第1节 分子热运动
教学目标
1.知识与技能
●知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动. ●能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释. ●知道分子热运动的快慢与温度的关系 ●知道分子之间存在相互作用力. 2.过程与方法
●通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动. ●通过演示实验使学生推测出物体温度越高,热运动越剧烈.
●通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力. 3.情感态度与价值观
●用演示实验激发学生的学习兴趣,通过交流讨论培养学生的合作意识和能力. 教学重点与难点
分子的热运动是本节的重点.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的 事实是本节的难点. 教学课时:1课时
教学过程:
引入新课
我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”。公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”,公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物,是由大小和质量不同的,不可入的,运动不息的原子组成。此后经过近2000年的探索,直到17世纪末,才科学地认识到物质是由分子组成的。
进行新课
(1)分子和分子运动
①物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子。由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人。通常情况下,1厘米3空气里大约有2.7×1019个分子,如果人数数的速度能达到每秒数100亿个,要数完这个数,也得用80多年。 ②构成物质的分子永不停息地运动着。由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为。
演示实验:扩散现象 出示事先装有二氧化氮(或溴气)气体的广口瓶。说明瓶内红棕色的气体是二氧化氮。再出示一只空的广口瓶,其实瓶内装满了空气。将装有二氧化氮的瓶子向空瓶倾倒,这时看到红棕色气体流入空瓶,开始先沉到瓶底。此现象说明二氧化氮的密度大于空气的密度。
另取一只“空”瓶,按课本图2梍1所示,将其倒扣在装有二氧化氮气体的瓶子上。这时要强调:装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子在下,装有空气的瓶子在上,抽掉玻璃隔板,二氧化氮气体不会流进空气瓶内。现在我抽掉隔板,没有出现二氧化氮气体流动的现
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象,我们停一会儿再来观察瓶内出现的现象。
在等候期间,组织学生自己做墨水扩散实验:同学们课桌上的烧杯里盛有清水,大家不要振动桌子,保持清水平静。请大家向清水里慢慢的滴入一滴墨水,观察墨水的变化情况。滴入的墨水将下沉,在清水中留下了清晰的墨迹,过一段时间墨迹的轮廓变模糊,墨迹变淡,周围的水色变墨。
组织学生观察前面已做的气体扩散实验。此时空气瓶出现了红棕色,下面红棕色的二氧化氮瓶中颜色变淡。实验现象表明,二氧化氮气体进入了空气,空气进入了二氧化氮气体中。像这样,不同的物体在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。
扩散现象也可以发生在液体之间。请大家再观察一下刚才大家滴入清水的墨水,已经没有明显的墨迹了,整杯水都变黑些了,说明墨水和水也发生了扩散。为了说明液体的扩散现象,我们再来做个实验。(按照课本图2-3液体的扩散实验演示)现在我们看到无色的清水和蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面,要观察到扩散现象需要较长的时间。为了节省课堂时间,几天前我就做了同样的实验,请大家看几天前的实验。(出示提前二天、四天、六天做的实验样本)这些实验告诉我们,静放的时间越长,界面变得越模糊不清,彼此进入对方越深。
固体之间也会发生扩散现象。将铅片和金片紧压在一起,放置5年后再将它们分开,可以看到它们相渗入约1毫米。其实在日常生活中,我们也观察到过固体的扩散。煤矸石有的原来就是石炭岩,由于长期地跟煤挤压在一起,它的内部也变黑了。
大量事实说明气体、液体、固体都有扩散现象,即使在日常生活中大家也能找到许多事例。例如,某同学擦点清凉油,周围同学就能闻到清凉油味。
扩散现象表明:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。只有分子不停地运动才能相互进入对方。同时也说明分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存有间隙。
(2)分子间的作用力
固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,且分子间又有间隙,为什么分子不会飞散开,反而聚合在一起呢?引导学生猜想,这可能是分子间存在着吸引力,这个猜想是否正确呢?需要我们用实验来证实。
演示实验:分子引力实验
出示演示分子引力的两个铅圆柱。随意将它们对在一起,这时两铅块并没有表现出吸引力。实验似乎得到分子间没有引力的结果,但是我们不要轻易地放弃我们的猜想,应再进一步分析原因。大家都知道磁铁能够吸引铁钉,(边讲边演示)但把铁钉远离磁铁,这时磁铁不能吸起铁钉(演示),这是为什么?(距离太远)。刚才两铅块没有表现出吸引力,是不是也是因为分子间的距离不够近呢?那么我们想法让两铅块靠的更近些。(再做实验时,用小刀将两铅块表面刮光亮,然后用力将两铅块挤压在一起)
实验结果两铅块能吸引在一起,并能负重达500克以上。这表明分子之间的吸引力,这种吸引力只有在分子靠得很近时,才能表现出来。一般分子距离要小于10-9米时才能表现出引力。
在实际生产中,人们早就利用分子间有吸引力,来进行金属焊接了。一般焊接是靠溶化金属,从而使分子间的距离足够近,金属冷却后就焊接到一起。近代还有爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起。
液体分子之间也存在吸引力。课本图2梍18的小实验就说明液体分子间的吸引力。 实验证实了我们关于分子引力的猜想。我们再进一步思考,又会发现新的矛盾:分子之间有间隙,分子之间又有引力,这两者是矛盾的,分子想互吸引最终应该相互靠紧,而不应该有间隙。既然分子间有间隙,物体应该很容易压缩,但事实却是固体、液体极难压缩。我们只有根据事实,深化我们的认识,事实表明我们对分子的认识还不够全面,还有没认识到的方面。
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原来分子之间还存在斥力。分子之间既有引力,又有斥力,会不会两种力总是相互抵消呢?当然不会,只有在特定的距离r时,分子间的引力不等于斥力,这个距离r就是通常的分子间隙的距离,大约是10-10米。当分子距离小于r时,斥力和引力都增大,但斥力增大得快,分子间表现为斥力。当分子间距离增大时,斥力和引力都减小,但斥力减小得更快、分子间表现为引力。当分子距离再增大,分子引力继续减小,当分子距离大于10r时,分子间的作用力将变得十分微弱,可以忽略了。
有了对分子间存在斥力的认识,前面所说的矛盾也就迎刃而解了。 小 结:
通过实验和思考,我们已经对分子和分子的运动有了初步认识,现在我们共同回顾一下,看看我们已经有了哪些认识。
1.物质是由分子组成的,分子是构成物质的微粒,直径大约是10-10米。 2.分子永不停息地无规则运动着。 3.分子之间有间隙。
4.分子之间存在作用力,相互作用力有两种,即引力和斥力。
以上几点,就是分子动理论的基本要点,利用这些要点,能够解释很多热现象。 作 业:基础训练 课后小记:
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第二节 内能
教学目标
1.知识与技能
●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.
●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变. ●了解热量的概念,热量的单位是焦耳.
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例. 2.过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的多种方法.
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少. ●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”. 3.情感态度与价值观
●通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣.
●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系. ●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力. 教学重点与难点
重点:探究改变物体内能的多种方法. 难点:内能与温度有关. 教学课时:1课时 教学过程:
引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
新课教学
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
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(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。 木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。 小 结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 (2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。 板书设计
第二节 内能
一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
1.内能不同于机械能
2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能 3.内能与温度的关系 二、改变物体内能的方法:
1.热传递 热量:传递内能的多少 2.做功
作 业:基础训练 课后小记:
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第三节 比热容
教学目标
1.知识与技能
●尝试用比热容解释简单的自然现象. ●能根据比热容进行简单的热量计算.
●了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性. 2.过程与方法
●通过探究,比较不同物质的吸热能力. ●通过阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一
下“热岛效应”.
3.情感态度与价值观
●利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的 能力. 教学重点与难点
重点:比热容的概念和热量有关计算.
难点:理解比热容概念并能利用它解释有关现象. 教学课时: 1课时 教学过程:
引入新课
学生阅读教材前面的“?”,在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、温度升高的度数有关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多”的基础上,让学生讨论所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量之间的关系。
进行新课
(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。
(2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。当时为表示物质的这一特性,引入了密度的概念棗某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。 比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
(3)比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。
如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。
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(4)比热表
比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。
课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?(提问)
从表中还可以看出,各物质中,水的比热最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。(分析课本图2-15,2-16,说明利用水取暖和汽车发动机散热器的原理) 小 结:
通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。 (1)在做课本图2-14的实验时,把水改换成蓖麻油,那么煤油和蓖麻油哪一个升温快?为什么?
(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,取出金属块,并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化,那么哪个金属块熔化的石蜡多呢? 作业布置:
复习本节内容,预习第四节 作 业:基础训练 课后小记:
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第十四章 内能的利用
第一节 热机
教学目标
1.知识与技能
●了解四冲程汽油机的基本工作原理. ●从能量转化的角度认识燃料的热值.
●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义. ●通过能量的转化和转移,认识热机效率. 2.过程与方法
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功.
●利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理. ●通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识. ●通过学生讨论了解燃料的热值和热机效率. 3.情感态度与价值观
●通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力. ●通过阅读“科学世界”扩展学生的知识面. 教学重点与难点
重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值. 难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率. 教学课时:1时 教学过程: 引入新课
用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力? 进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机 (1)汽油机
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机 ①构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。
进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能) 冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 ②工作原理。
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况) 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程 开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。工作时,活
塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程
活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程
压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程
做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程
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此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。 ③能的转化。
教师:汽车在开动前,是如何使内燃机起动的?学生回答后总结:通过
外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功,内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功,一部分通过飞轮(与曲轴相连的质量较大的轮子)保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动,靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。 打开flash课件,让学生理解汽油机的工作原理。 (2)柴油机
柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。
①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程 ②柴油机与汽油机的不同点:
构造方面:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴;
工作过程上:吸入的气体不同(汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气);
压缩情况不同(问:汽油机压缩冲程末温度、压强多大?柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多。所以压强更大,温度更高,这个温度早已超过了柴油的燃点);
点火方式不同(汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点,从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式);
用途方面:柴油机比汽油机便宜,但汽油机一般比柴油机轻巧,所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。 小 结(略) 布置作业
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。 (2)回答下列问题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周? 课后小记:
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第二节 热机的效率
教学目标
1.知识与技能
知道内能的利用与环境保护的关系。 2.过程与方法
常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径。 3.情感态度与价值观
培养学生重视提高保护环境的意识。 重点
热机的效率 难点
提高热机效率的途径 教学过程设计
一. 复习提问:什么是机械效率?
二. 新课引入:热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题,这一节我们就来讨论这个问题。 三. 新课内容。
1.热机是利用燃料来做功的装置。 化学能转化成机械能(做功)。
2.热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。 热机效率是热机性能的一个重要指标。
热机的各种损失中,废气占最多,应减小废气的能量损失。 由于损失的原因比较多,所以热机的效率一般都较低。(参阅课本中的几种热机的效率,内燃机的能流图以及火电站的能流图。) 3.如何提高热机效率的效率?
让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。 4.内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO2、酸雨),
(2)噪声污染。
5.保护环境,减小污染措施。
(1)改进燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。 (2)提高内能的综合利用率。 把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。 (3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。
我国历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就一定能使天更蓝、水更清。 6.分层练习评析。 7.小结。
8.布置作业:阅读P40《热机的发展》 课后小记:
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第三节 能量的转化和守恒
教学目标 1.知识与技能
●知道各种形式的能是可以相互转化的.
●知道在转化的过程中,能量的总量是保持不变的. ●列举出日常生活中能量守恒的实例. ●有用能量守恒的观点分析物理现象的意识. 2.过程与方法
●通过学生自己做小实验,发现各种现象的内在联系,体会各种形式能量之间的相互转化.
●通过讨论体会能量不会凭空消失,只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体.
3.情感态度与价值观
●通过学生自己做小实验,激发学生的学习兴趣,对物理规律有一个感性的认识. ●通过学生讨论锻炼学生分析问题的能力. 教学重点与难点
重点:能的转化和守恒定律,强调能的转化和守恒定律是自然科学中最基本定律. 难点:运用能的转化和守恒原理计算一些物理习题;运用能的转化和守恒定律对具体的
自然现象进行分析,说明能是怎样转化的.
