟有什么不同,電池“并聯(lián)”成電池組電壓會(huì)怎樣變.現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)小結(jié)本節(jié)內(nèi)容。三、小結(jié)利用投影儀投影如下的表格,請(qǐng)同學(xué)們填寫(xiě).四、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1.連接圖如下:連接過(guò)程中要注意電壓表的正、負(fù)接線柱以及量程的選擇要正確。也可以換用其他電器進(jìn)行練習(xí)。2.如下圖,將圖中連接正(或負(fù))接線柱的導(dǎo)線松開(kāi),將電壓表正(或負(fù))接線柱的塑料帽扭下來(lái)露出接線的金屬柱。用導(dǎo)線(線芯的金屬絲)迅速碰撞電壓表的金屬柱,觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況。若電壓表反偏,說(shuō)明電壓表正接線柱接的是電源的負(fù)極,電壓表負(fù)接線柱接的是電源的正極。若電壓表正偏,說(shuō)明電壓表正負(fù)接線柱連著的分別是電源的正負(fù)極。這就是用“試觸”法判電源極性,也可以用“試觸”法來(lái)判斷電表接入量程的大小是否合適,這種方法在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要用到。3.如圖:甲連接的是0~3V的量程,最小刻度是0.1V,所以甲的讀數(shù)為2V;乙中連接的是0~15V的量程,最小刻度是0.5V,因此乙讀數(shù)為12.5V;丙中連接著小量程,其讀數(shù)為0.1V×6=0.6V。4.這位同學(xué)連接的電路,測(cè)量的是兩只燈泡的總電壓,而不是左邊燈泡的電壓。正確的連接如下圖:教學(xué)內(nèi)容:探究——不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能課前準(zhǔn)備一、新課標(biāo)學(xué)習(xí)要求1.知識(shí)與技能知道導(dǎo)體和絕緣體及常見(jiàn)的導(dǎo)體和絕緣體.知道電阻的意義、單位及電阻器.會(huì)區(qū)分生活中的導(dǎo)體和絕緣體.了解半導(dǎo)體.2.過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)絕緣體是相對(duì)的.3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生學(xué)會(huì)用運(yùn)動(dòng)變化的眼光分析問(wèn)題,解決問(wèn)題.二、整體感知1.導(dǎo)體和絕緣體(1)定義(2)常見(jiàn)種類(lèi)(3)應(yīng)用(4)相對(duì)性2.電阻(1)定義(2)物理意義(3)單位(4)電阻器3.半導(dǎo)體(1)特點(diǎn)(2)常見(jiàn)的種類(lèi)教材知識(shí)全解一、導(dǎo)體1.容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體.常見(jiàn)的導(dǎo)體有:金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等.2.導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體中有大量的自由電荷,電荷能從導(dǎo)體的一個(gè)地方移動(dòng)到另外的地方.在金屬導(dǎo)體中,能夠自由移動(dòng)的電荷是自由電子,在酸、堿、鹽水溶液中能夠自由移動(dòng)的電荷是正、負(fù)離子.二、絕緣體1.不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體.常見(jiàn)的絕緣體有:橡膠,玻璃,陶瓷,塑料,油等.2.絕緣體不容易導(dǎo)電是因?yàn)樵诮^緣體內(nèi)電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內(nèi),不能自由移動(dòng).也就是說(shuō),絕緣體不容易導(dǎo)電的原因是絕緣體中缺少自由電荷.注意(1)理解容易導(dǎo)電與不容易導(dǎo)電的原因.在金屬導(dǎo)體中存在著能夠自由移動(dòng)的大量自由電子.在酸、堿、鹽的水溶液中存在著能自由移動(dòng)的電荷,稱(chēng)為正、負(fù)離子;在絕緣體中,電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內(nèi),不能自由移動(dòng),被稱(chēng)為束縛電荷.由此可見(jiàn),導(dǎo)體容易導(dǎo)電,是因?yàn)閷?dǎo)體里有大量的自由電荷;絕緣體不容易導(dǎo)電,是因?yàn)榻^緣中幾乎沒(méi)有自由電荷.(2)正確理解酸、堿、鹽的水溶液.酸、堿、鹽本身來(lái)講,絕大多數(shù)都是絕緣體,它的正、負(fù)電荷是不能自由移動(dòng)的,但當(dāng)把這些絕緣的酸、堿、鹽溶入水中后,這些酸、堿、鹽的陰陽(yáng)離子在水中是可以自由移動(dòng)的.因此酸、堿、鹽的水溶液是導(dǎo)體.三、導(dǎo)體和絕緣體之間沒(méi)有絕對(duì)的界限一般情況下,不容易導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時(shí),有可能導(dǎo)電變?yōu)閷?dǎo)體.例:(1)常溫下玻璃是絕緣體,而在高溫下達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí),它就變成導(dǎo)體了.(2)純凈的水是絕緣體,而含有雜質(zhì)的水是導(dǎo)體.(3)干燥的空氣是絕緣體,而夏天打雷閃電時(shí)兩塊云層之間的空氣就不再是絕緣體,而是導(dǎo)體了.在用電工具或裝置上,要防止它導(dǎo)電,需用絕緣體.