2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 第三章 電 第四節(jié)、第五節(jié)教案 華東師大版.doc

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2019-2020年八年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 第三章 電 第四節(jié)、第五節(jié)教案 華東師大版 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 第三章 電 第四節(jié) 電阻 第五節(jié) 電流與電壓和電阻的關(guān)系 二. 教學(xué)目標(biāo)： 1. 了解電阻的概念、符號(hào)和單位。 2. 理解決定電阻大小的因素。 3. 理解滑動(dòng)變阻器作用、原理。 4. 了解半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象。 5. 理解歐姆定律的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式。 6. 掌握歐姆定律的應(yīng)用。 7. 理解伏安法測(cè)電阻的原理，會(huì)記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 8. 掌握串聯(lián)電路的電流，電壓和電阻特點(diǎn)。 9. 掌握并聯(lián)電路的電流，電壓和電阻特點(diǎn)。 10. 體會(huì)用控制變量法研究影響電阻大小的因素，電流與電路和電阻的關(guān)系。 三. 重點(diǎn)難點(diǎn)： 重點(diǎn)： ①電阻及影響電阻大小的因素 ②變阻器 ③電流與電壓和電阻的關(guān)系 ④串并聯(lián)電路的特點(diǎn) 難點(diǎn)： ①變阻器改變電流 ②歐姆定律應(yīng)用 四. 重點(diǎn)知識(shí)： 1. 電阻 ①定義：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。符號(hào)為“R”；單位為歐，符號(hào)為“Ω”。比“Ω”大的單位有“KΩ”和“MΩ”。（1MΩ＝103KΩ＝106Ω）。 ②影響電阻大小的因素。 導(dǎo)體的電阻大小取決于導(dǎo)體本身的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積。 銀導(dǎo)電性能最好，銅次之，同等條件下，導(dǎo)體長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；橫截面積越大，電阻越小。 導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)（如燈泡燈絲和半導(dǎo)體） ③電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 電阻大小可以用公式來計(jì)算，但導(dǎo)體電阻大小與U和I無關(guān)。在相同溫度下導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身（材料、長(zhǎng)度、橫截面積）決定的。 ④電阻的測(cè)量 a. 測(cè)量原理： b. 電路圖如下： c. 數(shù)據(jù)及處理 2. 變阻器 ①定義：能改變電阻大小的電學(xué)儀器，常見的有滑動(dòng)變阻器、旋轉(zhuǎn)式變阻器、電阻箱拉桿式變阻器等。 ②滑動(dòng)變阻器（如下） a. 連接CD：R=0，無變阻作用 b. 連接AB：R最大，無變阻作用 c. 連接AD：P向右，R變大 d. 連接BC：P向右，R變小 變阻原理：利用改變接入電路部分的電阻絲長(zhǎng)度來改變電阻。 3. 半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象 ①半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間的一種導(dǎo)電物質(zhì)。 ②半導(dǎo)體特點(diǎn)： a. 半導(dǎo)體材料中摻入雜質(zhì)導(dǎo)電性能劇增 b. 溫度升高，半導(dǎo)體材料電阻減小 c. 光照下，半導(dǎo)體電阻明顯減小 ③超導(dǎo)現(xiàn)象：某些物質(zhì)組成的物體在溫度降到一定程度時(shí)，電阻突然消失的現(xiàn)象。 4. 電流與電壓和電阻的關(guān)系 ①文字表達(dá)：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。 ④歐姆定律描述的電流、電壓和電阻 a. 同時(shí)性：I、U、R要是同一時(shí)刻的電流、電壓和電阻 b. 對(duì)應(yīng)性：I、U、R要是同一段電路上電流、電壓和電阻 5. 串并聯(lián)電路的特點(diǎn) ①串聯(lián)電路 串聯(lián)電路中電流處處相等 串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和 串聯(lián)電路中總電阻等于各部分電阻之和 總電阻變大的原因是因?yàn)榇?lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度。 ②并聯(lián)電路 并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和 并聯(lián)電路的總電壓等于各支路的電壓 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和 對(duì)于由二個(gè)電阻組成的并聯(lián)電路，總電阻計(jì)算也可： 總電阻變小的原因是因?yàn)椴⒙?lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。 【典型例題】 例1. 如下圖所示電路，電源電壓保持不變，如果將滑動(dòng)變阻器的AC接線柱分別與電路中M、N相連接，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)將__________，燈的亮度將__________；如果將C、B接線柱分別與M、N相連接，當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)將__________，燈的亮度將__________。 解析：在研究變阻器的問題時(shí)，首先要弄清是變阻器的哪一部分被接入電路，然后從滑片移動(dòng)時(shí)這一部分的長(zhǎng)度變化而判斷變阻器的阻值變化。本題中如果是A、C接線柱連接M、N，則變阻器的AP段連入電路，滑片向左時(shí)該段電阻絲長(zhǎng)度變小，因此變阻器電阻變小，電流表示數(shù)變大，燈亮度也變大；而當(dāng)C、B接線柱與M、N相連時(shí)，則是變阻器的BP段電阻絲連入電路，當(dāng)滑片P向左時(shí)，BP段長(zhǎng)度變大，因此變阻器阻值也變大，電流表示數(shù)變小，燈亮度也變小。 例2. 如下圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)，電路中各電表的示數(shù)將發(fā)生什么變化？ 解析：本題的電路中，R1和R2二個(gè)電阻屬于串聯(lián)關(guān)系，變阻器R2有電流流過的是左邊部分（即aP部分），當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)aP部分變長(zhǎng)，所以R2的阻值增大。 對(duì)于和的示數(shù)，一定要講究分析次序 如果先分析示數(shù)，如 應(yīng)該先分析示數(shù)，再分析示數(shù) 例3. 如下圖所示電路，電源電壓為6V，且保持不變，R2=50Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)，電流表的示數(shù)為0.36A， 求：①滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少？ ②若電流表的量程為0～0.6A，則變阻器的阻值變化范圍為多少？ 解析：①R1和R2是并聯(lián)關(guān)系，流過R2的電流I2為 則流過R1的電流I1為 流過R1的電流已知，R1兩端的電壓與電源電壓相同，則R1此時(shí)的阻值為 由于此時(shí)變阻器的滑片處于中點(diǎn)，所以變阻器的最大阻值為： ②當(dāng)移動(dòng)滑片位置，使電流表達(dá)到最大量程0.6A時(shí)，由于并聯(lián)電路各支路互不影響，此時(shí)流過R2的電流仍為0.12A，此時(shí)流過R1的電流I1為： 則此時(shí)變阻器R1的電阻為： 只要變阻器的阻值大于12.5Ω，總電流都不會(huì)大于0.6A，因此變阻器的阻值變化范圍為12.5Ω～50Ω。 例4. 如下圖所示，電源電壓不變，當(dāng)滑片P左ab間移動(dòng)時(shí)，電壓表在6V—15V之間變化，電流表在0.15A—0.3A之間變化，求電阻R阻值和電源電壓。 解析：本題首先要弄清電壓表示數(shù)為6V（15V）時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)是0.15A還是0.3A？ 當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí)，也即R’兩端電壓為6V，與15V時(shí)相比是較小的電壓，因此此時(shí)R兩端電壓（U－U1）應(yīng)該是較大的電壓，對(duì)應(yīng)的電流，也為較大的電流，即為0.3A。 因此，本題的已知數(shù)據(jù)為，當(dāng)滑片在某一位置時(shí)， 為6V，為0.3A，此時(shí)變阻器R’的阻值為： 對(duì)于整個(gè)電路有： 當(dāng)滑片在另一位置時(shí) 為15V，為0.15A，此時(shí)變阻器R’為： 對(duì)于整個(gè)電路有： 由①②方程組可解得，R=60Ω，U總=24V 【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘） 一. 選擇題 1. 如圖所示的電路，當(dāng)S1和S2均閉合后電流表的示數(shù)為0.48A，則流過L1和L2的電流分別是（ ） A. 0.24A，0.24A B. 0.48A，0 C. 0，0.48A D. 0.48A，0.48A 2. 如圖所示，電源電壓保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a滑動(dòng)到b的過程中，則（ ） A. 燈變亮，電壓表示數(shù)變小 B. 燈變暗，電流表示數(shù)變大 C. 燈變亮，電壓表示數(shù)變大 D. 燈變暗，電流表示數(shù)變小 3. 關(guān)于電阻，下列說法正確的是（ ） A. 