教学课时:1课时 教学过程:
引入新课
我们知道物体的动能和热能,是由物体的机械能运动情况决定的能量,内能跟物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。物体内部分子的热运动,物体的机械运动都是物质运动的形式,由于运动形式不同,与之相联系的能量也不相同。
进行新课
(1)自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习,但在日常生活中我们也有所了解,如跟电现象相联系的电能,跟光现象有关的光能,跟原子核的变化有关的核能,跟化学反应有关的化学能等。
(2)在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移(列举学生所熟悉的事例,说明各种形式的能的转化和转移)。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球,甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。
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在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使机械能转化为内能;在气体膨胀做功的现象中,内能转化为机械能;在水力发电中,水的机械能转化为电能;在火力发电厂,燃料燃烧释放的化学能,转化成电能;在核电站,核能转化为电能;电流通过电热器时,电能转化为内能;电流通过电动机,电能转化为机械能。有关能量转化的事例同学们一定能举出许多,课本图2-17中画出了一些农常用的生活、生产设备。请同学分析在使用图中设备时能量的转化。
(3)在能量转化和转移的过程中,能的总量保持不变。大量事实证明,在普遍存在的能量的转化和转移过程中,消耗多少某种形式的能量,就得到多少其他形式的能量。如在热传递过程中,高温物体放出多少热量(减少多少内能),低温物体就吸收多少热量(增加多少内能);克服摩擦力做了多少功,就有多少机械能转化为能量,但能量的总量不变。就是说某物体损失的能量等于几个物体得到几个物体得到的能量的总和。例如,把烧热的金属块,投到冷水中,冷水,盛水的容器以及周围的空气等,都要吸收热量,它们所吸收的热量总和跟金属块放出的热量相等。再如水电站里,水从高处流下,损失了机械能,一方面由于推动发电机转动而转化为电能,一方面水跟水轮机、管道摩擦而转化为内能。那么水的机械能的损失等于产生的电能和内能的总和。
以上规律是人类经过长期的实践探索,直到19世纪,才确立了这个自然界最普遍的定律棗能量的转化守恒定律。通常把它表述为:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总保持不变。 小 结
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
能量守恒定律是人类利用自然的重要武器。纵观人类科学技术进步的历史,也是一部认识能量、利用能量、实现能量转化的历史。从原始人钻木取火,到水能利用;从蒸汽机发明,到电能的利用;从太阳能,到核能的利用。人类总是在认识、利用能源,逐步实现能量的转化。 作业布置:
作 业:基础训练 课后小记:
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第十五 电流和电路
第一节 电荷
【教学目标】 1. 知识与技能:
认识摩擦起电现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。 了解原子结构,认识元电荷、自由电子和电荷的移动。 2.过程与方法
通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质;
在认识自然界中只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法。 3.情感态度与价值观
注意观察静电实验现象,对电荷种类的研究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做静电小实验, 激发学生主动学习的兴趣;
鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响 【教学用具】
玻璃棒(附丝绸),橡胶棒(附毛皮),验电器,乒乓球,散开的塑料包装绳,碎纸屑若干。 【教学过程】 一、引入新课:
1.观看动画“怒发冲冠”、录象“女孩头发竖起来”。
2、思考:当空气干燥时用塑料梳子梳头发,为什么头发会随梳子“飘”起来;如果我们身上穿了化纤衣服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花。这些现象发生的原因是什么? 二、进行新课: 1.摩擦起电带电体
学生实验:用毛皮摩擦橡胶棒,用丝绸摩擦玻璃棒,分别把棒靠近纸屑,乒乓球等轻小物体,观察现象:_____________________。
说明摩擦过的物体能够_____________________。
小 结:物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
在空气干燥的时候,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,衣服会粘在皮肤上,是因为梳子、衣服在摩擦过程中带了电的缘故。 介绍防止衣服产生静电的方法。
建议学生回去查找有关静电防止和应用的资料。 2.使物体带电的方法 (1)摩擦起电
请同学们举出几个日常生活中常见的摩擦起电的例子。 (2)接触带电
除摩擦外,用接触的方法也可以使物体带电。
女孩头发能够竖起来,是因为人体与带电体接触而使头发也带了电。 3.两种电荷
我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都带上了电荷,那么它们带的电荷是否相同呢?
我们已经知道了什么叫带电现象,知道了被毛皮摩擦过的橡胶棒和被丝绸摩擦过的玻璃棒都
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带上了电荷,那么它们带的电荷是否相同呢?
演示实验:将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它,看到的现象:_____________________。
将被丝绸摩擦过的玻璃棒放在支架上,用另一根被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,看到的现象:_____________________。
将被毛皮摩擦过的橡胶棒放在支架上,用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,看到的现象:_____________________。 学生实验:
用手捋散开的塑料包装绳,捋的次数越多,看到的现象:_____________________。 引导学生分析:
人们通过大量的实验研究发现,用摩擦的方法可以使各种各样的物质带电。带电后的物体凡是跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的,必定跟丝绸摩擦过的玻璃棒互相排斥。 归纳:
这些事实使人们认识到自然界中只有两种电荷。 (1)正电荷和负电荷
正电荷:指被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,可用“+”表示。 负电荷:指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,可用“-”表示。 (2)电荷间的相互作用
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 4.检验物体是否带电的方法 (1)利用带电体的性质来判断。
例1:如果一个带电体吸引一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电? 例2:如果一个带电体排斥一个轻小物体,能否判断这个轻小物体也带电? (2)用验电器来检验。
观察实物知道验电器的主要构造,通过实验了解验电器的原理和作用。 实验(演示、分组):用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,验电器金属箔片张开,此时金属箔片带_______电,用力多摩擦几下玻璃棒,再去接触验电器的金属球,验电器金属箔片张开的角度变____________。
换用毛皮摩擦过的橡胶棒,重做上面的实验。
验电器金属箔片张开的角度不同,说明了_____________________不同。
小结:验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔等几部分组成的。它利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。 验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。 5.电荷的多少叫电量
电量的单位是库仑,简称库,符号是C。
库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电量,大约有几十库仑。 指导学生阅读课文了解物质的组成、元电荷的概念。 元电荷:最小的电荷。
电子:带有负电的最小的电荷。 6.电荷在导体中定向移动
演示实验:取两个验电器A和B。用金属杆把A和B连接起来,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,可以看到A和B的金属箔都张开了。
改用橡胶棒把A和B连接起来,重做上面实验,可以看到只有验电器A的金属箔张开,而B
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仍然闭合。
实验现象说明:电荷在金属杆中定向移动。 导体:善于导电的物体。
绝缘体:不善于导电的物体。 【板书设计】 5.1 电荷
1. 用摩擦的方法使物体带电──摩擦起电。 带电体具有吸引轻小物体的性质。
2. 自然界中只有两种电荷:正电荷“+”、负电荷“-”。 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 3. 电荷量的多少叫电量,单位是库仑(库),符号是C。 元电荷:最小的电荷
电子:带有负电的最小的电荷 4. 电荷在导体中定向移动。 导体:善于导电的物体。
绝缘体:不善于导电的物体。
金属靠_____________________导电。 作 业:基础训练 课后小记:
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第二节 电流和电路
【教学目标】 1. 知识与技能
能说出电路的组成及各部分的作用。能记住并会画一些常用元件电路中的符号,会读、会画简单的电路图
能辨别通路、开路、短路,并说出短路的危害。3、从能量转化的角度认识电路中电源和用电器的作用
2. 过程与方法
经历连接简单电路的过程,通过活动认识短路并了解短路的危害 经历从观察现象到提出问题的过程,体会电路图的规范画法。 3. 情感态度及价值观
体会到物理与生活和生产密切相关,培养学生学习物理的兴趣
帮助学生养成良好的学习习惯和实事求是的科学态度,使学生有克服困难的信心和决心,体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。 【重点难点】
1. 记住常见的电路元件符号,会画简单的电路图 2. 短路及其危害
【教具】短路演示器、电路板,灯泡,灯座,开关及导线 【教学过程】 一.引入新课
演示板上有一个电铃,还有电池、导线、开关等,怎样让电铃响起来? 电铃响起来了,是因为有电流通过了电铃。
提问:在生活中还有哪些设备是利用电流工作的?
肯定同学列举的电灯、电视、电风扇等事例,进而概括出什么是用电器。 怎样才能使用电器工作呢?这就需要学习有关电路和电路连接的知识。 二.进行新课 电路
观察前面电铃的连接图(投影显示) 提问:电铃有电流通过,满足什条件?
学生:电路中有持续电流的条件(1)电路中有电源提供电流;(2)电路闭合为通路。 你能否以同样的方法连接电路,使小灯泡发光呢?
[分组实验]连接单灯电路,闭合开关,观察灯泡是否发光。
针对有些组灯不亮的现象,及时讨论提问。那你分析一下灯泡不亮的原因。 学生经过猜想、分析、讨论,分析各种可能原因,会对开路有更深刻的理解。
教师:以上种种情况,都是电路中的某处断开了,电路就没有了电流,用电器也就无法工作。断开的电路叫开路。
合上开关,小灯泡亮了,电路中又有了电流。要想让用电器正常工作,电路中必须有持续的电流,也就是电路必须是处处接通的。接通的电路叫通路。
分析:闭合开关后,电流从电源的正极出发,经开关、小灯泡流向电源的负极。 小结:把电源用电器开关用导线连接起来组成的电流的路径就叫电路。
讨论:一个最简单的电路,必不可缺的是哪些元件?如果把电池和小灯泡直接连接起来,会发生什么现象?
小结:电路元件的作用。指出电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,四种元件缺一不可。
2.通路、开路和短路
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教师:在前面的分组实验过程中,有的同学把小灯泡、导线、开关连接起来后,闭合开关,灯却没亮,这是什么原因呢?
演示开路现象:在演示板上把小灯泡(故意用断丝灯炮)、开关、干电池用导线连接起来,合上开关,小灯泡不亮。
讨论:灯泡不亮,可能是什么原因造成的?
[演示]把小灯泡从灯座上取下,灯泡尾部的金属触点直接接触干电池的两极,用导线把灯泡螺丝套和电池的负极相连,灯泡不两,说明灯丝断了。
演示通路现象:换上一只好的灯泡,把它用导线、开关和电池相连。 提问:有什么办法使小灯泡熄灭?
演示短路现象:在发光的灯泡两端并联一跟导线,在短路的瞬间,灯泡熄灭了,拆掉这根导线灯泡又亮了。
分析:在发光的灯泡两端并联一跟导线,灯泡为什么不亮呢?这是因为电流直接从导线和开关中流过,而灯泡中几乎没有电流,因此灯不亮。不仅如此,直接把导线接在电源上,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,还可能引起火灾。这是绝对不允许的。这种情况叫短路。
小结:断开的电路叫做开路;接通的电路叫做通路;直接用导线把电源的两极连接起来的电路叫做短路。 3.电路图
如何把演示板上的电路连接情况反映出来呢?用画实线代替导线,画出课本实物的连接图,及时反馈、矫正。 教师:如果都用实物连接图来表示电路连接情况是费时、费力的,其连接情况也不易识别。 下面我们用统一的符号表示电路中的各元件。
教师:在黑板上画出电池、开关、灯泡、电铃、电动机等元件的符号,要求同学跟着一起画。
教师示范门铃电路的电路图画法。仔细观察不妥电路图,归结电路图作图规则。
再要求学生把课本的实物连接图画成电路图,及时反馈,同时指出同学画图当中出现的错误。
小结:用符号表示电路连接的图,叫电路图。
电路图不仅画起来比实物图方便,而且看起来也方便,所有复杂的用电器的电路都有电路图。
4. 课堂小结:本节课我们不仅要学会看电路图,辨认通路、开路和短路,还要学会根据电路图来实际连接电路。连电路使要注意以下几点:(1)电路的连接要有序(通常按电流方向);(2)连接过程中,开关应该是断开的;(3)检查电路连接是否正确,有无短路;(4)若连接无误,要试触(点接开关),观察有无异常现象,(若异常,应立即断开开关)。 【板书设计】
电路是由电源、用电器、开关和导线组成的,四种元件缺一不可 电路的三种连接方式:短路、通路、开路 电路符号
作 业:基础训练 课后小记:
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第三节 串联和并联
●教学目标 一、知识目标
1.知道串联、并联电路的特点. 2.会读、会画简单的串、并联电路.
3.知道生活、生产中采用简单的串联或并联电路的实例. 二、能力目标
1.通过探究,用实验的方法了解串、并联电路的区别,从而培养学生对实际问题的探究能力,分析问题和解决问题的能力.
2.通过让学生举出生活、生产中简单串、并联电路的实例,培养观察能力. 三、德育目标
1.通过学生的实验活动,激发学生对物理学的热爱和兴趣,逐步养成遇事必思,见问必究的良好习惯.
2.在学生探究串、并联电路的过程中,培养学生大胆实验,执着探究的精神. ●教学重点
通过观察和实验,探究串、并联电路的特点. ●教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、归纳出正确结果. ●教学方法
探究法、实验法、讨论法. ●教学用具
实物投影仪、电源、灯泡、开关、导线、录像带、电视机、录像机. ●教学过程
一、创设问题情境,引入新课
[师]请同学们分成两人一组,先考虑一下:现有一个电源和两个灯泡,要使两个灯泡同时发光,有几种接法?
二、新课教学[
[探究]串、并联电路的特点
[生甲]我们组认为可以把两个小灯泡一前一后串起来试一下.
[生乙]我们组和他们不一样,我觉得把两个小灯泡并起来,让电流一块流入,再一起流出.
[生丙]我们组两个法都想试一下.
