探究欧姆定律--教师版

星火教育一对一辅导教案学生姓名性别年级初三学科物理授课教师上课时间2014年12月13日第（4）次课共（）次课课时： 2 课时教学课题认识电阻和探究欧姆定律教学目标知道电阻及其单位。

知道滑动变阻器的构造，会使用滑动变阻器。

通过实验探究电压、电流和电阻的关系。

理解欧姆定律，并能进行简单计算。

教学重点与难点电阻的大小因素。

滑动变阻器的使用。

利用实验探究出欧姆定律。

能利用欧姆定律进行计算和解释有关现象。

教学过程1、电阻：导体对电流的阻碍作用。

（1）符号：R单位：欧姆（欧）（Ω）其他单位：千欧（kΩ）兆欧（MΩ）1kΩ＝1000Ω 1MΩ＝106Ω（2）、一种元件：电阻器，符号2、影响电阻大小的因素：a、材料b、长度：长度越长，电阻越大c、横截面积：3、电阻器1、定值电阻：阻值固定不变的电阻。

2、滑动变阻器（1）原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。

（2）结构：接线柱、金属杆、滑片、电阻线、瓷筒、支架。

（3）符号：1、探究：电阻上的电流和电压的关系猜想或假设：设计实验：要测量的物理量需要器材设计电路，画出电路图实验步骤：需要多组数据，如何改变电压？进行实验：连接电路，测量并记录电阻R/Ω电压U/V 电流I/A第一次测量第二次测量第三次测量……换一个电阻，再进行实验结果分析和论证：I、U、R的关系结论：→二、精题点拨1．决定导体电阻大小的因素精析：我们可以从微观的角度来认识和理解影响电阻大小的这些因素。

导体都是有一些微粒（如原子、分子等）组成的，当自由电荷在导体中发生定向移动时，就会受到这些微粒的阻碍，这种阻碍就是电阻。

显然，如果导体越长，自由电荷在导体中定向移动受到的阻碍作用就越大；如果导体越细，自由电荷在导体中定向移动的“渠道”越狭窄，受到的阻碍作用就越大；如果材料不同，则其中的微粒不同，对自由电荷的阻碍也不同；如果温度升高，导体中的微粒无规则运动加剧，对自由电荷定向移动的阻碍增大。

【例题1】在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小明发现实验器材中金属丝只有一根，其它器材足够，如果要他完成下面的一些实验探究活动，其中他不可能完成的是（）A．探究导体电阻与长度的关系B．探究导体电阻与横截面积的关系C．探究导体电阻与材料的关系D．探究导体电阻与温度的关系【解析】因为实验器材只有一根金属丝，这样只能探究导体电阻与长度、横截面积与温度的关系，而无法探究电阻与导体材料之间的关系。

【答案】C2．滑动变阻器阻值变化的判断精析：阻值的变化总要针对具体的接线来判断。

具体方法是先确定是哪一部分电阻线接入电路，再看滑片沿某方向移动时该部分长度的变化，最后依长度变化确定阻值的变化，即长度增加，电阻变大，反之变小。

在使用滑动变阻器时：①选择合适的滑动变阻器，不能使通过滑动变阻器的电流超过允许通过的最大电流值，否则会烧坏滑动变阻器．②滑动变阻器连入电路的有效接法共4种，即“一上一下”选取接线柱．③另外，为保护电路，滑动变阻器在连入电路之前，应该使阻值调至最大。

【例题2】在如图12–1–3所示的电路中，用滑动变阻器控制灯的亮度，若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（）A. M接C，N接DB. M接A，N接BC. M接C，N接BD. M接A，N接D图12–1–3【解析】因为灯泡与滑动变阻器串联，若灯泡变亮，电路中的电流需变大，滑动变阻器接入的电路的电阻应该变小，即：当滑片向左滑动时，变阻器接入电路的阻值变小.M需要接C接线柱，N接A或B均可.【答案】C【点拨】判断电路中电流大小的变化，关键要看滑动变阻器连入电路部分电阻线的长度如何变化，如果长度变长，则电阻变大，电流就变小。