如電工鉗、電工刀、螺絲刀、導(dǎo)線等,在它們不同的部位都安裝了絕緣體;而要利用它導(dǎo)電就需裝上導(dǎo)體,如測(cè)電筆的筆頭、電線的金屬絲等.所以,好的導(dǎo)體和絕緣體都是良好的電工材料.注意正確理解導(dǎo)體和絕緣體的定義.理解導(dǎo)體和絕緣體的定義是本節(jié)的一個(gè)重點(diǎn).導(dǎo)體和絕緣體是根據(jù)導(dǎo)電能力來(lái)區(qū)分的.導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別僅僅在于“容易”和“不容易”導(dǎo)電,而決不能理解為“能”和“不能”導(dǎo)電,這是由于導(dǎo)體和絕緣體之間沒(méi)有絕對(duì)的界限,絕緣體在一定條件下是可以變?yōu)閷?dǎo)體的,例如用白熾燈中的玻璃柱嵌的兩根導(dǎo)線(如圖11-5-1所示)A,B接到電路,小燈泡是不會(huì)發(fā)光的,這表明玻璃柱上的玻璃是絕緣體,然后在玻璃柱下方用酒精燈加熱,當(dāng)玻璃柱的溫度升到一定溫度后小燈泡將會(huì)發(fā)光,這表明玻璃加熱后,由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體了.四、電阻1.定義:導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻.2.符號(hào):國(guó)際上通常用字母R來(lái)表示導(dǎo)體的電阻,在電路圖中的符號(hào)是.注意在物理學(xué)中,用電阻來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小,導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大.電阻的產(chǎn)生是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,例如在金屬導(dǎo)體中,自由電子的定向移動(dòng)要受到正電荷的阻礙作用;在酸、堿、鹽的水溶液中,正、負(fù)離子定向移動(dòng)受到的阻礙作用,都稱(chēng)作電阻.3.單位:在國(guó)際單位制中,電阻的單位是歐姆,簡(jiǎn)稱(chēng)歐,符號(hào)是Ω.1Ω的物理意義是:如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V,通過(guò)導(dǎo)體的電流是1A,這段導(dǎo)體的電阻就是1Ω.即:1Ω=.常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ),它們的換算關(guān)系是:1MΩ=103kΩ1kΩ=103Ω說(shuō)明一般金屬導(dǎo)體溫度升高幾度或十幾度時(shí),電阻值變化不超過(guò)百分之幾,通常我們可以忽略溫度對(duì)電阻的影響.在初中階段,如果不加說(shuō)明,溫度變化對(duì)電阻值的影響不計(jì).注意正確理解電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量,它是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),一段導(dǎo)體,它的長(zhǎng)度、橫截面積,組成材料是確定的,在溫度確定時(shí),它的電阻是一定的,也就是說(shuō)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身情況決定,不管這個(gè)導(dǎo)體是否連入電路,是否有電流通過(guò),也不管兩端的電壓是否改變,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用(即電阻)總是存在的.無(wú)電流通過(guò)時(shí),這種阻礙作用僅僅是沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)而已.典型例題精析題型Ⅰ面向全體雙基鞏固例1下列都是導(dǎo)體的是()A.鐵、陶瓷、玻璃 B.石墨、油、大地C.塑料、干木材、橡膠 D.水銀、人體、大地分析:A中陶瓷、玻璃是絕緣體,B中油是絕緣體,C中三種物質(zhì)均為絕緣體;只有D中三種物質(zhì)都是導(dǎo)體.答案:D例2有人說(shuō),導(dǎo)體善于導(dǎo)電,對(duì)我們是有用的;而絕緣體不善于導(dǎo)電,對(duì)我們是沒(méi)用的,你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎?分析:善于導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體.不善于導(dǎo)電的物體叫絕緣體.導(dǎo)體和絕緣體是同等重要的電工材料,電線芯線用金屬來(lái)做,因?yàn)榻饘偈菍?dǎo)體,容易導(dǎo)電;電線芯外面包上一層橡膠或塑料,因?yàn)樗鼈兪墙^緣體,能夠防止漏電,對(duì)我們也是有重要用處的.答案:不正確,導(dǎo)體和絕緣體同等重要.題型Ⅱ生活·物理·社會(huì)例3如果考慮溫度對(duì)電阻的影響,白熾燈點(diǎn)亮?xí)r的電阻比它熄滅時(shí)的電阻要.分析:制約導(dǎo)體電阻大小的因素有多種,它們是導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積與材料,還有溫度.盡管我們通常不考慮溫度對(duì)電阻的影響,對(duì)于大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō),溫度越高,導(dǎo)體的電阻也越大.同學(xué)們要注意,對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)是這樣的,并非對(duì)所有的導(dǎo)體.白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)發(fā)光的,當(dāng)電流流過(guò)白熾燈燈絲的時(shí)候,燈絲發(fā)熱,達(dá)到白熾狀態(tài),溫度當(dāng)然要比熄滅時(shí)高得多.因此電阻在燈點(diǎn)亮?xí)r比熄滅時(shí)要大些.答案:大些課后小結(jié)一、知識(shí)梳理課本“作業(yè)”答案略每課必記課題第五節(jié)探究――影響電阻大小的因素日期