[师]你们的精神非常可贵.那大家动手画出每组的电路图,讨论一下是否正确. (学生画电路图,老师给予指导)
[师]第3组的同学,请把你的电路图拿上来,放到投影仪上,让大家看清楚. 大家看到了,请你告诉大家你设计的电路图.
[生]我设计的电路图是这样的,两个小灯泡一前一后串接后与电源相接.
[师]你们组设计的是两个小灯泡前后串接,也就是“首尾”相连接,我们称为串联电路.
[生]我们组的电路,是第二种方案,正确的说叫“首首”相接,“尾尾”相接. [师]很正确,“首首、尾尾”相接,我们叫并联,因为两个灯泡“并列地”连接在一起.那我们的设计正确吗?两种方案都能让两个小灯泡同时发光吗?
[生]可以实验一下.
[师]是该验证的时候了,但别忘了和上节一样,注意实验警钟:任何情况下都不能不经过用电器而把电源的两端直接连在一起!
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(学生连接电路,教师给予帮助、指导)
[师]同学们完成实验了,哪组同学愿意把你们的实验演示给大家? (两个组的同学分别上台把串联、并联两种电路演示一遍) [师]通过实验能得出什么结果呢?谈谈你们的体会吧! [生甲]在电路中,灯泡可以串联也可以并联.
[生乙]刚才他说的不完整,应该说要使两个灯泡同时亮,既可以串联也可以并联. [生丙]我们要先设计电路,画出电路图,经过思考,正确后再动手连接电路,每一步都要认真.
[生丁]老师,刚才我们手头只用了一个开关,如果您再给我们一个开关,两个灯泡,两个开关,又会是什么样子呢?
[师]很好.你的思路已经展开了,你是想每个灯泡都用一个开关去控制,再对比串、并联电路有什么区别,是吗?
[生]对.我是看到交替亮的彩灯后,猜想可能是不同开关控制的.
[师]你给同学们提出了有创意的问题,到底结果如何,请同学在刚才的电路中各加一个开关,再试验一次,然后,告诉我答案.
[生甲]很有趣.串联电路中,再加一个开关,和原来结果一样.我认为,用电器首尾相接,像串糖葫芦,一个开关足够,一管到底,所以合上开关,电灯全亮,断开开关,电灯全灭.
[师]你的分析很对.大家看到的全亮的彩灯就是串联的.
[生乙]并联时,情况不一样.我发现两个开关分别和灯泡连在一起,两条路径互不影响.当闭合或断开一个开关时,和它相连的灯发光或不亮,但另一个小灯泡不受影响.
[师]你得出的结论正是并联电路的特点.下面请大家总结一下串、并联电路的不同之处,填入表格.(板书)
三、
知识应用
[师]刚才我们经过共同努力,得出了串、并联电路的特点.谁还能举一些生活当中串、并联电路的实例?
[生甲]我们家过年的时候挂的彩灯,采用的是串联方法.和老师挂在黑板上的那串一样. [生乙]家里的电灯和电视机、冰箱互不影响,是采用了并联电路. [生丙]晚上,马路上的灯有亮有灭,它们是并联关系. [生丁]教室里的日光灯互不影响,采用的是并联方式.
[生戊]工厂车间各台机器都要用电,它们工作要互不影响,也要并联. 四、小结
本节课我们主要学习了以下内容:
1.电路的基本连接方式有串联和并联两种.
2.串联时可把元件逐个首尾连接;并联时可把元件首首相连,尾尾相连. 3.串联的用电器互相影响工作;并联的各用电器互不影响工作. 五、布置作业 六、板书设计
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作 业:基础训练 课后小记:
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第四节 电流的强弱
●教学目标 一、知识目标
1.知道电流是有强弱的.
2.知道电流的单位是安培,比安培小的单位还有毫安和微安. 3.知道电流表的使用方法. 4.能正确读出在电流表的示数. 二、能力目标
1.通过用电流的效应来研究电流的强弱,提高学生用间接研究问题的方法解决实际问题的能力.
2.通过连接电路的实验活动,培养学生动手操作能力.
3.通过电流表的读数,训练学生的观察能力和准确读数的技能. 三、德育目标
1.通过学生连接电路的实验活动,培养学生团结协作的精神. 2.在学生对电流表读数的过程中,培养学生严谨的科学态度. ●教学重点
正确使用电流表,并能准确读数. ●教学难点
指导学生正确连接电路,正确使用电流表. ●教学方法
实验法、讨论法、观察法、点拨法. ●教学用具
手电筒、玩具小汽车、电池、开关、导线、小灯泡、电路示教板. ●教学过程
一、创设实验情境,引入新课 [师](出示电路示教板)这是一个由池、灯泡、开关、导线构成的电路,当闭合开关时,同学们看到了什么?
[生]灯泡亮了. [师]说明了什么? [生]电路中有了电流.
[师]你看到电流了吗?你怎么知道电路中有了电流? [生]电流倒是没看见,但灯泡发光了.
[师]对.如果用手摸灯泡,还会感觉到热,这说明电路中通有电流时会产生各种效应,如给灯泡通电后,灯丝会发热,热到白炽状态就会发光,这叫电流的热效应,除此之外,电流还有磁效应和化学效应等.本来电流是看不见、闻不出、听不到的,但我们可以利用电流产生的效应来认识它、研究它.
[生]我们周围的空气也看不见、摸不着,只有刮风时才能感觉到它的存在,是不是一个道理?
[师]很正确.你的思维比老师还快.实际上这是一种间接研究问题的巧妙方法. 二、新课教学
[师]请大家仔细观察桌上的小灯泡,看灯泡上标有什么? [生]有数字和符号. [师]灯泡上一部分是它的电流值.I是电流这个物理量的符号.0.2 A是同学们实验时用的小灯泡的正常工作时的电流值.电流I的单位是安培,简称安,符号是A.下面我要问大家了,
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0.2 A表示什么意思?
[生]小灯泡正常工作时的电流是0.2安培. [师]大家还有什么问题吗? [生]安培是怎么来的?
[师]安培是法国的科学家,他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣,安培在电学方面的研究成果尤为突出,被后人称为“电学中的牛顿”.为了纪念他,物理学中用安培作为电流的单位.希望同学们能向安培学习,刻苦钻研,勇于开拓和创新.
[生]电流还有其他单位吗?
[师]请大家快速阅读课本中另外两个电流的单位,并完成下列问题: [投影]
1.电流的单位还有_______和_________,符号分别是_______和__________. 2.电流单位的换算关系是: 1 A=________ mA 1 mA=_______ μA
3.把《小数据》中计算器中电源的电流值、半导体收音机电源的电流值.手电筒中的电流值分别换算为以安培为单位的电流值.
[师]同学们阅读了一些电器的电流值,为什么都不一样呢? [生]说明电流有强有弱.
[师]大家看我手里有手电筒和一只玩具小汽车,当它们的灯发光时,你能判断谁的电流强,谁的电流弱?再换一辆不同的汽车呢?
[生]灯泡发光越亮,电流越强. [实验]怎样连接电流表.
[师]现在请同学们用你桌上的灯泡、导线、电池组成电路,先用一节电池供电,再用两节电池供电,注意观察灯泡的亮度.
[生]用两节电池供电时灯泡亮一些,说明电流大.
[师]现在每组发一个能直接测出电流值的电表——电流表.在刚才的电路中,再接入电流表,就可以测出灯泡的电流值.不过,大家要先阅读课本,讨论一下,要注意什么原则才算正确连接电流表.
讨论之后,总结出以下几条规则:
规则1:电流表必须和被测的用电器串联; 规则2:电流必须从“+”接线柱流进去;“-”接线柱流出来;
规则3:不要超过电流表的量程.学生用电流表有两种量程,电流值小时用标着“0.6”的接线柱和“-”接线柱;电流值小于0.6 A时用标着“3”接线柱和“-”接线柱.
规则4:任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上.
[师]掌握电流表的连接后,两人一组开始把你的电流表接入电路中,要注意规则. (学生实验,教师给予帮助和指导) [阅读课本]怎样在电流表上读数
读数时,要看清两点:看清所选量程的每一大格、每一小格各表示的电流值;看清测量时表针停在哪个大格、哪个小格上.
学生读数后,教师让几个小组把测得的灯泡电流值报上来,讨论出现的问题:
[生甲]我们组测得的值与灯泡上标的正常值不太相符,我们讨论后认为是导线上消耗了一部分电能,所以电源的电能输送给灯泡时达不到灯泡需要的正常电流值,灯泡也就不如正常时的亮.
[生乙]我们组连接电路都正确,但读数时看到另外的量程刻度上了,所以和别的组不一样.经过认真检查后,改正了错误.
[生丙]我觉得连接电路时关键要注意电流表“+”接线柱是“0.6 A”接线柱还是“3 A”
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接线柱,确定之后就好办了.
[生丁]我有一个问题,这个实验中的小灯泡上标有“0.2 A”于是我们选“0.3”接线柱,如果灯泡上不标电流值呢?
[师]经过两节的电路学习,同学们对电路不再陌生.实验时很认真,实验后又能很好地总结 .现在,又提出了问题,我非常高兴!这个问题可以用试触法解决,你把两根导线和电流表的两个接线柱只要一接触(不要固定),就可看出电流表的表针是否超过你估计的量程.如表针正好在你估计的量程内,你只要把导线固定好读数即可,相反,不在你估计的量程内呢?
[生]换成另一量程的两个接线柱即可.
[师]对.这种试触法在以后的电学中还会用到,如用电压表测电压值等. 三、小结
本节课我们主要学习了以下内容: 1.可以用电流来表示电流的强弱.
2.正确连接电流表:电流表与被测用电器要串联;电流要从电流表的“+”接线柱进,“-”接线柱出;不要超过电流表的量程;不要把电流表直接连到电源的两极上.
3.正确读出电流表的读数. 四、布置作业
P100动手动脑学物理1、2、3写在作业本上. [动手动脑学物理参]
1.此题是考查单位换算的练习,只要掌握安培和毫安之间的换算关系1 A=1000 mA,就可很快得出结果:0.25 A=250毫安(mA)
120 mA=0.12 A
2.本题分三步:第一先让学生画出电路图,注意电流表要串联在电路中,并保持电流从表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,如下图所示.
第二步:让学生动手连接实物图,以加强从“电路图”到“实物连接”之间的操作训练. 第三步:通过电流表读出电路值,训练学生正确读出电流表的数值. 3.电流表甲的读数是0.32 A 电流表的乙的读数是0.56 A 电流表丙的读数是1.4 A
学生读完之后,互相检查,有部分学生不够认真,读小格数时出现错误;部分学生没看清接线柱接入电路中是哪个量程,就读出了读数,这个问题在练习中都应让学生注意.
五、板书设计 电流的强弱
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作 业:基础训练 课后小记:
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第五节 串、并联电路电流规律
●教学目标 一、知识目标
1.通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法. 2.在实验过程中,巩固连接电路的训练. 3.正确使用电流表,识记使用规则. 二、能力目标
1.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力. 2.通过学习和实验,培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生概括能力和语言表达能力. 三、德育目标
1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学,主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神. ●教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律. ●教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、得出正确结论. ●教学方法
探究法、实验法、讨论法. ●教学用具
电池、开关、灯泡、导线、投影仪、电视机、录像机、录像带. ●教学过程
一、创设问题情境,引入新课 [提出问题]
[师]同学们看黑板上的电路,从前面学过的知识知道,这是两个小灯泡组成的串联电路,电路中各点的电流之间有什么关系?
[启发猜想]
[师]大家现在先来猜想一下各点的电流有什么关系?
[生甲]我猜想电流是由大到小的,电流每经过一个小灯泡,就消耗一部分电能,回到负极时就小了.
[生乙]我认为小灯泡一样亮,电路中各点的电流应该相同.
[生丙]我有不同意见,我觉得电流有时大有时小.如大灯泡较亮,它需要的电流大,小灯泡暗,需要的电流就小,好像与用电器有关.
[生丁]我想靠近电源正负极的地方应大些.应该与电源位置有关.
[生戊]我的想法是导线粗的地方电流大;导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大,细水管中水流小一样.
[师]到底是怎么样的呢?我们通过实验[探究]串并联电路电流的规律. 二、进行新课
[探究]串联电路电流的规律: [设计实验]
[师]既然同学们的猜想这么多,又都坚持己见,下面分成五个组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到证实.
学生按五种猜想分成了小组,兴致很高,很快都制订了自己的实验计划.
甲组:学生用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路.然后在电路图1中取A、B、C、
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D四点分别串联电流表就可得出结论.
图1
图 2
乙组:我们组用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路,然后在A、B、C三点分
别串联接入电流表,如图2所示.
丙组:我们组用电源、导线、开关和四个灯泡组成两个串联电路.第一次用两个小灯泡组成串联电路,第二次换用两个稍大的灯泡再做一次,电路图和乙组一样.
