上12.3 歐姆定律的應(yīng)用優(yōu)化學(xué)案

歐姆定律的應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)案【新知預(yù)習(xí)】一、測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻1．實(shí)驗(yàn)原理：R=U/I。2．注意事項(xiàng)：（1）為了改變燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流，需要滑動(dòng)變阻器。（2）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)閉合前，要把變阻器調(diào)到最大阻值處。二、研究短路有什么危害（1）危害：短路可以引起火災(zāi)，使供電系統(tǒng)癱瘓。（2）原因：短路時(shí)電路中的電阻很小，由I=U/R知造成電路中的電流非常大。【精巧點(diǎn)撥】1．未知電阻的阻值測(cè)量圖12-3-1精析：設(shè)計(jì)間接測(cè)量實(shí)驗(yàn)的一般程序是：明確目的—確定原理—選取器材—圖12-3-1⑴明確目的：測(cè)量未知電阻的阻值。⑵確定原理：根據(jù)R=U/I，通過(guò)測(cè)量電壓和電流間接測(cè)量電阻。⑶選取器材：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。⑷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路（如圖12－3－1）和記錄數(shù)據(jù)表格如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)U/VI/AR/ΩR的平均值/Ω123另外，使用電流表、電壓表要注意量程的選擇、連接、讀數(shù)等，使用滑動(dòng)變阻器也要注意規(guī)格的選擇、連接、如何調(diào)節(jié)滑片改變電路中的電流和電壓等?！纠}1】（2022·蘭州市）如圖所示，在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，要保持導(dǎo)體兩端電壓不變。實(shí)驗(yàn)中，不斷改變Rx的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表表示數(shù)保持不變，得到了I與R的關(guān)系圖像。由圖像可以得出的結(jié)論是：；此次實(shí)驗(yàn)中，伏特表的示數(shù)始終保持V不變。圖圖答案：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比V解析：本題考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，從坐標(biāo)圖像中可以看出，電流增加時(shí)，電阻減小，電流減小時(shí)，電阻增加。而且電流與電阻的乘積不變（），電流與電阻成反比?！纠}2】(2022·福建晉江)如圖12-3-8是小文同學(xué)研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點(diǎn)的實(shí)物連接圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L圖圖1A.L1斷路B.L1短路C.L2短路斷路答案C解析：由題意知，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)。燈L1亮，燈L2不亮。若任一燈斷路。則兩燈均不亮，故此故障只能是短路引起的。而只有燈L2短路才能產(chǎn)生題中所述的現(xiàn)象。故選C?！纠}3】（2022·鄭州市）小霞設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置，其原理如圖所示，金屬迎風(fēng)板與絕緣輕彈簧的一端N相接，一起套在有一定電阻的光滑金屬桿上電路中左端導(dǎo)線與金屬桿的M端相連，右端導(dǎo)線接在迎風(fēng)板的N點(diǎn)，并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)，導(dǎo)線與金屬桿接觸良好。電源兩端電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，電壓表的示數(shù)將（）圖圖A.變小B.不變C.變大D.無(wú)法判斷答案A解析：當(dāng)擋風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)時(shí)，就變成了一個(gè)可改變電阻的滑動(dòng)變阻器，當(dāng)風(fēng)力增大時(shí)，擋風(fēng)板向左運(yùn)動(dòng)，電路中的總電阻變小，電流I變大，UR=IR所以兩端的電壓增大，那么滑動(dòng)變阻器兩端的電壓就減小，故電壓表的示數(shù)變小?！菊n堂檢測(cè)】1、在圖12–3–4所示的四個(gè)電路中，不會(huì)造成電源短路的是（）圖12圖12–3–4【解析】A、D是在開(kāi)關(guān)閉合后，用導(dǎo)線連接電源兩極，造成電源短路；而C中，電流表與燈泡并聯(lián)，電流表電阻很小，它在電路中的作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線，這會(huì)造成電源短路?！