教學(xué)目標(biāo)
1、經(jīng)初步分析能猜測(cè)影響電阻的一些因素。2、知道在與一個(gè)物理量的相關(guān)因素較多時(shí),能用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。3、能根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想設(shè)計(jì)需要的實(shí)驗(yàn)方案。提問(wèn):分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?--導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。提問(wèn):分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?--導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。5、知道金屬導(dǎo)體的電阻與溫度之間的關(guān)系和超導(dǎo)現(xiàn)象。6、能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的影響。
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
重點(diǎn):從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料之間的關(guān)系難點(diǎn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想設(shè)計(jì)需要的實(shí)驗(yàn)方案
課程資源的準(zhǔn)備與開(kāi)發(fā)
實(shí)驗(yàn)與課件教、學(xué)預(yù)設(shè)調(diào)控對(duì)策【復(fù)習(xí)引入】導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別是什么?--導(dǎo)電能力的差異這說(shuō)明什么?--說(shuō)明各種材料的導(dǎo)電能力是不同的。--影響電阻大小的因素之一:材料【猜測(cè)】影響電阻大小的因素還有哪些?--生答:導(dǎo)線的粗細(xì)、長(zhǎng)度、溫度等。一、研究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系控制導(dǎo)體的材料和粗細(xì)相同,用鎳鉻合金導(dǎo)線CD和EF做實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電流表示數(shù)填入表2內(nèi).表2:研究導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度的關(guān)系提問(wèn):分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?--導(dǎo)體的材料、粗細(xì)(橫截面積)都相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大。二、研究導(dǎo)體的電阻與粗細(xì)的關(guān)系控制導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度不變,用鎳鉻合金線CD和GH做實(shí)驗(yàn).將實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電流表的示數(shù)填入表3內(nèi).表3:研究導(dǎo)體的電阻跟橫截面積的關(guān)系提問(wèn):分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到什么結(jié)論?--導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度都相同時(shí),導(dǎo)體的越細(xì)(橫截面積越?。?,電阻越大。導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系可以用人在街上行走作比喻,街道越長(zhǎng),街面越窄,行人受到阻礙的機(jī)會(huì)越多.同理,導(dǎo)體越長(zhǎng)、越細(xì),自由電子定向移動(dòng)受到碰撞的機(jī)會(huì)就會(huì)越多.三、研究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系在本研究中應(yīng)該控制導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積不變,研究當(dāng)導(dǎo)體的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體電阻的變化情況在學(xué)生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加以歸納,用圖2所示的裝置做演示實(shí)驗(yàn).(1)研究導(dǎo)體的電阻跟制作它的材料是否有關(guān).實(shí)驗(yàn)所用的導(dǎo)線是錳銅線AB和鎳鉻合金線CD,將電流表示數(shù)填入表1內(nèi).【提問(wèn)】從電流表示數(shù)的變化,得到什么結(jié)論?--導(dǎo)體被加熱后,它的溫度升高,電流表示數(shù)變小,表明導(dǎo)體的電阻變大,這說(shuō)明導(dǎo)體的電阻還跟溫度有關(guān),對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō),溫度越高電阻越大?!