丁组:我们设计的和乙组一样,也是取了A、B、C三点,然后用电流表测其值. 戊组:我们的设计和乙组大体相同,只是又换成不同导线做了一次. [进行实验] [师]大家的实验计划都制订好了,一定着急要亲自验证一下自己的猜想到底如何.不过,同学们要注意电流表的连接.
[学生开始动手实验,教师给予指导] [归纳总结]
[师]同学们的实验做完了,现在总结一下自己实验的结论吧!
甲组:我们组用了三个小灯泡,猜想的是回到负极时电流会变小,实际结果A、B、C、D四点的电流值都在0.15 A左右,大小相同.
乙组:我们组猜想的是电流相同,而结果也是相同.我们测得A、B、C三点的电流值都在0.2 A左右.
丙组:我们猜想大、小灯泡的电流不同,但换了灯泡后,发现A、B、C三点电流趋于相等.
丁组:我们组猜想靠近两极的点电流应大些,但结果A、B、C三点电流一样大.
戊组:我们组用粗、细导线做了两次实验,结论稍有偏差,但导线相同时,A、B、C三点的电流值相等.
[师]经过同学们的努力实践,现在可以统一意见了:串联电路中各点的电流相等.这一结论经过了同学们的探究和实践活动,已经得到了验证,下面大家谈一些自己的收获吧!
[生甲]我们不管如何设计,最终达到了我们的目的:得出了串联电路中电流的规律. [师]实际上,这也是我们探究的目的,解决了一个实际问题.
[生乙]我们学会了研究问题的一种方法,和前几次的探究实验相比,今天的探究过程都是我们自己设计的.
[生丙]在平时很粗心,以致电流表的读数读错了,得出的结论和别人不同.在以后的学习中,我会牢记这次的教训.
[生丁]我们在实验中,应该不怕困难,大胆去验证结果.
[师]同学们的收获不少,大家都体验了科学探究的过程,也学习了科学探究的方法,给我们今后的学习打下了基础,为我们的收获和合作成功鼓掌!
[探究]并联电路中电流的规律 [提出问题]
[师]我们一起合作对串联电路中电流的规律进行了探索,大家都迫不急待想动手实验,找出并联电路中电流的规律,我们就开始吧!
[猜想和假设]
[师]同学们都知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径.我们把并联电路的
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各分支叫支路,总路径叫干路,而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系.如下图所示.
接下来,同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧! [生甲]我在想,是不是和串联时一样,相等.
[生乙]看起来干路电流分配给两条支路,两支路电流的和应等于干路电流. [生甲]我猜想如果灯泡不一样,两支路电流的和会超过干路电流. [设计实验]
[师]同学们仿照串联电路中电流的设计,对以上猜想设计一下实验.
甲组:用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点.C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了,我们组设计的电路图 如下
只要按照设计的电路图实验一下,就会得出结果了. 乙组:我们组设计的电路和甲组一样.我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和别的组一样,我们觉得换成大灯泡,两支路电流要超过干路电流.
[进行实验]
[师]大家的电路设计大致相同,只是猜想的结论不同.现在大家根据设计好的电路图可以动手实验了.
[学生动手实验,教师给予指导] [归纳总结] [师]同学们都做完了实验.我相信结果已经出来了,请几位同学说一下你们组的结 论吧!
甲组:我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内.(投影)我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析,A点即干路电流比两支路电流之和稍小些,是由于导线也消耗了一点电能.
[师]你们分析得有道理,但相差不会很多.说明你们不只是做了实验,还对数据进行了
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分析,并且找到了问题的原因,你们这份执着探究的精神值得大家学习,同学们用掌声给予鼓励!
乙组:我们组的结论和刚才的结论一样,也和我们猜想的结果相同.至于数据吗,出入很小,干路上电流应等于两支路电流的和.
[师]你们组的猜想是正确的,同学们也为你们的成功表示祝贺!
丙组:我们组用的灯泡比他们的都大一些,我们的数据也在表格内.我们发现灯泡换成大的,电池没变,电流变小了.但规律没变;干路中A点的电流等于支路B点和C点的电 流和.
[师]你们组的结论和别的组相同,也就是我们得到了统一的结论;我想你们组一定在考虑为什么换了灯泡,电流变小,希望大家课后继续探讨.接下来让大家放松一下,看一段动画[录像].(从并联电路的动画中,学生可以清楚地观察到电流从正极流向负极的过程中怎样并列流过二盏灯的具体情况,并使用闪烁效果,突出了分支处和汇合处的位置,并配以音响效果,使学生兴趣盎然,思维活跃,效果很好.)
[师]大家从动画中、实验探索中都明白了我们的结论.我们小结一下两次探究的结 果吧!
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容: 1.串联电路中电流的规律.
2.并联电路中干路和支路之间的电流关系. 四、布置作业
本节[动手动脑学物理]1、2、3 [动手动脑学物理参]略 五、板书设计
电流.串联电路:电流处处相等流关系.并联电路:干路电流和支路之间电
作 业:基础训练
课后小记:
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第十六章 电压 电阻 第一节 电压
教学目标: 1、知识和技能
初步认识电压,知道电压的作用,电源是提供电压的装置。知道电压的单位:伏、千伏、毫伏。
会连接电压表,会读电压表。 2、过程和方法
通过观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱的信息。 3、情感、态度、价值观
通过对学生正确使用电压表技能的训练,使学生会阅读说明书,并养成严谨的科学态度和工作作风。 重、难点:
会使用电压表,会读数。
能正确知道电压的含义及作用。 教学器材:
电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线、电压表
教学课时:2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验) 教学过程: 一、前提测评:
复习电流、电路知识,为新课做准备 二、导学达标:
引入课题:电荷的运动是靠什么做动力的呢?„„电压 进行新课:
1、电压:电压的作用就是使电荷做定向运动。 产生电流的两个因素是:有电源 电路必须闭合
其中电源的作用就是提供电压:导体要产生电流,它的两端就要有电压,电压是形成电流的原因。 (1)、符号:U (2)、单位:伏特,符号V, 还有千伏(kV)、毫伏(mV) 1kV=1000V 1V=1000mV
例:U=220V= kV= mV 2、电压的测量:用电压表,符号○V (1)、电压表的结构:接线柱、量程、示数、分度值 (2)、电压表的使用: ○1电压表必须和用电器并联(等于一断开的开关)。 ○2电压必须红接线柱接正极,黑接线柱接负极。 ○3选择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的量程,并进行试触。)。 边讲边演示一遍 (3)、读数: ○1确定量程„„选择 ○2确定分度值„„
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○3读数,写上单位
例:投影图片„„让学生读数 练:给出图片„„让学生读数 3、动手做: (1)、让学生连一电路,并连上电压表测电压。 (2)、读出电压的大小。
4、达标练习:课本后7页“想想做做”、“动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 作 业:基础训练 课后小记:
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第二节 探究串、并联电路中电压的规律
教学目标: 1、知识和技能
探究串、并联电路中电压的规律;训练连接电路和使用电压表的技能。 2、过程和方法
科学探究全过程的切身体验,领会科学研究的方法。 3、情感、态度、价值观
严谨的科学态度与协作精神。 重、难点:
连接串联、并联电路,作出电路图。
能用电压表测出各导体两端的电压,找出规律。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电压表 教学课时:2时(1串联,2并联) 教学过程:
一、前提测评:画出由两个灯泡组成的串、并联电路的电路图。
串联电路 并联电路 二、导学达标: 引入课题:1、 在串联电路中(如上图),a、b、两用电器及 电源两端的电压有什么关系? 2、 在并联电路中(如上图),a、b、两用电器及 电源两端的电压有什么关系? 进行新课:
1、探究:串联电路中的电压关系 (1)、学生猜想: Ua=Ub=U总
Ua+Ub=U总 „„„„ (2)、设计实验:把电压表分别接入a、b、电源两端, 测量出两端的电压,就可以找出规律。 (3)、作出对应的电路图(共三个) (4)、进行实验:把结果记录在下表 a两端的电压b两端的电压电源两端的电压U Ua Ub 总 第一次测 量 第二次测 量 (5)、分析实验结果,寻求规律: 教师总结:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 即U总=U1+U2+„„ (6)、讨论结果,你还能得到什么结论? (串联电路的电压分配规律)
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2、探究:并联电路中的电压关系 (1)、学生猜想: U=U1+U2 U>U1>U2 „„„„ (2)、设计实验:把电压表分别接入a、b、电源两端,测量出两端的电压,就可以找出规律。 (3)、作出对应的电路图(共三个) (4)、进行实验:把结果记录在下表 a两端的电压b两端的电压电源两端的电压U Ua Ub 总 第一次测 量 第二次测 量 (5)、分析实验结果,寻求规律: 教师总结:在并联电路中,各支路两端的电压相等 即U1=U2=U3 =„„ (6)、讨论结果,你还能得到什么结论? 3、实例:上两规律在实际中的应用
三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。
作 业:基础训练 课后小记:
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第三节 电阻
教学目标: 1、知识和技能
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。 2、过程和方法
通过观察试验、对比等方法,学习利用滑动变阻器来改变电流、电压。 3、情感、态度、价值观
了解电阻在现代科学技术中的应用。 重、难点:
电阻的大小因素。 滑动变阻器的使用。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电阻丝 教学课时: 2时 教学过程: 一.复习
电流表和电压表的使用规则?
二.引入新课。
我们常见的导线是用什么材料做成的呢?为什么多数用铜或铝,而不用铁呢?我们学习了这节内容就知道其中的道理了。
三.新课讲授。 演示实验1:图7-1
提问:电压相同,通过AB和CD的电流不相同,为什么? 1.电阻是表示导体对导体阻碍作用的大小,符号是“R”。
电阻是导体本身的一种性质。 2.电阻的单位:
国际单位:欧姆,简称:欧(Ω)。 常用单位:兆欧(MΩ),千欧(kΩ)。
1Ω的含义:当导体两端电压为1V,通过的电流为1A,这段导体的电阻为1Ω 3.介绍常见的小灯泡、白炽灯灯丝的电阻、定值电阻。 4.决定电阻大小的因素:
演示实验2:导体的电阻与长度的关系 演示实验3:导体的电阻与横截面积的关系 演示实验4:导体的电阻与温度的关系 结论:
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。 (2)对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。(少数导体如碳例外) 5.介绍电阻率的意义。
用途:电阻率越小,导电性能越好(选择材料)。 6.想想议议。 7.小结
8.达标练习:
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小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。
作 业:基础训练 课后小记:
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第四节 变阻器
教学目标
1、知识与技能
知道滑动变阻器的构造,会把滑动变阻器连入电路来改变电流。
2、过程和方法
学习利用滑动变阻器改变电流、电压。 3、情感、态度、价值观 了解电阻在现代科学技术中的应用。 教学重点:变阻器的原理及使用。
教学难点:根据要求正确连接与使用变阻器。
教学准备:接线板、演示用电流表、干电池组、开关、导线若干、小灯泡、长短粗细相同的铁丝及铜丝各一段、滑动变阻器、电阻箱、调光台灯。 教学过程 一、引入新课
前面实验中,铁丝和铜丝电阻不同,接入电路中,使电路中电流的大小不同。由此,同学们考虑电阻的作用是什么呢?电阻可以改变电路中的电流。不同材料的铜丝、铁丝接入电路可以改变电路中的电流,那么同一种材料的一根导线能否改变电路中的电流呢?
二、新课学习 想想做做
用刀将铅笔剖开,仔细取出铅笔芯,注意不要折断。用铅笔芯代替前面实验中铁丝(铜丝)。 铅笔芯是导体还是绝缘体?铅笔芯接入电路,电灯能发光,所以铅笔芯是导体。如果想要改变接入电路中的铅笔芯的长度,谁有办法,请来操作一下。将连接铅笔芯的导线一端打开,并使其在铅笔芯上滑动。滑动过程中同学们观察到了什么现象?灯泡的亮度发生了变化。连入电路的铅笔芯越长,灯越暗;连入电路的铅笔芯越短,灯越亮。
我们在这个过程中电源没动,是同一个电源,灯的亮、暗又说明了什么问题?灯泡的亮暗,说明通过灯泡中的电流大小不同,灯亮时电流大,灯暗时电流小。相同电压下,电流大、电阻小;电流小、电阻大。铅笔芯越长,电阻越大;铅笔芯越短,电阻越小。
如果我们换用铁丝做实验会怎样呢?(重复上述实验)铁丝越长,电阻越大;铁丝越短,电阻越小。铁丝和铅笔芯都是导体,根据实验现象能得到什么结论呢?