随堂练习1、导体的电阻大小与下列哪个因素无关？（ ）A.导体的长度B.导体的横截面积C.导体的材料 D 导体两端的电压【解析】电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。

【答案】D2、一些实验仪器具有调节作用，如图12–1–4所示滑动变阻器在电路中的接线方式不同，其中对电路能起调节作用的是（ ）【解析】 A 的接法是“一上一下”选取接线柱，滑片右端的电阻线连入电路，若滑片滑动，都会引起连入电路的电阻线长度发生变化，从而使滑动变阻器起到调节作用。

【答案】 A3、白炽灯用久了灯丝变细，灯丝的电阻变 ，滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的 来改变电阻的。

【答案】大 长度4、如图12–1–5所示，当开关闭合后，用酒精灯对导线加热，电流表的读数会 ，这是因为导体的电阻与 有关，酒精灯对导线加热时，导线的电阻 （选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】减少 温度 变大5、如图12–1–6所示是学生实验中常用的滑动变阻器。

要改变其接入电路中的电阻大小，若一根导线接在D 接线柱时，另一根导线应接在 _接线柱上，按你的接法，实验前滑片P 应移到 _端(均用图中的字母表示)。

图12–1–6【答案】A （或B ） B （或A ）图12–1–5图12–1–4探究欧姆定律一、选择题1．下列关于半导体、超导体的说法中，正确的是( )A ．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可制作二极管B ．半导体的导电性能良好，可制作远距离输电导线C ．超导体的导电性能最好，可制作电炉丝D ．超导体的电阻为零，没有实际用途2．(2012年呼和浩特)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻的大小，下列说法正确的是( )A ．当导体两端的电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零B ．当导体被均匀拉长至原来的两倍时，它的电阻减小为原来的一半C ．电阻是导体本身的一种性质，所以温度不论如何变化，电阻也不可能变为零D ．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关3．如图X12－1所示的是两电阻R 1、R 2的U －I 图线，由图可知( )图X12－1A ．R 1＝20 Ω，R 2＝10 ΩB ．R 1＝10 Ω，R 2＝20 ΩC ．R 1＝30 Ω，R 2＝20 ΩD ．R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω4．根据欧姆定律I ＝UR，下列说法正确的是( )A ．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小B ．导体两端的电压越高，这段导体的电阻就越大C ．导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比5．一个定值电阻接在12 V 电压的电源上，通过的电流为2 A ，若把它接在9 V 的电路中，则通过它的电流为( )A ．6 ΩB ．2 AC ．1.5 AD ．3 V6．(2012年菏泽)小军采用如图X12－2所示的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻的关系”，他分别用5 Ω和10 Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A 、B 两点间的电阻R 由5 Ω更换为10 Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该( )图X12－2A ．保持滑动变阻器的滑片不动B ．将滑动变阻器的滑片向右移动C ．将滑动变阻器的滑片向左移动D ．更换阻值更大的滑动变阻器7．如图X12－3所示的两个电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡L 1、L 2的亮度变化情况是( )图X12－3A ．L 1变亮，L 2变暗B ．L 1、L 2都变亮C ．L 1变暗，L 2不变D ．L 1、L 2都变暗8．(2012年桂林)小明用如图X12－4所示的器材探究影响电阻大小的因素．a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大．关于此实验，下列说法正确的是()图X12－4A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大B．利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系C．利用此装置能探究导体电阻的大小和横截面积、长度的关系D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表9．(2011年福州)如下图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻R x的电路，其中不可行的是()二、填空题10．(2011年兰州)如图X12－5所示的是插入式电阻箱的结构示意图．它的最大电阻值是________Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω.图X12－511．(2011年新疆)图X12－6是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的______________，从而减小了导线的________，以达到减少输电线上电能损失的目的．图X12－6图X12－712．(2012年泰州)如图X12－7所示的电路，导线a的一端固定连接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，灯泡的亮暗会发生变化．这个实验说明铅笔芯是__________(填“导体”或“绝缘体”)，还能说明导体的电阻与________有关．受此启发，人们制造了一种可以改变电阻的元件，叫做__________．13．欧姆定律的表达式为________________，在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越______．两个电阻R1和R2(R1＞R2)串联接入电路中，通过R1的电流________(填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流．