拘〗Y(jié)】導(dǎo)體的電阻由它自身的條件決定,因此,不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,所以說(shuō),電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).為了表示導(dǎo)體的電阻跟材料的關(guān)系,應(yīng)取相同長(zhǎng)度,相同的橫截面積的不同材料在相同溫度下加以比較,課本上的表列出了一些長(zhǎng)1米、橫截面積1毫米2、在20℃時(shí)的不同材料的導(dǎo)線的電阻值.【提問(wèn)】從查表,你知道哪些材料的導(dǎo)電性能好?--銀的導(dǎo)電性能最好,因此,在相同長(zhǎng)度和橫截面積的情況下,它的電阻最小.其次是銅,再次是鋁.)【練習(xí)題】(1)電阻的國(guó)際單位是什么?0.2兆歐=______歐.(2)為什么說(shuō)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)?(3)有兩條粗細(xì)相同、材料相同的導(dǎo)線,一條長(zhǎng)20厘米,另一條長(zhǎng)1.3米,哪條導(dǎo)線電阻大,為什么?(4)有兩條長(zhǎng)短相同、材料相同的導(dǎo)線,一條橫截面積0.4厘米2,另一條2毫米2,哪條導(dǎo)線電阻大,為什么?(5)“銅導(dǎo)線比鐵導(dǎo)線的電阻?。边@種說(shuō)法對(duì)嗎?應(yīng)當(dāng)怎么說(shuō)?【補(bǔ)充閱讀】超導(dǎo)體的知識(shí):一、金屬的電阻隨溫度的升高而增大,當(dāng)金屬的溫度降低時(shí),它的電阻減小.1911年,荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯在測(cè)定水銀在低溫下的電阻值時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降到-269℃左右時(shí),水銀的電阻變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象.1、超導(dǎo)體:能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì),叫做超導(dǎo)體.(注意:不是所有物體都會(huì)發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象)2、超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(又叫超導(dǎo)臨界溫度):物質(zhì)的電阻降到一定溫度時(shí),才會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象,物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟冉凶龀瑢?dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,用Tc表示.3、幾種超導(dǎo)體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(Tc).鋁:-271.76℃.鉛:-265.97℃.錫:-269.43℃.水銀:-268.99℃.鎢:-273.14℃.二、超導(dǎo)體的應(yīng)用前景因?yàn)槌瑢?dǎo)體在很低的溫度下才會(huì)發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象,目前超導(dǎo)體還不能在常溫下應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和生活中,只應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)和高新技術(shù)中.如果能應(yīng)用于實(shí)際,會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)很大的好處.舉幾例如下:①輸電導(dǎo)線利用超導(dǎo)體,可以大大降低輸電的電能損耗.②如果把發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的線圈用超導(dǎo)體制成超導(dǎo)線圈,可以使發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量減小,功率增大,效率提高.三、超導(dǎo)研究的歷史和發(fā)展前景1911年,昂內(nèi)斯首先發(fā)現(xiàn)水銀的超導(dǎo)現(xiàn)象.1911年~1986年3月經(jīng)過(guò)75年的努力,找到具有高轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料——鈮三鍺,Tc為-250℃.1987年2月24日,我國(guó)宣布獲得Tc為~173℃以上的超導(dǎo)體.1989年,我國(guó)已找到Tc為-141℃的超導(dǎo)體材料.目前,各國(guó)科學(xué)家還在繼續(xù)研究Tc值更高的超導(dǎo)體材料,以將超導(dǎo)應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中去.第二節(jié)變阻器(一)教學(xué)目的1.知道滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造和原理.2.知道滑動(dòng)變阻器上所標(biāo)規(guī)格的含義.會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流.3.知道電阻箱的構(gòu)造,會(huì)讀出電阻箱的示數(shù).(三)教具1.學(xué)生實(shí)驗(yàn):學(xué)生電源一個(gè),學(xué)生電流表一只,滑動(dòng)變阻器一個(gè),開(kāi)關(guān)一個(gè),小燈泡一只,導(dǎo)線若干條.2.