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导体电阻的大小与导体的长度有关。在相同粗细的条件下,导体越长,电阻越大;导体越短,电阻越小。可以通过改变导体在电路中的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。同学们的表现太棒了,这就是变阻器的工作原理。
但是,老师有一个问题需要同学们帮助,在前面观察“几种金属导线的电阻”时,哪种金属电阻最大呢?镍铬合金。长1m,横截面积是1mm2的镍铬合金的电阻是0.1Ω。如果老师需要电阻在0~10Ω范围内变化,使用电阻最大的镍铬合金丝,需要多长?需100m。也就是说,老师要想将接入电路的电阻从0变化到10Ω,就必须进行一次百米跑,这样做可行吗? 将100m长的镍铬线绕成像弹簧那样的圈,就能减小长度。(教师可预先将变阻器拆开,取出绕着线圈的瓷管)请同学们看,是不是这样绕就可以呢?(得到同学们的肯定后,教师继续引导)怎样使用它呢?需要使用哪部分,就在哪个地方抽出一个头。就像刚才实验中在铅笔芯上滑动一样,用一个头在线圈上滑动就可以。(教师将滑动变阻器的金属杆及滑片再装上)是不是这样就可以了呢?(同学们肯定)利用滑片在线圈上滑动就可以改变接入电路的电阻,所以把它叫做:“滑动变阻器”。同学们面前的就是实验室常用的滑动变阻器。 播放视频:滑动变阻器
板书:变阻器的构造 结构示意图:
变阻器在电路图中的符号: (先板书问题,然后由同学补充结论)电阻丝是用什么材料做的?为什么要将电阻丝绕在绝缘瓷管上?电阻丝外面为什么要涂绝缘层?教师引导同学们分析后明确:滑动变阻器是用电阻率较大的合金线制成的,这种合金线又叫电阻线。变阻器是通过改变接入电路中导体的长度来改变其电阻的。要想增大变阻范围,电阻线必须做得很长。因此要将电阻线绕在绝缘管上,并使各线圈间互不接触。
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变阻器滑片上还有一个铭牌,上面写有“50Ω,1.5A”是什么意思呢?同学们讨论一下,你认为是什么意思?“50Ω”可能是说这个变阻器的变化范围是0~50Ω,它的最大电阻值就是50Ω。“1.5A”应该是说它能通过1.5A的电流。变阻器铭牌上标出的是滑动变阻器的“最大阻值”和允许通过的“最大电流”。因此在使用滑动变阻器的时候要注意以下使用规则:
(1)为了防止烧坏变阻器,通过变阻器的电流,不能超过允许的最大值。 (2)为了避免电路中电流过大,使用变阻器前应将其阻值调到最大。 演示:
1.用调光台灯的控光旋钮,改变灯的亮度。 2.用收音机控制音量的旋钮改变收音机的音量。
光亮的控制、改变,收音机音量的控制、改变就是利用变阻器来实现的。收音机控制音量的变阻器是电位器。
探究:怎样用变阻器改变灯泡的亮度?
大家想不想试试怎样用滑动变阻器来改变灯泡的亮度呢?同学们先移动滑动变阻器的滑片,看一下滑片滑过的地方有什么特别吗?滑片滑过的地方绝缘漆被刮去了。为什么呢?必须刮掉这些地方的绝缘漆,滑片到达时,变阻器才能接入电路。同学们现在可以设计电路,进行实验,在设计和实验过程中弄清下列问题。 (1)哪两个接线柱之间的电阻是不变的?
(2)移动滑片时,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动,电阻变大? (3)使灯泡和变阻器中电流大小相等,变阻器应与灯泡串联还是并联? (4)要能控制电流的大小,应使用滑动变阻器的哪两个接线柱? (5)要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑片放到什么位置上?
学生操作,教师巡视指导。实验结束,各组进行交流,提出发现的问题。要想控制电路中电流的大小,改变小灯泡的亮度,滑动变阻器必须串联接入电路,并使用“一上、一下”两个接线柱。
要使灯由暗变亮,接通电路前就应将滑动变阻器滑片放在电阻最大的位置上。请同学将你们滑动变阻器不同的连接情况画在黑板上。引导学生仔细观察比较各组变阻器的连接情况,分析产生区别的原因,进一步弄清滑动变阻器的使用规则及方法。
滑动变阻器阻值的最大位置及滑片的移动方向,都与变阻器的连接情况有关。如图,如果使用接线柱CA或DA,电阻丝AP段被接入电路,这时电阻值最大的位置滑片P应在B端,滑片从B端向A端滑动时,电阻逐渐减小电流逐渐变大,灯泡由暗变亮。如果使用接线柱CB
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或DB,则电阻丝PB部分被连入电路,电阻最大值的位置就应是滑片P在A端,而要使灯由暗变亮,滑片要从A端向B端滑动。
三、小结 滑动变阻器
原理:通过改变导体在电路中的长度来改变电阻。 构造:电阻丝绕成的线圈、绝缘管、金属棒、滑片。 结构示意图:
电路图中的符号:
使用规则:
a.首先观察变阻器的铭牌,弄清变阻器的最大值和允许通过的最大电流。
b.连接时要将滑动变阻器的“一上、一下”两个接线柱串联接入所要控制的电路中。 c.闭合电路前,应将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置上。 四、板书设计
变阻器 原理: 构造: 结构示意图:
电路图中符号:
作 业:基础训练 课后小记:
使用规则:
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第十七章 欧姆定律
第一节 电流与电压、电阻的关系
教学目标: 1、知识和技能
通过实验探究电压、电流和电阻的关系。
使学生同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。 会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 2、过程和方法
使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。 3、情感、态度、价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识。 重、难点:
能利用探究电流与电压、电阻的关系。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器 教学过程: 一、前提测评:
通过讲解上一节课的练习复习前面所学知识。 二、导学达标:
引入课题:电阻变化,电流变化;电压改变,电流改变。电 流、电压、电阻之间有什么关系? 进行新课:
1、探究:电阻上的电流和电压的关系 猜想或假设:„„学生完成 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:→导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 作 业:基础训练 课后小记:
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二、欧姆定律
教学目标: 1、知识和技能
理解欧姆定律,并能进行简单计算。 2、过程和方法
通过运用物理规律解决实际问题,增强学生理论联系实际的意识。 3、情感、态度、价值观
重视学生对物理规律实际运用能力,强化学以致用的思想。 重、难点:
理解欧姆定律的内容。
能利用欧姆定律进行计算和解释有关现象。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器 教学过程: 一、前提测评:
通过回顾上一节课的内容。引出新课题。 二、导学达标:
引入课题:根据上一节的学习,总结出电流、电压、电阻之间有什么关系? 进行新课:
1、欧姆定律:导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 即 I=U/R
单位:U-电压-伏特(V) I- 电流-安培(A) R-电阻-欧姆(Ω)
公式变换:U=IR 或 R=U/I 额定电压: 额定电流:
短路:R=0,I很大 断路:R很大,I=0
3、例题 现有一支试电笔,其中的电阻为880kΩ,氖管 的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可 以不计,使用时流过人体的电流是多少? 解:R=880kΩ=8.8×105Ω U=220V I=U/R=220V/8.8×105Ω=2.5×104A 答:流过人体的电流2.5×104A
例题 实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8V, 流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少? 学生练习:课后的4个计算题(认真检查) 4、综合练习
1、在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
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2、在下电路中,已知R1=6Ω,R2=10Ω,当开关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流大小。
3、在下电路中,已知电源电压为10V,R1= 5Ω,R2=8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少?
4、电路如图所示,已知电流表的示数为0.8A,R=5Ω,流过L2的电流为0.3A,求灯L2的电阻有多大?
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动
查阅有关欧姆的材料,了解科学规律的发现过程。 作 业:基础训练 课后小记:
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三、电阻的测量
教学目标: 1、知识和技能
应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法。
会同时使用电压表和电流表,了解电阻的伏安特性。 2、过程和方法
通过测量电阻,了解欧姆定律的应用。 3、情感、态度、价值观
实验电路的设计、连接以及测量过程的兴趣培养。 重、难点:
电路的设计、连接,作出电路图。 掌握电阻的特性。 教学器材:
待测电阻、开关、电源、导线、电压表、电流表、滑动变阻器 教学过程:
一、前提测评:一个电阻被接在6V的电路中,通过它的电流是2A,若把它接在12V的电路中,它的阻值是多少? 二、导学达标:
引入课题: 电流――用电流表测量 电压――用电压表测量 电阻――?
能否利用所学知识测出电阻的阻值? 进行新课:
1、探究:测量电阻的阻值 (1)、学生分析 I=U/R 可得 R=U/I。测出U、I,就可以求电阻,这种方法叫“伏安法”测电阻(注意电阻的特性) (2)、设计实验: 讨论滑动变阻器的作用、使用电流表、电压表的使用方法 (3)、作出对应的电路图,对学生的电路要进行讨论。 (4)、进行实验:把结果记录在下表 电压U 电流I 电阻R 第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 平均值 (5)、实验结果: 利用多次测量求平均值的方法可以减少误差。 2、本试验你得到的启示:
三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 作 业:基础训练 课后小记:
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四、欧姆定律在串、并联电路中的应用
教学目标: 1、知识和技能
会用欧姆定律的知识进行简单的电学计算。 2、过程与方法
通过运用欧姆定律对串、并联电路中相关电学量的计算,了解串、并联电路的伏安特性。 3、情感、态度、价值观
培养学生理论联系实际,学以致用的科学思想。 重、难点:
能用欧姆定律分析并计算相关电学量。 教学器材: 挂图
教学过程: 一、前提测评:
1、当移动滑动变阻器的滑片时电路中的电流将如何变化?
二、导学达标:
引入课题:在串联和并联电路中如何计算电流、电阻和电压呢? 进行新课:
1、如图2,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为6伏。开关闭合后,求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为50欧姆时,通过电阻R1的电流I1;(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2
解 (1)根据串联电路电流和电压规律可得 U=IR1+IR2=I(R1+R2)
即 I1U6V0.1A
R1R21050(2)与(1)分析相同,可得 I2U6V0.2A
R1R31020由上面的例题可以看出,在串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,干路电流I变大,
U回路根据欧姆定律可得公式UIR及R,由此可知,此时,其它电阻分得的电压变大,
I回路总电阻也变小了。
2、如图3,电阻R1为10欧姆,电源两端电压为12伏。开关闭合后,求(1)当滑动变阻器接入电阻R2为40欧姆时,通过电阻R1的电流I1和电路总电流I;(2)当滑动变阻器的接入电阻R3为20欧姆时,通过R1的电流I2和电路总电流I/
R1 S 解 (1)根据并联电路电压特点及欧姆定律得
A
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V R 图3
P I1U12V1.2A R110通过电阻R2的电流
I2U12V0.3A R240所以总电流
II1I21.2A0.3A1.5A (2)同理可求得
I1/U12V1.2A R110通过R3的电流
/I2U12V0.6A R320所以总电流
/ I/I1/I21.2A0.6A1.8A
由上面的例题可以看出,在并联电路中,如果有一个电阻阻值变小,其它支路电流不变,
U干路电流I会变大,回路根据欧姆定律可得公式R,由此可知,此时,回路总电阻也变
I小了。 学生讨论: 教师总结:
(1)在串联电路中,如果有一个电阻阻值变小,干路电流I变大,其它电阻分得的电压变大,回路总电阻变小。
(2)在并联电路中,如果有一个电阻阻值变小,其它支路电流不变,干路电流I会变大,此时,回路总电阻也变小了。
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 作 业:基础训练 课后小记:
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复习 电路和电流
一、复习目的 1、知识和技能
通过对本章知识的梳理,对电流和电路的知识结构以及内容有一个总体的理解,形成一个知识网络;
2、过程和方法
有一定的解决电学问题的基本的分析能力;能够熟练地运用所学的知识、规律解决日常生活中碰到电学方面的一些现象。 3、情感、态度、价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识。 二、复习的重点和难点
1、电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电子移动方向与它 正好相反。 2、导体:容易导电的物体叫导体。如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐水液绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
3、电源:能够提供持续电流的装置。在干电池中电能是以化学能的形式存在 4、自由电子:在金属导体中能脱离原子核束缚而在金属内部自由移动的电子
5、电路:把用电器、电源、开关用导线连接起来的电流路径。电路图:用符号表示电路连接情况的图。
6、通路:处处接通的电路。开路:某处断开的电路。短路:不经过用电器直接把导线接在电源两端的电路。
7、串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。特点:电流依次通过每个用电器。并联电路:把电路元件并列连接起来的电路。特点电流在某处分支,再在某处会合。
8、1安培=1000毫安(mA) 1毫安=1000微安(μA) 9、测量电流的仪表是电流表。符号 A
10、使用电流表的注意事项:a、电流表要串联在电路中b、电流要从\"+\"接线柱入,\"-\"接线柱出。c、被测电流不能超出电流表的量程。d、绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连在电源两极上。
11、串并联电路的电流特征:串联电路中电流处处相等。并联电路中干路中的电流等于各支路中电流的和 三、例题分析
例1: (2010年济宁市课改区)现有六种物品:铜条、玻璃丝、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片.小明将它们分成两类,如下表所示.小明是按物质的哪种物理属性对它们进行分类的 ( ) 第一类 第二类 铜条 铅笔芯 水银 玻璃丝 塑料棒 陶瓷片 A.密度 B.磁性 C.硬度 D. 导电性
例2 : (2010年莱芜市)楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时
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自动闭合;天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用(如图1),就可以使楼道灯变得“智能化”,这种“智能”电路正确的是
例3: (2010年嘉兴市)如图所示,粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。此时如果闭合开关,一定会发生( )
A、电源短路 B、电流表损坏 C、L1不亮 D、L2的灯丝烧断 三、随堂练习
1、(2010年南通市课改区)甲图中的两个灯泡是______ (选填“串联”或“并联”),用乙图中的水流可以类比该电路中的______ (选填“电压”、“电流”或“电阻”).