導(dǎo)體的電阻只有在通電時(shí)才有 B. 不同的導(dǎo)體電阻大小不可能相同 C. 導(dǎo)體的電阻大小由導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流大小決定 D. 導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流大小無關(guān)，只決定于導(dǎo)體本身 4. 銅導(dǎo)線和鐵導(dǎo)線的粗細(xì)相同，電阻也相等，則下列說法正確的是（ ） A. 銅導(dǎo)線長(zhǎng)一些 B. 鐵導(dǎo)線長(zhǎng)一些 C. 銅導(dǎo)線與鐵導(dǎo)線一樣長(zhǎng) D. 無法判斷它們的長(zhǎng)短 5. 有一段均勻的金屬導(dǎo)體，把它對(duì)折起來當(dāng)成一條導(dǎo)線使用時(shí)，它的電阻將（ ） A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 無法判斷 6. 如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（ ） A. 燈L1先亮，因?yàn)殡娏鲝碾娫吹恼龢O流出 B. 燈L2先亮，因?yàn)榻饘賹?dǎo)體靠自由電子導(dǎo)電，自由電子的移動(dòng)方向是從負(fù)極到正極 C. 燈L1、L2同時(shí)亮，分不出先后 D. 把S接到L1和L2之間，開關(guān)S的作用會(huì)發(fā)生改變 7. 如圖所示的電路中，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S從斷開變?yōu)殚]合時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)的變化為（ ） A. 電流表變大，電壓表不變 B. 電流表變小，電壓表變大 C. 電流表變大，電壓表變小 D. 電流表變小，電壓表不變 8. 如圖所示，將長(zhǎng)度相等，橫截面積不等的甲乙兩根金屬棒焊在一起接入電路中，則下列說法中正確的是（ ） A. 通過甲的電流大于通過乙的電流 B. 甲兩端的電壓大于乙兩端的電壓 C. 甲的電阻大于乙的電阻 D. 通過甲和乙的電流相等 9. 一段導(dǎo)體兩端的電壓是2伏時(shí)，導(dǎo)體中的電流是0.5安，如果電壓增大到4伏，此時(shí)導(dǎo)體的電阻是（ ） A. 1歐 B. 2歐 C. 4歐 D. 8歐 10. 如圖所示，已知，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表與的示數(shù)之比是（ ） A. 3：5 B. 5：2 C. 5：3 D. 2：5 二. 填空題 11. 兩個(gè)定值電阻R1和R’2，已知R1=20歐，R2=30歐，若把它們串聯(lián)起來接入電路，通過它們的電流強(qiáng)度之比___________；R1和R2兩端的電壓之比___________；若把它們改為并聯(lián)后接入電路，則通過它們的電流強(qiáng)度之比___________；和兩端的電壓之比___________。 12. 如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V，通過導(dǎo)體的電流是1A，這個(gè)導(dǎo)體的電阻就是_________Ω。如果導(dǎo)體兩端的電壓為4V，通過導(dǎo)體的電流為0.5A，這個(gè)導(dǎo)體的電阻就是_________Ω。 13. 如圖所示，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 2A”字樣，已知AP段的電阻為24Ω，則用B和C接線柱時(shí)，接入電路的電阻為_________，此時(shí)滑片P向_________移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變大；當(dāng)使用_________兩個(gè)接線柱時(shí)，接入電流的電阻為50Ω；使用CD兩個(gè)接線柱時(shí)，接入電路的電阻為_________Ω。 14. 一個(gè)小燈泡正常工作時(shí)的電流是0.4安，兩端的電壓是3.6伏，現(xiàn)要把它接到6伏的電源上，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為_________的電阻。 15. 如圖甲所示的電路中，電壓表所示的量程不明，當(dāng)電路圖閉合后，V1和V2的示數(shù)分別如圖乙所示，則V1用的量程是_________V，V2用的量程是_________V，小燈泡L1上的電壓U1=_________V。 甲 乙 16. 如圖所示，已知R1=10歐，R2=20歐，R3=20歐，電源電壓保持不變，當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4安。求： （1）電源電壓； （2）S1和S2都閉合時(shí)電流表的讀數(shù)和通過R2的電流； （3）S1和S2都斷開時(shí)電流表的讀數(shù)和R1兩端的電壓。 【試題答案】 一. 選擇題： 1. B 2. C 3. D 4. A 5. B 6. C 7. A 8. D 9. C 10. B 二. 填空題： 11. 1：1，2：3，3：2，1：1 12. 1，8 13. 26Ω，左，AB，0 14. 6Ω 15. 0—15，0—3，2.5 16. （1）8V （2）0.4A，0.4A （3）0.27A，2.7V