演示實(shí)驗(yàn):電源一個(gè),演示電流表一只,滑動(dòng)變阻器一個(gè),小燈泡一只,開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干條,電阻箱一個(gè),有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器一個(gè).(四)教學(xué)過(guò)程1.復(fù)習(xí)提問(wèn):(1)導(dǎo)線電阻的大小是由哪些因素決定的?(2)“長(zhǎng)導(dǎo)線比短導(dǎo)線的電阻大”,這種說(shuō)法對(duì)嗎?應(yīng)該怎么說(shuō)?2.引入新課提出問(wèn)題:劇場(chǎng)里的照明燈是怎么逐漸變暗的?(將滑動(dòng)變阻器、小燈泡串聯(lián)后接入電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,做演示實(shí)驗(yàn)觀察小燈泡亮度的變化.)在不改變電源電壓的條件下,在電路中串聯(lián)了一個(gè)叫滑動(dòng)變阻器的元件,移動(dòng)滑片就能使小燈泡的亮度改變.這節(jié)課研究的課題就是變阻器.3.進(jìn)行新課提出問(wèn)題:滑動(dòng)變阻器是根據(jù)什么原理制成的?分析演示實(shí)驗(yàn)的電路:小燈泡的亮度變亮,說(shuō)明通過(guò)它的電流變大,在電源電壓不變的情況下,應(yīng)當(dāng)減小電路中的電阻.提出問(wèn)題:根據(jù)決定導(dǎo)體電阻大小的因素,可以采取哪些方法減小導(dǎo)體的電阻?哪種方法簡(jiǎn)便?(有四種方法:減小導(dǎo)體的長(zhǎng)度、增大導(dǎo)體橫截面積,選用電阻率更小的材料制成導(dǎo)體,降低導(dǎo)體的溫度.其中用改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度來(lái)改變導(dǎo)體的電阻簡(jiǎn)便可行.)做演示實(shí)驗(yàn):將一根較長(zhǎng)的鎳鉻合金電阻線AB、小燈泡、電源、開(kāi)關(guān)和演示電流表按圖4所示電路串聯(lián)起來(lái).其中P是金屬夾制成的觸頭,當(dāng)P向左滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)逐漸變大,燈逐漸變亮;P向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)逐漸變小,燈逐漸變暗.提問(wèn):觸頭P移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象說(shuō)明了什么?分析:當(dāng)觸頭P向左滑動(dòng)時(shí),電阻線AB接入電路部分變短,接入電路部分的電阻變小,電源電壓一定,所以電路中的電流增大,電流表示數(shù)變大,燈變亮.用觸頭在電阻線上滑動(dòng),改變接入電路部分電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻,這就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的“變阻器”.提出問(wèn)題:怎樣改進(jìn),以方便實(shí)驗(yàn)的操作?改進(jìn)方法:把電阻線繞在絕緣的瓷管上,并且瓷管上各匝線圈之間互相不接觸,使觸頭P在線圈上滑動(dòng).出示自制教具(圖5),并用它替代圖7—4電路中的AB部分,做演示實(shí)驗(yàn).移動(dòng)觸頭P,觀察電流表示數(shù)和燈泡亮度的變化情況.并請(qǐng)同學(xué)上來(lái)分析.(分析過(guò)程同上,略)用自己桌上的滑動(dòng)變阻器實(shí)物跟圖7—5所示的自制教具對(duì)比,弄清變阻器的構(gòu)造和原理.變阻器的構(gòu)造要介紹瓷管、線圈是電阻率較大的合金線繞制而成,電阻線表面涂著絕緣漆,所以制成的線圈各匝之間相互絕緣,滑片就是自制教具中的觸頭P,為使滑片P跟電阻線接觸良好,線圈上接觸滑片的地方,絕緣漆被刮去,為了便于接線,將滑片套在金屬棒上,金屬棒右端安裝有接線柱.注意:要強(qiáng)調(diào)滑片滑動(dòng)時(shí),改變的是線圈中A—P部分的長(zhǎng)度.來(lái)達(dá)到改變接入電路中電阻的目的.小結(jié):一、滑動(dòng)變阻器1.原理:利用改變電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻,從而改變電路中的電流強(qiáng)度.2.構(gòu)造、結(jié)構(gòu)示意圖和元件符號(hào)(圖6).提出問(wèn)題:怎樣使用滑動(dòng)變阻器?利用投影幻燈片,也可以用電腦設(shè)計(jì)程序模擬電流流經(jīng)變阻器的路徑.同時(shí)配合演示實(shí)驗(yàn).接法:將變阻器串聯(lián)在電路中,要將變阻器的兩個(gè)接線柱接入電路.(常見(jiàn)錯(cuò)誤有兩個(gè):一是將導(dǎo)線接到滑片上;二是將導(dǎo)線接到支架上,要注意糾正.)分析過(guò)程要有序:變阻器接入電路的是哪一段電阻線?清片向右滑動(dòng)時(shí),這段電阻線的長(zhǎng)度怎樣改變?變阻器接入電路的電阻怎樣改變,電路中的電流怎樣改變?電流表的示數(shù)和燈的亮度怎樣變化?學(xué)生實(shí)驗(yàn):將滑動(dòng)變阻器、小燈泡、學(xué)生電流表接入電路.做下面實(shí)驗(yàn):(1)滑片向右移動(dòng)時(shí),觀察電流表示數(shù)和燈的亮度的變化.先分析再動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察.(2)移動(dòng)滑片使電流表示數(shù)變大,燈的亮度變亮.先分析再做實(shí)驗(yàn).(3)移動(dòng)滑片使變阻器接入電路的電阻最大.