2、(2010年临沂市)纺织厂里有一道工序叫做“梳棉”,只有将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条后,才可用于纺线。梳棉车间必须保持一定的潮湿程度,以防止因_______而造成的不便和危害。
3、(2010年丽水市课改区)下列电路图与实物图一致的是
4、(2010年南通市课改区)通常情况下,下列物体属于导体的是 A.塑料尺 B.铅笔芯 C.玻璃棒 D.橡胶棒
5、(2010年杭州市)一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时,有时需要各自工作,有时需要它们同时工作。在下图所示的电路,你认为符合上述要求的是
A B C D
作 业:基础训练 课后小记:
46
复习 欧姆定律
一、复习目的
(1)知识和技能:知道电流、电压、电阻的概念;会使用电流表、电压表、变阻器;理解串联和并联电路;掌握欧姆定律
(2)过程与方法:通过学生小组讨论、交流概括本章内容
(3)情感、态度、价值观:培养学生的归纳整理能力,应用物理知识解决实际问题的能力以及探究、创新的能力。 二、复习的重点和难点
伏安法:利用电压表和电流表测定电阻的方法叫伏安法。 串联电阻:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
并联电阻:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 电路中串联的电器越多,电流越小每个电器的电压越小串联分压限流 并联的电器越多,总电流越大,各电器的电压不变。、 重点是:欧姆定律的应用和串、并联电路中电阻的关系。 三、例题分析:
例题1:(2010年宁波市)小明测量某电阻R的阻值时,已连接如下电路: (1)同桌又补了一根导线,使电路完整。请你在图中画出这根导线。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到 端(请选“A”或“B”); (3)小明正确操作测得数据如下,电流表第3次示数如上图,请你帮小明填人下表空格中。 (4)最终测得的电阻阻值为 欧(计算结果保留一位小数)。 例题2:(2010年福州市)如图10所示,电源电压为6V,并保持不变,当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.5A,则R,的电阻值为 Ω;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V。则R2的电阻值为 Ω;如果电路中只闭合S3,电压表示数是 V。 例3:实验:用电压表和电流表测电阻
在这个实验中,我们要学习用伏安法测一只电阻的阻值。如果这个电阻是阻值约20欧的小灯泡,所用实验器材画在图8-3中。请你在左边方框中画出自己设计的实验电路图。然后在右边用画线的办法代替导线连接电路。要注意电压表、电流表的量程要选择正确。
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例4:(2010年黄冈市)谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3v不变,你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是__________________。
三、随堂练习
1、如图23-甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。当滑片滑到b端时,将S1、S2均闭合,电流表A1、A2的示数分别为如图23乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A, 求:(1)电源的电压; (2)R2的电阻;(3)灯L的电阻。 2、用如图19所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材: (2)为保证实验正确进行,还需要什么仪器? 作 业:基础训练 课后小记:
48
教学目标: 1、知识和技能
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。 使学生同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。 会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 2、过程和方法
使学生感悟用“控制变量”来研究物理问题的科学方法。 3、情感、态度、价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性、科学性的认识。 重、难点:
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。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电流表、电压表、滑动变阻器 教学课时:3时 教学过程: 一、前提测评:
通过讲解上一节课的练习纸复习前面所学知识。 二、导学达标:
引入课题:电阻变化,电流变化;电压改变,电流改变。电 流、电压、电阻之间有什么关系? 进行新课:
1、探究:电阻上的电流和电压的关系(1课时) 猜想或假设:„„学生完成 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 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
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电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A 结论:→
(1课时) 2、欧姆定律:导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 即 I=U/R
单位:U-电压-伏特(V) I- 电流-安培(A) R-电阻-欧姆(Ω)
公式变换:U=IR 或 R=U/I 额定电压: 额定电流:
短路:R=0,I很大 断路:R很大,I=0
3、例题 现有一支试电笔,其中的电阻为880kΩ,氖管 的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可 以不计,使用时流过人体的电流是多少? 解:R=880kΩ=8.8×105Ω U=220V I=U/R=220V/8.8×105Ω=2.5×104A 答:流过人体的电流2.5×104A
例题 实验测得一个未知电阻两端的电压是4.8V, 流过的电流是320mA,这个电阻的阻值是多少? 学生练习:完成21页的4个计算题(认真检查) (1课时) 4、综合练习
1、在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
2、在下电路中,已知R1=6Ω,R2=10Ω,当开关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流大小。
3、在下电路中,已知电源电压为10V,R1= 5Ω,R2=8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少?
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4、电路如图所示,已知电流表的示数为0.8A,R=5Ω,流过L2的电流为0.3A,求灯L2的电阻有多大?
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
第二节、测量小灯泡的电阻 教学目标: 1、知识和技能
应用欧姆定律,学习一种测量电阻的方法。 会同时使用电压表和电流表,了解钨的特性。
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2、过程和方法
通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用。 3、情感、态度、价值观
实验电路的设计、连接以及测量过程的兴趣培养。 重、难点:
电路的设计、连接,作出电路图。 掌握电阻的特性。 教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电压表、电流表 教学课时: 1时 教学过程:
一、前提测评:一个电阻被接在6V的电路中,通过它的电流是 2A,若把它接在12V的电路中,它的阻值是多少? 二、导学达标:
引入课题: 电流――用电流表测量 电压――用电压表测量 电阻――?
能否利用所学知识测出小灯泡的电阻? 进行新课:
1、探究:测量小灯泡的电阻 (1)、学生分析 I=U/R 可得 R=U/I。测出U、I,就可以求电阻,这种方法叫“伏安法”测电阻(注意电阻的特性) (2)、设计实验: 讨论滑动变阻器的作用、使用电流表、电压表的使用方法 (3)、作出对应的电路图,对学生的电路要进行讨论。 (4)、进行实验:把结果记录在下表 第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 平均值 电压U 电流I 电阻R (5)、实验结果:
利用多次测量求平均值的方法可以减少误差。 2、本试验你得到的启示:
三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。 教学后记:
第三节、欧姆定律和安全用电 教学目标:
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1、知识和技能
会用欧姆定律的知识理解安全用电的道理。 2、情感、态度、价值观
使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。 通过了解避雷针的发明过程,培养学生热爱科学的精神。 重、难点:
知道家庭电路的组成。
能用欧姆定律分析怎样安全用电。 教学器材:
电脑平台、家庭电路的样板 教学课时:1时 教学过程: 一、前提测评:
1、根据电路画电路图
二、导学达标:
引入课题:同学们,电池有电压,家庭电路也有电压,为什么前者安全?后者却很危险? 进行新课:
1、 为什么电压越高越危险? 学生讨论:
教师总结:人体是导体,阻值一般不变化,由I=U/R 可知,电压越高,产生的电流越大,所以越危险。 参考资料电流:电流的大小对人体的危害 电流大小 人体反应 安全电压:不高于36V(经验表明) 2、为什么不能用湿手触摸电器: 学生讨论: 教师总结:
(1)手湿后人体电阻减少,由I=U/R可知,电流变大。 (2)水是导体,又会流动,易使人体与电源相连。 3、 注意防雷: 雷电的特性、数据 避雷针
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
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第十八章 电功率 一、电能 教学目标: 1、知识和技能
知道电能的单位是焦耳,另一个单位是千瓦时,知道电功率的单位是瓦或千瓦。 会使用家庭电能表。 2、过程和方法
体验电能可以转化其他形式的能量。 3、情感、态度、价值观
了解电能在人类社会中的作用。 认识节约用电的重要性。 重、难点:
电能的概念、相关单位。 围绕“电能”进行教学。 教学器材:
电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线
教学课时:2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验) 教学过程: 一、前提测评:
连接一个使小灯泡发光的电路。 二、导学达标:
引入课题:小灯泡发光的能量是哪里来的呢? 进行新课:
1、能量和电能: (1)、能量:是物质存在的一种基本形式。
存在方式:热能、光能、电能、机械能、原子能等 学生讨论:能量可以转化吗?
教师总结:不同形式的能量是可以相互转化的。例举一些其它能→电能的例子 (2)、电能:现代社会中应用最广的一种能量形式。 学生讨论:电能的应用„„教师总结 电能的单位:千瓦时(kW·h)即“度” 能量的国际单位:焦耳(焦)(J) 1kW·h=3.6×106J
2、电能表:测量电能的常用工具之一。 (1)、电能表的结构: 接线柱、转盘、示数 (对照实物观察) (2)、电能表的使用: “220V”„„ “10A”„„ “50Hz”„„ 接线方法„„ (3)、读数:
例:投影图片„„让学生读数,计算使用的电能
练:给出图片„„让学生读数,计算使用的电能 (4)、介绍新型的电能表:
3、电功:电能转化为其他形式的能叫电功(做功) 有多少电能发生转化,就说电流做了多少功? 符号:W
单位:与能相同„„焦耳。
3、达标练习:课本后32页“动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
二、电功率 教学目标: 1、知识和技能
知道电功率表示消耗电能快慢,知道电功率的单位是瓦。 会用功率的计算公式P=W/t进行简单的计算。 会用功率的计算公式P=UI进行简单的计算。 2、过程和方法
观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系。 3、情感、态度、价值观 培养实事求是的科学态度。 重、难点:
理解电功率的含义。
会用公式P=W/t P=UI进行简单的计算。 教学器材:
电脑平台、电能表
教学课时:3时(1电功率,2电功率的计算,3电功率的测量) 教学过程: 一、前提测评: 电能„„ 电能表„„ 电功„„
二、导学达标:
引入课题:电能表有时转的快?有时转的慢?为什么?各电器的“W”是什么意思? 进行新课:
1、电功率:表示电流做功快慢的物理量。(学生讨论:如何表示?) 教师:规定一时间,看谁做的功多!!!
(1)定义:用电器电功率的大小等于它在1s内所消 耗的电能。
即 电功率=功/时间
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P=W/t 或 W=Pt
(2)单位:W――电流做的功――焦耳(J) t――时间――秒(s)
P――功率――瓦特(W) 1W=1J/s 1kW=1000W (3)、功率的应用、常见电器的功率 例:电视机的功率P=200W= Kw
例:我们说洗衣机的功率是500W,其含义是 例:课本34页例题 练习:课本36页练习。 2、“千瓦时”的来历
因为 W=Pt
所以 若P――千瓦、t――小位
则W――千瓦时 (1课时) 3、怎样测量功率
学生讨论:功率表示做功快慢,电功率的大小与电流、电压大小有没有关系? 试验表明: P=IU
单位:I――安(A) U――伏特(V) P――瓦(W) 例题:课本35页例题
练习:1、一只标有“220V 40W”的灯泡接在电路中, 若电路的电压为200V,求灯泡的实际功率? (利用本题解释额定――实际)
2、某电能表标有“220V 3A”字样,这表最多可以在220V电压下给多少只60W的灯泡供电? (利用本题解释功率可以相加)
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。 教学后记:
三、测量小灯泡的电功率 教学目标: 1、知识和技能
加深对电功率的理解。
巩固电流表、电压表的操作技能。 2、过程和方法
通过测量,体验额定功率和实际功率的区别。 锻炼学生根据公式P=IU设计试验的方法。 3、情感、态度、价值观
通过讨论和交流,培养合作学习的意识和态度。 重、难点:
电路的设计、连接,作出电路图。 分析实际功率和额定功率的区别。
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教学器材:
小灯泡、开关、电源、导线、电压表、电流表、滑动变阻器 教学课时: 1时 教学过程:
一、前提测评:标有“220V 11W”“220V 22W”的灯泡各1只, 若把它们串联起来接在220V的电路中,它们的实 际功率各是多少? 二、导学达标:
引入课题: 电流――用电流表测量 电压――用电压表测量 电功率P=W/t P=UI
能否利用所学知识测出小灯泡的电功率? 进行新课:
1、探究:测量小灯泡的电功率 (1)、学生分析 P=UI
测出U、I,就可以求的电功率 (2)、设计实验:讨论滑动变阻器的作用、使用电流表、电压表的使用方法 (3)、作出对应的电路图,对学生的电路要进行讨论。 (4)、进行实验:把结果记录在下表
第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 电压U 电流I 电功率P (5)、实验结果: 实际功率与额定功率是不同的; 2、本试验你得到的启示:
三、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。 教学后记:
四、电和热 教学目标: 1、知识和技能
知道在电流相同的条件下,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。 知道利用和防止电热的场合和方法。 2、过程和方法
通过试验探究电流的热效应跟电阻大小的关系。 3、情感、态度、价值观
通过电热的利用和防止知识的学习,认识科学是有用的。 重、难点:
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电流的热效应:电能„„热能
热效应的计算公式:P=I2R P=U2/R的使用。 教学器材:
电脑平台、电阻丝、开关、电源、导线 教学课时:1时 教学过程: 一、前提测评:
连接一个使电炉丝发热的电路。 二、导学达标:
引入课题:电炉丝、电饭煲发热的能量是哪里来的呢? (课本38页如图示) 进行新课:
1、电流的热效应: 电能转化成热能的现象。
讨论:为什么电流相同的情况下,电炉丝热的发红, 而导线基本不发热?电流的热效应跟什么有关系? 学生猜想„„教师分析„„结论: 跟电阻的大小有一定的关系 (学生阅读39页试验) 2、影响热效应的因素:
P=IU=I2R P=IU=U2/R 即: P=I2R P=U2/R
讨论:热效应与电阻成正比?反比?