敬鸢浮緽12–3–52、用伏安法測(cè)電阻時(shí)，某同學(xué)接成如圖12–3–12–3–5 Ａ．電流表燒毀Ｂ．電壓表燒毀 Ｃ．電源會(huì)燒毀 Ｄ．電流表的讀數(shù)為零【答案】D3、電學(xué)中經(jīng)常按右圖12–3–6所示連接實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量的物理量有、、等(填物理量的符號(hào))，圖12圖12–3–7圖12–3–6【答案】URI4、圖12–3–7是通過(guò)兩個(gè)電阻R1、R2的電流隨電壓變化的圖像，從中可知電阻R2的阻值為_(kāi)______Ω，電阻R1______R2（填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮?0大于圖12–3–85、在“用電壓表、電流表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，某一次測(cè)量時(shí)，電流表的示數(shù)如圖12–圖12–3–8【答案】10【教研中心】【教學(xué)建議】本節(jié)主要內(nèi)容是：應(yīng)用歐姆定律分析解決具體問(wèn)題，教材安排了兩個(gè)活動(dòng)，活動(dòng)1是測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻，活動(dòng)2是研究短路有什么危害。本節(jié)安排的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)造了條件。本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：伏安法是測(cè)量電阻的一種基本方法，屬于歐姆定律變換式的具體應(yīng)用，對(duì)于加深理解歐姆定律和電阻的概念有重要作用，同時(shí)又給學(xué)生提供綜合使用初中常用電學(xué)器材的機(jī)會(huì)，有利于提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。所以掌握伏安法測(cè)電阻的原理，會(huì)利用伏安法測(cè)量小燈泡的電阻，是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：在活動(dòng)1中，根據(jù)電路圖進(jìn)行實(shí)物接線，并能排除接線過(guò)程中出現(xiàn)的故障，是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。“活動(dòng)1”目的很明確——測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻。怎樣測(cè)量小燈泡的電阻呢？學(xué)生根據(jù)歐姆定律，很容易想到伏安法測(cè)電阻的原理，并能畫(huà)出電路圖，所以教材沒(méi)有再引導(dǎo)學(xué)生討論這個(gè)問(wèn)題，而是直接介紹了“伏安法”；然后教材以實(shí)物圖片的形式給出了一些實(shí)驗(yàn)器材，引導(dǎo)學(xué)生將伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步細(xì)化，如討論滑動(dòng)變阻器的作用、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格等，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，最后分析論證得出有關(guān)結(jié)論。“活動(dòng)2”研究短路及其危害，教材并沒(méi)有采取“說(shuō)教”的方式從理論上闡述分析，而是給出具體的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生運(yùn)用歐姆定律親自進(jìn)行計(jì)算，學(xué)生在計(jì)算中發(fā)現(xiàn)短路時(shí)電流很大，深刻體會(huì)到短路的危害。兩個(gè)活動(dòng)都是在實(shí)際情景中，讓學(xué)生運(yùn)用歐姆定律分析與解決問(wèn)題，拓寬了學(xué)生的思路，培養(yǎng)了學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力?！緜湔n資料】愛(ài)迪生巧測(cè)燈泡容積愛(ài)迪生是美國(guó)偉大的發(fā)明家，他一生中曾獲得1093項(xiàng)發(fā)明專利。這一成就的獲得與他那科學(xué)、靈活、具有創(chuàng)造性的思想方法有重要的關(guān)系。通過(guò)下面的一件小事例，足可看出科學(xué)方法的重要性。有一天，愛(ài)迪生叫他的助手們想辦法測(cè)出一只燈泡的容積。好長(zhǎng)時(shí)間過(guò)去了，卻沒(méi)有一個(gè)人來(lái)報(bào)告結(jié)果。他帶著疑惑走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)助手們一個(gè)個(gè)都忙得不亦樂(lè)乎，有的在畫(huà)圖，有的在測(cè)量，有的在緊張地做著高等數(shù)學(xué)運(yùn)算?？吹綈?ài)迪生進(jìn)來(lái)后，他們異口同聲地說(shuō)：太難了，到現(xiàn)在還沒(méi)算出結(jié)果。愛(ài)迪生笑了笑，不慌不忙地拿了一只還沒(méi)有封裝的燈泡，然后在燈泡中裝滿