先分析再做實(shí)驗(yàn).觀察變阻器滑片上的銘牌,說(shuō)明銘牌上的一組數(shù)值表示的含義.用投影幻燈表示出銘牌,見(jiàn)圖7。3.使用:(1)串聯(lián)在電路中.(2)弄清滑片移動(dòng)時(shí),變阻器接入電阻線長(zhǎng)度怎樣變化,電阻怎樣改變,電路中電流怎樣變化?(3)使用前應(yīng)將滑片放在變阻器阻值最大位置.(4)使用前要了解銘牌.銘牌上標(biāo)有變阻器的最大電阻值和變阻器允許通過(guò)的最大電流值.提出問(wèn)題:變阻器不能表示出連入電路的電阻值,能否有一種可以表示出阻值的變阻器呢?引出電阻箱.出示掛圖,說(shuō)明電阻箱的構(gòu)造和讀出電阻箱示數(shù)的方法.同時(shí)展示電阻箱的實(shí)物.用投影幻燈片練習(xí)電阻箱讀數(shù)三次.小結(jié):二、電阻箱1.能表示出接入電阻值大小的變阻器.2.讀數(shù):各旋扭對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),它們之和就是電阻箱接入電路的阻值.練習(xí)題:如圖8所示的電路中,滑動(dòng)變阻器接入電路的是電阻線的______段,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變______,電路中的電流變______,電流表示數(shù)變______,燈泡變______.發(fā)給每人一個(gè)有四個(gè)接線柱的滑動(dòng)變阻器,請(qǐng)學(xué)生先觀察它的構(gòu)造和接線柱.結(jié)合它的結(jié)構(gòu)示意圖(課本上有此圖)進(jìn)行討論:(1)若將變阻器的B、C兩個(gè)接線柱接入電路,變阻器的哪段電阻線連入電路?當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻怎樣變化?做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下.(2)把它連接在電路中,能有幾種正確接法?說(shuō)出每種接法所用的是哪一段電阻線?4.小結(jié)這堂課的重點(diǎn)是滑動(dòng)變阻器.要知道它的構(gòu)造、原理和作用.會(huì)正確使用滑動(dòng)變阻器,其中包括了解它的銘牌,使用前把滑片放在變阻器阻值最大的位置上,要把變阻器串聯(lián)在電路中,并能判斷滑片移動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻怎樣改變,電路中的電流怎樣變化.此外,要會(huì)讀出電阻箱的示數(shù).第一節(jié)探究――電流與電壓,電阻的關(guān)系(第1課時(shí))●教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻之間的關(guān)系;2.使學(xué)生懂得同時(shí)使用電流表和電壓表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和電流;3.會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。二、能力目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓、電阻的關(guān)系.學(xué)會(huì)用“控制變量”來(lái)研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法;2.通過(guò)在科學(xué)探究中經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的相似過(guò)程,學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)初步的科學(xué)探究的能力。三、德育目標(biāo)1.通過(guò)學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng),形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度;2.在學(xué)習(xí)知識(shí)與技能的同時(shí),體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣和方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神;3.在同學(xué)們共同的探究活動(dòng)中培養(yǎng)同學(xué)之間的協(xié)作意識(shí)。●教學(xué)重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系●教學(xué)難點(diǎn)組織、引導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)真觀察、仔細(xì)分析,并得出真實(shí)、科學(xué)的結(jié)論●教學(xué)方法探究法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法●教具準(zhǔn)備干電池組、2.5V和6.3V小燈泡(帶座)各一只、開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干、投影儀學(xué)生3人一組:電源(電池組或?qū)W生電源)5Ω,10Ω,15Ω定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表各一只,導(dǎo)線若干●課時(shí)安排1課時(shí)●教學(xué)過(guò)程一、引入新課[師]通過(guò)前面的學(xué)習(xí),同學(xué)們基本了解了電流、電壓、電阻的概念,并學(xué)會(huì)了電流表和電壓表的使用。今天請(qǐng)同學(xué)們先看老師的這組實(shí)驗(yàn)。[演示]小燈泡和電池、開(kāi)關(guān)組成串聯(lián)電路。