例:把阻值为6欧、8欧的电阻串联起来接在12V的 电路中,它们的实际功率各是多少? 解:R1=6欧 R2=8欧 U=12V I=U/R=U/(R1+R2)=12V/14欧=6/7A P1=IU= I2R1= P2=IU= I2R2=
例:把阻值为6欧、8欧的电阻并联起来接在12V的电路中,它们的实际功率各是多少? 结论:两公式都成立,一个是电流相同时使用(串联);一个是电压相同时使用(并联)。 3、电热的利用和防止: 学生阅读即可
4、达标练习:课本后40页“动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
五、电功率与安全用电 教学目标
1、知识与技能:知道电功率越大,电路中的电流就越大;
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2、过程与方法:通过观察体验,知道保险怎样“保险”;归纳安 全用电的知识;
3、情感、态度与价值观:具有安全用电的意识。 教学重点
通过实验,观察体验电功率与电路中电流的关系,观察体验保险丝的工作过程。 教学难点
“电功率越大,电路中的电流越大”的应用。 教具:电路演示板 保险管 教学过程: 一、引入新课 师:电给我们的生活带来了极大的方便,但是如果不注意安全用电,所造成的危害和损失让人触目惊心的。例如下面这些例子: 1、(羊城晚报)2000年3月29日,河南焦作一影视厅发生罕见惨剧——“天堂”烧死74人。 2、(羊城晚报 )2002年3月23日,一民房今晨失火死2人 疑是家中电线短路引起
3、(厦门日报) “用电不当毁了世界文化遗产”2003 1月19日19时左右, 世界文化遗产———武当山古建筑群重要宫庙之一的遇真宫发生特大火灾,主殿在这场大火中全部烧毁。
师:上述的例子大多与电器有关。关于安全用电的知识,在前面我们已经学习一部分了,这一节课我们从另一角度来学习安全用电的知识。“电功率与安全用电”(板书) 二、进行新课
(一)电功率越大,电路中的电流就越大
师:近几年来,我国许多地区对供电线路进行了改造。将电线换成更粗的,电能表的额定电流换成更大的。为什么要这样做呢?
师:上课前同学们已经进行了一次家庭调查,调查十年前和现在所使用的用电器分别有哪些。屏幕上的是一个同学的调查结果。大家互相交流一下调查结果。看看可以得出什么结论。 生:讨论交流。
师:添置了新的大功率用电器。那么添置前和添置后对电路有什么影响呢?我们现在用电功率的知识来计算十年前和现在究竟是哪些地方不同。
让时光倒流回十年前,我们的家里有这些用电器,(屏幕出示用电器的名称和相应的电功率)你们能计算出干路的电流是多少? 生:计算。
师:回到我们现在,添置了这些用电器,(屏幕出示用电器的名称和相应的电功率)那么干路中的电流又是多少呢?
生:计算,讨论得出结论
师:从计算结果可以看出,当电压一定的时候,电功率越大,电路中的电流就越大。(板书)现在大家能不能告诉我为什么要进行线路改造呢? 生:讨论回答
师:演示实验,证明电功率越大,电路中的电流越大。得出:电路中同时使用的用电器不能太多。 (二)保险丝
师:在刚才的电路中,由于具备安全用电的知识,才避免了大的损失。这都得归功于电路中安装了保险丝。(板书)
常见的保险丝如课文的插图所示。大家可以看看桌面上的两个保险管。
阅读书本的材料,可以参考桌面上的两个保险管。从中你可以得到什么关于保险丝的知识呢? 生:阅读讨论
师:总结保险丝的特点以及使用保险丝的注意事项。(板书) 生:练习(屏幕投影)
某学校教学楼里有12间教室,每间教室装有40W的日光灯4盏。如果你是学校的电工,你应该选择哪种
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规格的保险丝?常用保险丝的规格见右表。 (三)总结安全用电的知识
直径(mm) 额定电流(A) 生:根据投影的画面,对安
0.21 3.75 全用电的知识进行知识归纳。
0.98 5 师:归纳总结安全用电的知
1.02 6 识。(板书)
1.25 7.5 三、达标练习:完成物理套
1.51 10 餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记
第十九章 生活用电 第一节 家庭电路 (一)教学目标 (1)知识目标
1.理解、掌握家庭电路的组成. 2.懂得火线、零线的概念. 3.理解保险丝的作用.
4. 了解插座及家用电器的接地. 5. 了解测电笔的构造及使用方法. (2)能力目标
会解决有关家庭电路的简单问题. (3)情感目标
树立理论联系实际的思想. 教学过程
(一)提问引入
(1)大家可能有过这样的经历:冬天家里开着电暖器,微波炉也正在工作,突然冰箱启动制冷,结果家里所有电器一下子都停止了工作.有时当你打开台灯准备做功课时,灯泡闪了几下便灭了,但其它电器却仍能正常工作.为什么有时所有电器一起停止工作,而有时某个电器坏了却不影响其它电器的工作呢?
(2)如果你家中所有的电源插孔都被占满了,但又添置了新电器,怎样做才能使新电器也能工作起来?
若能准确回答上述问题,则需要知道我们家庭电路的组成. (二)新课教学
演示家庭电路组成板.
(1)进户线.
进户线有两极,如图1中所示A和B.其中一根是火线,一根是零线,家庭电路中的零线一般是接地
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的,因此零线与大地(地线)之间不存在电压;但火线与零线之间存在220V电压,只是一会儿电流由火线经用电器流入零线,一会儿电流又由零线经用电器流入火线,如此按一定频率变化,即我们家庭电路使用的是交流电.
为了保证某个电器发生故障后不影响其它电器的工作,各个电器都应是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些电器之间是并联关系,一个支路发生故障其它支路仍能工作,所以台灯坏了,并不会影响电视机等其它电器的工作. (2)保险丝(如图1中的D). 提问:现在生活水平日益提高,越来越多的人有能力购买各种电器,但我们能否无地增加家用电器呢? 讲解:
由于各个电器是并联的,同时使用的电器越多,干路(即进户的火线和零线)上的电流就越大.但进户线是有一定规格的,只能允许某个值以下的电流通过,若通过的电流超过此值,就会使电线过热,有可能引发火灾,造成生命财产的危险.在火线和零线上分别串入两根保险丝,就可以在电流超过进户线的允许值时,保险丝自动熔断,切断干路电流,使所有电器停止工作,避免发生火灾,同时提醒用户:你目前同时使用的电器过多了,由此可见,我们在使用电器时一定要注意干路电流的允许值,不能无 增加同时工作的电器数量.
提问:保险丝是怎样对电路起到保护作用的? 讲解:
保险丝是用电阻率比较大、熔点比较低的铅锑合金做成的.当干路电流过大时,保险丝发热很快,温度急速上升,到达其熔点时,保险丝熔断,干路就成为断路,支路上一切电器都停止工作. 因此在供电正常情况下,家中所有电器同时停止工作,往往意味着保险丝熔断了.
有些用户为了自家用电方便,私自将保险丝换成粗的(允许通过的电流大)或干脆换成铁丝或铜丝,这样使用大功率电器时,保险丝就不会断了.但这种做法引起的后果是极其危险的,曾经就有这样的事例;干路中电流大到已使火线和零线成为两条火龙,并且沿着各个支路蔓延开去,而保险丝却安然无恙,根本没有切断电源,起到保险的作用. (3)插座(见图1中的E)
提问:既然各个电器都是并联在火线与零线之间,我们怎样才能将电器并联上去呢?
在我们房间的墙壁上往往有电源插孔(可看教室中的实物)这就是插座(如图2中的甲和乙).插座的每个孔中都有金属片,若插孔是两个孔的,那么其中一个孔中的金属片连接火线,另一个孔中的金属片连零线.当电器的插头插入插座时,插头的金属片与插座的金属片相接触,电器就通上电了. 对于三孔插座(如图2中的乙),一般孔“2”接火线,孔“3”接零线,孔“1”接地,为什么要设计这样的插座呢?我们家中的洗衣机、饮水机等电器的外壳本来是与火线绝缘的,但如果天长日久绝缘被破坏,外壳就会与火线相连,人站在地上,人与外壳间会存在电压,此时一触外壳便会触电.若将电器外壳与地线相连,人与外壳间没电压,就安全了.由于上述原因,这种电器的插头是三脚的(如图2中的丙),最上方的一脚接电器外壳,此脚插入插座的孔“1”,外壳便与地线相连了.
如果多个电器都要用同一个插座,就必须用插座板了(出示实物插座板),这样可以解决多个用电器的用电问题.
观察打开的插座板,提问:
①插座板中哪些地方是导电的、哪些地方是绝缘的? ②怎样安装插座板?
③安装插座板时一定要注意什么问题?(两根导电的弹簧片间必须绝缘) ④插座板外壳上的数字有什么意义? (4)照明线路(如图1中的F)
①让学生观察线路的接法,提问:为什么要这样连接?灯和开关的位置能否互换?
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要求学生通过讨论明确:灯与开关互换后,即使开关断开,灯也与火线相连,与站在地上的人之间存在电压,人若触摸电的产绝缘处便会发生危险.
②让学生课后观察螺口灯与卡口灯的灯泡及灯座,分析它们的工作电路,并说明哪种更安全些? (5)电能表(如图1中的C)
提问:①电能表能否安装在图1的“E”和“F”之间?
②某电能表上标有“220V,10A”字样,这是什么意思? ③电能表上的“1500r/kWh”字样表示什么意思?
要求学生明确:该字样说明用户用电能1度时,此电能表的转盘会转1500转.
例题某电器单独工作30分钟的过程中,该电能表的转盘转了500转,则该电器的功率应为多少?可否根据此题设计一个测未知功率电器额定功率的方案?需测哪些数据? (6)测电笔.
讲解:在连接家庭电路时,首先应区分零线和火线.我们可以用测电笔来完成这项工作.
测电笔的构造如图3所示:由金属笔尖、大电阻、氖管和笔尾金属体依次相连而成.在使用测电笔时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光.这是因为火线与人所站的大地之间存在电压,而大电阻和氖管的电阻比人体电阻大很多,所以大部分电压加在了大电阻和氖管上,使氖管发光.若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光.
测电笔分为高压测电笔和低压测电笔,一般一千伏以上的电压称为高压,我们家庭电路的电压属于低压.千万不要用低压测电笔去测高压火线,因为此时人体按比例分得的电压会超过人体所能承受的安全电压. (三)课堂小结 (略) (四)布置作业
1; 教材第35页 活动 3; 2;教材第35_36页1;2;3;题
第二节 家庭电路电流过大的原因 (一)教学目的
1.理解短路是造成家庭电路电流过大的原因之一。
2.理解电路中的总电流随用电器总功率的增大而增大,用电器总功率过大是造成家庭电路电流过大的另一原因。
3.培养学生运用物理知识分析实际问题的能力。 (二)教具
家庭电路示教板一块,交流电流表一只,60瓦台灯一盏,500瓦电炉一只,不同规格的保险丝几根,写有例题的小黑板一块。 (三)教学过程
1.复习提问,引入新课
(1)问:照明电路由哪几部分组成?保险丝用什么材料制成?在电路中起什么作用?(分别请学生回答) (2)问:同学们的家庭电路中有过保险丝被烧断的情况吗? 请说“有”的一位同学说明是在什么情况下被烧断的。
(3)引入新课:保险丝被烧断,说明电路中的电流过大,那么是什么原因引起家庭电路中的电流过大的呢 2.进行新课
(l)短路是引起电流过大的一个原因 ①演示短路实验
出示家庭电路示教板。
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A.给示教板接通电源,闭合开关灯亮,然后断开电源;
B.把示教板尾部的火线零线搭接在一起,造成短路,再给示教板通电,观察到:在通电的瞬间同时听到“啪”的一声响,保险盒火花一闪,灯并未被点亮。教师拔出保险盒盖给学生看,保险丝已被熔断。 C.断开电源,排除短路,给保险盒盖换好保险丝,再通电,灯又亮了。
②问:通过此实验,你知道了什么?学生答:由实验知道,短路时,电路中电流过大,使保险丝熔断,但灯没有烧坏。 ③分析
教师在黑板上画出图1,再画出等效的图2,然后引导学生分析:
问:火线、零线搭在一起,形成短路后,在BD之间形成两条支路,那么BD之间的总电阻是多少?