14．(2012年眉山)定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω串联在电源电压不变的电路中，通过R1的电流I1＝0.2 A，则电源电压U＝______V；若将两电阻并联在同一电路中，则干路中的电流I＝______A.15．如图X12－8所示的电路，电源电压恒为3 V，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A；再闭合开关S1，电流表的示数为0.5 A，此时R1的电功率为______W，电路的总电阻为______Ω.图X12－8三、实验题16．如图X12－9所示的是小明研究欧姆定律的实验装置．(1)请你帮他根据电路图连接实物．图X12－9(2)设计本实验的目的是为了研究电流与电压、____________的定量关系．实验数据记录如下表．图X12－10是分别用R1、R2、R3进行实验所作的图象，综合图象中的虚线AB，可以得出的结论是：在________一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．(3)分析1、2、3次中的数据，可说明电阻的大小与通过它的电流和它两端的电压________(填“有”或“无”)关；也可以看出滑片的滑动方向是向______(填“左”或“右”)滑动．(根据电路图回答)图X12－10电阻R/Ω实验次数电压U/V 电流I/AR11 2 0.42 4 0.83 6 1.2R24 2 0.25 4 0.46 6 0.6四、计算题17．(2012年江西)如图X12－11所示，电源电压为6 V，闭合开关S，电压表的示数为4 V，电流表的示数为0.4 A．求：(1)电压表的示数；(2)R1、R2的阻值．图X12－11五、综合能力题18．阅读下面短文，回答问题．导体容易导电，绝缘体不容易导电．有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体．除了导电能力外，半导体还有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用．有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速增大．利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快且精度高．(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变______(填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度刻度值为20 ℃(如图X12－12所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的________(填“左”或“右”)边．(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化，请用图X12－13中的器材(可增加元件)设计一个电路．图X12－12 图X12－1319．法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖．小明同学设计了如图X12－14所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系．请分析回答：图X12－14(1)断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示．由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为____________欧.实验序号 1 2 3 4U/V 1.00 1.25 2.00 2.50I/A 2×10－3 2.5×10－34×10－35×10－3再闭合S1和S2，保持R1滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小．实验序号 1 2 3 4U/V 0.45 0.91 1.50 1.79I/A 0.3×10－30.6×10－31×10－3 1.2×10－3(1)通过上述实验，得出的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________.(2)利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是：____________________________________________________________.第十二章 探究欧姆定律1．A 2.D 3.A 4.C 5.C 6.B7．C 解析：灯泡L 1和滑动变阻器串联，当滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，电流变小，灯泡变暗；灯泡L 2和滑动变阻器并联，当滑片向右移动时，灯泡L 2的电压不变，电流不变，灯泡亮度不变．8．B9．C 解析：利用一个定值电阻R 0和一个电流表来测未知电阻R x 时，将定值电阻R 0和未知电阻R x 并联，利用并联电路各支路两端电压相等容易求出未知电阻的阻值；利用一个定值电阻R 0和一个电压表来测未知电阻R x 时，将定值电阻R 0和未知电阻R x 串联，利用串联电路中电流处处相等容易求出未知电阻的阻值．10．15 711．横截面积 电阻12．导体 导体长度 滑动变阻器13．I ＝UR大 等于14．3 0.9 15．0.6 616．(1)略 (2)电阻 电压 (3)无 左 17．解：(1)由串联电路的规律可知 U 2＝U －U 1＝6 V －4 V ＝2 V .(2)由I ＝UR 得R 1＝U 1I 1＝4 V 0.4 A ＝10 ΩR 2＝U 2I 2＝2 V 0.4 A ＝5 Ω.18．(1)小 (2)右(3)电路如图X12所示．(本电路接上开关，滑动变阻器同样得分)图X12解析：阅读短文，可以获得“有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速增大”．结合信息，可知热敏电阻所在区域的温度降低，电阻增大，电路中电流将变小；当温度由20 ℃升高到25 ℃时，电阻减小，电路中的电流变大，指针向右偏，所以25 ℃的刻度应在20 ℃的右边．19．(1)500(2)有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大(3)研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)课后作业。