演示一:一節(jié)干電池和2.5V小燈泡串聯(lián)發(fā)光;演示二:兩節(jié)干電池和2.5V小燈泡串聯(lián)發(fā)光;演示三:兩節(jié)干電池和6.3V的小燈泡串聯(lián)發(fā)光。同學(xué)們仔細(xì)觀察三次演示小燈泡的發(fā)光情況。[師]通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn),根據(jù)上節(jié)課的學(xué)習(xí),你能告訴大家什么?你還想知道些什么呢?[生]一個(gè)燈泡,兩節(jié)電池比一節(jié)電池時(shí)亮,說(shuō)明燈(電阻)不變,電壓大時(shí),電流也大。[生]同樣的兩節(jié)電池,2.5V的燈比6.3V的燈亮。電壓不變時(shí),電阻大的電流小,電阻小的電流大。[生]能不能知道電流、電阻、電壓之間數(shù)量上的關(guān)系呢?二、進(jìn)行新課[師]根據(jù)同學(xué)們對(duì)電阻、電壓、電流的學(xué)習(xí),你可以大膽地猜測(cè)一下它們之間可能的數(shù)量關(guān)系是什么?[生]電壓越大,電流越大。[生]電阻越大,電流越小。[生]也許其中的兩個(gè)相除或相乘會(huì)等于第三個(gè)。[生]電壓不變時(shí),電阻大,電流就小。電阻小,電流就大,可能電流乘以電阻能等于電壓。[生]同一個(gè)電燈泡,電壓大時(shí),電流就大,也可能電壓除以電流等于電阻。[生]……[師]同學(xué)們能有根據(jù)地推測(cè)、猜想非常好,你已經(jīng)在科學(xué)研究的道路上邁出了正確的一步。接下來(lái),同學(xué)們可以選擇面前的儀器設(shè)備,想辦法檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪胧欠裾_。[探究]電阻上的電流跟電壓的關(guān)系。[師]我們要探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系,必須要經(jīng)歷哪些過(guò)程呢?[生]首先要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù),再對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和論證,得出一般的結(jié)論,最后進(jìn)行評(píng)估和交流。[師]大家還記得電流表和電壓表的使用規(guī)則嗎?[生]電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電路中,并且都讓電流從“正”接線柱流入,從“負(fù)”接線柱流出。[師]電路中同時(shí)使用電流表和電壓表,會(huì)使用嗎?[生](同學(xué)討論后)仍然是電流表串聯(lián)在電路中,測(cè)誰(shuí)的電壓,就將電壓表并聯(lián)在誰(shuí)的兩端。[師]同學(xué)們沒(méi)有問(wèn)題的話,可以開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。要求探究過(guò)程中首先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄實(shí)驗(yàn)步驟;如實(shí)填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真的分析、論證,客觀評(píng)估自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果;寫(xiě)出完整的探究報(bào)告,并和其他組的同學(xué)交流。(同學(xué)們操作,教師巡視指導(dǎo))選擇2~3組同學(xué)利用投影展示自己的探究報(bào)告,并逐一講解自己的設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)步驟,分析論證的結(jié)果,進(jìn)行自我評(píng)估,和大家進(jìn)行交流。[投影]第一組探究報(bào)告[題目]探究電阻、電壓、電流三者的關(guān)系[猜想和假設(shè)]1.電流和電阻成反比2.電流和電壓成正比[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)](一)設(shè)計(jì)思想根據(jù)我們的猜測(cè),現(xiàn)在已知道定值電阻的阻值是已知的且不改變,干電池的電壓值也是已知的,每節(jié)1.5V。把定值電阻連入電路,用電流表測(cè)出電路中的電流值,用電壓表測(cè)出定值電阻兩端的電壓,就可以知道電阻、電壓、電流的數(shù)量關(guān)系,換用不同阻值的定值電阻及改變干電池組電池的節(jié)數(shù)進(jìn)行多次測(cè)量,就能得出電阻、電壓、電流關(guān)系的一般規(guī)律。(二)實(shí)驗(yàn)電路根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想,畫(huà)出如下電路圖:(三)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻R(Ω)電壓U(V)電流I(A)123456(四)實(shí)驗(yàn)器材根據(jù)實(shí)驗(yàn)思想及所畫(huà)電路圖,選擇如下器材:電池組、定值電阻(三個(gè)不同阻值)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]步驟一:按設(shè)計(jì)好的電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;步驟二:先保持電池組的電池節(jié)數(shù)不變,分別將5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻接入電路,合上開(kāi)關(guān),讀出電壓表和電流表的讀數(shù),將數(shù)據(jù)依次填入第一、二、三次數(shù)據(jù)表中;步驟三:保持定值電阻不變,改變電池組電池節(jié)數(shù)(分別為1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)),合上開(kāi)關(guān),分別讀取三次電流表、電壓表的數(shù)值,依次填入第四、五、六次測(cè)量數(shù)據(jù)表中。[分析和論證]分析由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)1.第一、二、三次測(cè)量中電壓基本不變,電流隨著接入電阻值的增大而減小,但每次電流值和電阻值的乘積都近似等于電壓值,甚至有一次完全相同。2.第四、五、六次測(cè)量中,電阻的阻值不變,隨著電池組節(jié)數(shù)的改變,電壓表指示數(shù)值幾乎成倍地增加,但每次都很接近電池組的電壓。電流表的指示數(shù)也幾乎成倍地增大,并且和電壓增大的倍數(shù)相同。每次電壓除以電流的值都近似等于電阻的值。綜合以上分析結(jié)果,可以得到結(jié)論,我們的猜測(cè)是正確的。電流I,電阻R,電壓U的關(guān)系是:電阻越大,電流越小;電壓越大,電流越大。[評(píng)估]從實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果看,盡管數(shù)據(jù)之間不是完全吻合,但基本能反映規(guī)律,所以測(cè)得的數(shù)據(jù)和結(jié)論是可靠的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不太完美的是:操作過(guò)程中讀完數(shù)做記錄時(shí)沒(méi)有及時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān),可能會(huì)浪費(fèi)電;在更換變阻器和電池組電池時(shí),也沒(méi)有打開(kāi)開(kāi)關(guān),這也是不允許的。[疑問(wèn)]測(cè)量過(guò)程中,電壓表每次測(cè)量的值和電池組電壓值幾乎相同,是否可以不用電壓表測(cè)量,直接由電源電壓讀出來(lái)?[師]對(duì)同學(xué)的表現(xiàn)給予充分肯定,引導(dǎo)同學(xué)們對(duì)探究過(guò)程及問(wèn)題進(jìn)行積極交流。[生]我們?cè)O(shè)計(jì)的電路是這樣的(用投影展示),也能得出和他們相同的結(jié)果。[生]我認(rèn)為我們組設(shè)計(jì)的電路比他們的更好一些。(投影展示)引起學(xué)生爭(zhēng)論。[生]我認(rèn)為前面的那兩種設(shè)計(jì)合理,可以不用電壓表,直接由電池電壓就能知道電阻兩端的電壓,省事。[師]認(rèn)為自己設(shè)計(jì)的更好的這組同學(xué)能不能說(shuō)說(shuō)你們的設(shè)計(jì)為什么好,好在哪里?老師怎么看見(jiàn)前兩組同學(xué)還比你們少用了器材,不好嗎?[生]前面兩組雖然少用了器材,但操作起來(lái)麻煩。每測(cè)一組數(shù)據(jù),就得改變一次電源,就要重新連接一次電路,很容易出錯(cuò)。我們這樣的連接雖然增加了一個(gè)滑動(dòng)變阻器,多用了器材,但不用改變電源,利用滑動(dòng)變阻器就可以方便地改變電阻兩端的電壓,還能提高測(cè)量效率。[師]同學(xué)們認(rèn)為他分析的有道理嗎?誰(shuí)還有補(bǔ)充?[生]連接滑動(dòng)變阻器時(shí)要用“一上、一下”兩個(gè)接線柱,還要注意電流不能超過(guò)滑動(dòng)變阻器允許的最大電流值。[生]在實(shí)驗(yàn)中還要注意電流表和電壓表的量程,選擇正確的接線柱,這樣讀出來(lái)的數(shù)才準(zhǔn)確,我們是用“試觸”的方法來(lái)選擇量程的。[生]電流、電壓表的正負(fù)接線柱不能接反了,否則會(huì)損壞電表。[生]我認(rèn)為也可以測(cè)出滑動(dòng)變阻器的電壓。[師]同學(xué)們認(rèn)為可以嗎?[生]可以測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓。不過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的是定值電阻的電流和電壓的關(guān)系,測(cè)出滑動(dòng)變阻器的電壓后,還得根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出定值電阻的電壓。這樣的話,電源電壓必須先知道。[生]我還有一個(gè)問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表是必須并聯(lián)在電阻兩端,電流表一定要串聯(lián)在電路中。但是有的是先用電流表和電阻串聯(lián),電壓表接在電阻和電流表兩端,有的是電壓表先并聯(lián)在電阻兩端,電流表再串聯(lián)。(教師可讓學(xué)生畫(huà)圖說(shuō)明)這樣測(cè)出的結(jié)果沒(méi)有差別嗎?[師]這位同學(xué)觀察得非常仔細(xì)。對(duì)于這樣的問(wèn)題同學(xué)們可以先大膽猜測(cè),在下節(jié)內(nèi)容的探究實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證你的猜測(cè)。[師]大家還有什么問(wèn)題嗎?有沒(méi)有同學(xué)注意過(guò)自己的測(cè)量方法和其他組同學(xué)的完全一樣嗎?[生](同學(xué)們經(jīng)過(guò)相互交流)有的組先固定電壓測(cè)電流,比較電流和電阻關(guān)系;有的組先固定電阻,測(cè)電壓和電流,比較電流和電壓關(guān)系……[師]在電流、電壓、電阻三個(gè)量中,我們先限制其中一個(gè)量不變,來(lái)討論余下兩個(gè)量的關(guān)系;
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