导线的电阻很小,几乎为零,所以总电阻很小,几乎为零。 问:干路中的保险丝为什么会被熔断? 干路中的电流很大,这就是连在干路中的保险丝被熔断的原因。 问:发生短路时,通过灯的电流也是很大吗?
从并联电路的两条支路中的电流分配情况引导学生认识,干路中的绝大部分电流经过B、D间的导线,在灯泡中几乎没有电流通过。
指出:所谓短路就是电流没有经过用电器而直接构成通路。排除短路故障后,用电器仍能正常工作。 ④短路的危险和哪些情况下会发生短路 讲述:发生短路时,通过导线的电流是正常时的几千倍,而产生的热量又是跟电流的平方成正比,所以短路会使导线迅速变热,甚至使电线的绝缘皮燃烧起来,造成大事故,因此在生活用电中要尽可能避免短路的发生。 让学生分析:家庭电路中在哪些情况会发生短路。学生可能答:装修电路时不细心,使火线和零线直接连通。灯座、插座的两个接线柱接线不好,而使火线与零线相碰等。
⑤教师小结,刚才从实验观察和理论分析上都说明,发生短路是电路中电流过大的一个原因,要安全用电,必须避免发生短路。 (2)用电器总功率过大 ①演示课本上图10-9的实验。 出示家庭电路示教板,在干路上串联一个交流电流表(课前就把它接好),电路中有额定功率分别为100瓦和60瓦的两只白炽灯。
闭合开关1,使100瓦的灯亮,请一同学读出电流表的读数I。 B.闭合开关2,使60瓦的灯也亮,请一同学读出电流表的读数l’。 C.在插座中插入一只60瓦的台灯,请一同学读出电流表的读数l’’。
②小结:从实验看到,逐渐增加并联的灯泡数,电流表的示数逐渐增大。说明干路中的电流随用电器总功率的增大而增大。
③继续演示实验。 将台灯换上一只500瓦的电炉。这时听到“啪”的一声响,灯全熄了,同时看到电流表的指针偏转较大幅度后又指向零。学生从中可以知道,是由于电路中电流过大,使保险丝又断了。 ④带领学生计算刚才三盏灯都亮时,通过保险丝的电流。教师引导 再让学生自己计算换上一只500瓦的电炉时,通过保险丝的电流。请一同学上黑板计算(I=3安),其他同学在作业本上做,教师巡迴检查。 ⑤引导学生比较两次计算结果,分析得出:
A.总功率越大,干路中的电流越大,总功率过大,保险丝熔断, B.计算通过保险丝总电流
⑥出示写有例题的小黑板,和学生共同分析计算。
例题:某家庭电能表上标着“220V 5A”字样,电路中接入40W的电灯5只,70W的彩电一台,100W的电冰箱一台,700W电饭锅一只。在这些用电器同时使用时,能否再接上一只500W的热得快?(不能接) 指出:居民楼里若同时使用几个大功率的用电器,楼里的总保险丝会熔断,使整个楼断电。因此为了节约用电,也为了不给大家带来断电的麻烦,家庭电路中不宜同时使用几个大功率的用电器。 ⑦教师小结:
家庭电路用电器总功率过大是电路中电流过大的另一个原因。
3.小结(略) 4.布置作业 (1)课本上本节练习1、2。 (2)将你家里的所有照明用具和家用电器及其功率列表写在作业本上。并计算一下所有用电器同时工作时的总功率和通过保险丝的电流I总,比较I
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总和电能表上的额定电流I。若I总超过了I,你将采取哪些措施,才能保证安全用电? (四)说明 1.在演示短路实验时,为了安全,可把示教板的电源插头插到一有拉线开关的接线板上,教师站在离示教板较远处控制接线板上的拉线开关,就可使电路接通、断开。演示时,造成短路,排除短路前,一定要先把电源插头拔去后再进行,不要认为接线板上开关没有接通时,火线一定是断开的。 2.做第二个演示实验时,保险丝的额定电流可选l~1.35A,这样就保证一插入电炉后,保险丝就熔断了。电流表要用交流档,选择0~5A档。当100瓦、两个60瓦的三盏灯都亮时,电流表的示数I〃小于后面计算出来的电流3A,教师可简单告诉学生,由于导线、接头处等存在电阻,所以灯泡两端的实际电压略低于220伏,所以电流表的示数和计算值略有差别。 3.第二个演示实验也可用低压电源来演示。课前按图10—3连接好电路。电源选择6V档,选择“10Ω1.5A”滑动变阻器,四个“2.5V0.3A”的小灯泡,示教电流表,CD间用两个夹子夹住一个0.5A的保险丝管。调节滑动变阻器使灯正常发光。先闭合S1再闭合S2,可看到电流表的示数增大,当闭合S3时,保险丝熔断。
第二十章《电与磁》单元计划 教学主线、重点和难点:
本章的主线是“磁场”,磁体、电流周围都存在磁场,磁场对放入其中的磁性物质或电流有力的作用,磁场能使运动的导体产生感应电流。
本章重点是揭示电和磁之间互为因果及相互作用的关系。本章难点是技术应用方面:电磁继电器、电动机的换向器的作用,发电机的原理。
本章教学的难点是师生互动,共同达到课程目标中关于“过程与方法”、“情感态度与价值观”的要求。 本章教材的存有一些缺憾:其一,缺少对环境保护方面的最新科技成就或注意事项的介绍;其二,应该在书中介绍一些相关的科普资料或网站逐步引导学生到哪里或怎样去收集信息;其三,教材应呼吁全社会用实际行动支持学生的社会调查和科学实践活动,并提供一定的指导。否则,教学时很容易脱离实际,造成纸上谈兵或闭门造车现象。教师教学时,应注意主动弥补,尽量落实新的课程理念,进行再创造。 课程内容标准:
本章所涉及的物质是“磁性物质”,如各种各样的磁铁、电磁铁等,重点是“磁场”这样的空间无形物质,如磁体周围的磁场、地磁场、直导线及通电螺线管周围的磁场。课标要求通过探究,感知物质的磁性和磁化现象,并尝试将“磁性物质”及其属性与日常生活中的用途联系起来。 “电生磁”、“磁生电”的辩证关系充分体现了“物质处于永恒的运动中,不同的物质和不同的运动形式之间又发生着相互作用”。对此课标要求用实验证实电磁相互作用,通过实验,探究通电螺线管外部磁场本章所涉及的物质是“磁性物质”,如各种各样的磁铁、电磁铁等,重点是“磁场”这样的空间无形物质,如磁体周围的磁场、地磁场、直导线及通电螺线管周围的磁场。课标要求通过探究,感知物质的磁性和磁化现象,并尝试将“磁性物质”及其属性与日常生活中的用途联系起来。 “电生磁”、“磁生电”的辩证关系充分体现了“物质处于永恒的运动中,不同的物质和不同的运动形式之间又发生着相互作用”。对此课标要求用实验证实电磁相互作用,通过实验,探究通电螺线管外部磁场的方向;通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与电流及磁场的方向都有关系;通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 本章地位与基本结构:
本章揭示了神秘莫测的电与磁的紧密联系、电与磁相互依存的关系,以及电和磁在生活生产中的应用。教材从介绍生活常见的磁现象出发,通过各种课堂活动让学生感知看不见、摸不着的“磁场”,在学生已有电学知识的基础上,探究“电生磁”和“磁生电”的辩证关系。“电与磁”的关系在技术上有着广泛的应用,教材介绍了与我们生活最贴近事例,例如对现代社会影响深远的“电动机”、“发电机”、“电磁继电器”和“扬声器”。编者把这些内容放在一起,与旧教材相比,从知识到应用,在结构上显得更紧凑,使电与磁的关系更紧密,更能体现它们之间相互作用、又互为因果的关系。编者非常强调应用,此意图从该章各节的标题中尤显突出。教材忠实贯彻了课程标准的基本理念:“从生活走向物理,从物理走向社会”。 本章相对比较,但仍需要电学知识的基础,且对下一章的学习有重要的指导作用。
本章知识和应用在现代社会中相当重要,但除了“磁现象”知识较简单易懂外,其它知识比较抽象难懂,
若要学得深透是不容易的。课程标准对这一章的总体要求处在比较初级的水平上。 课时安排: 1、磁场 2、电生磁
3、电磁继电器 扬声器 4、电动机 5、磁生电
一、磁场 教学目标: 1、知识和技能
知道磁体周围存在磁场。
知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。 知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。 2、过程和方法
观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在。 3、情感、态度、价值观
通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就,进一步提高学习物理的兴趣。 重、难点:
磁场、磁感线的含义。 知道磁场间的作用。 教学器材:
电脑平台、磁体、小磁针 教学课时:2时 教学过程: 一、前提测评: 无
二、导学达标:
引入课题:利用航海史引入磁场 我国在磁方面上取得的成就 进行新课:
1、磁现象:磁体吸引钢铁一类物质的现象。 试验:47页图8.1-4甲示,结论
(1)磁极:磁体的两端,吸引能力最强的地方 南极(S极) 北极(N极)
试验:47页图8.1-4乙示,结论 2、磁场:
试验:把小磁针放在磁体周围 结果:小磁针都发生了偏转 (1)、结论:磁体周围存在一种物质,看不见、摸不着,对放入其中的某些物质有力的作用,我们把它叫做磁场。把小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场的方向。 试验:48页图8.1-6示
结果:小磁针的排列很有规律,一系列的曲线。 (2)、结论:把小磁针在磁场中的排列情况,用带箭头的曲线表示出来,就可以形象描述出磁场,这样的曲线叫磁感线。(其方向有N极→S极)磁感线是一种物理模型。
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几种常见的磁感线:
练习:49页画磁感线
指南针为什么总指一个方向? (3)、 地磁场:地球是一个大磁体,地球周围存在磁场。地磁场的N(北)极在地球南极,S(南)极在地球北极(有些偏差)。
3、磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。 试验证明:
生活中的磁化现象: 探究:磁化钢针
3、达标练习:课本后50页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。 教学后记:
二、电生磁 教学目标: 1、知识和技能
认识电流的磁效应。
知道通电导体的周围存在磁场,通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似。 理解电磁铁的特性和工作原理。 2、过程和方法
观察和体验通电导体与磁体之间的相互作用,初步了解电和磁之间有某种联系。 探究通电螺线管外部磁场的方向。 3、情感、态度、价值观
通过认识电与磁之间的相互联系,使学生乐于探索自然界的奥妙。 重、难点:
试验探究电流的磁效应的规律。 探究通电螺线管的磁场规律。 教学器材:
电脑平台、磁体、小磁针、电源、导线 教学课时:2时 教学过程: 一、前提测评:
1、静止后的磁针指南的一端叫 极,又叫 极,指北的一端叫 极,又叫 极。
2、同名磁极相互 ,异名磁极相互 ;磁极间的相互作用是通过 __________发生的。 3、磁场的方向是这样规定的:小磁针静止时 极所指的方向就是该点的 ;可以利用带箭头的曲线来描述磁场,这样的曲线叫做 。
4、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫 。
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二、导学达标:
引入课题:试验“猜一猜”
利用隐蔽的通电螺线管吸引小铁钉,让学生猜是什么物体?磁体对进入磁场的物体会发生作用,能否利用人工作用产生磁场、控制磁场? 进行新课:
1、电流的磁效应:
试验:53页图8.2-2示,结果
结论:通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这现象叫电流的磁效应。(这试验叫奥斯特试验)
思考:为什么手电筒、普通电线通电时吸引力好像不存在?„„如何增强磁场?(做成螺线管,也叫线圈,如„„开始的试验)
2、探究:通电螺线管的磁场
猜想:通电螺线管能否产生磁场,磁场可能与哪种磁体的相似? (1)试验:页图8.2-4示 (对比条形磁体)
结论:通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似。指出N极、S极 猜想:改变电流方向,磁场方向会不会变化? (2)试验:页图8.2-4示,但电流方向相反 结果: 结论:
指出图8.2-5中的N极、S极
讨论:能否利用一句话来概括这普遍性的规律?(参考55页提示)
(3)安培定则: 右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
练习:判断一些通电螺线管的N、S极
3、达标练习:课本后50页 “动手动脑学物理” 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 课本后练习。 教学后记:
三、电磁继电器 扬声器 教学目标: 1、知识和技能
了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 初步认识物理知识的实际应用。 2、过程和方法
通过阅读说明书,知道如何使用电磁继电器。 3、情感、态度、价值观
通过了解物理知识的实际应用,提高学习物理知识的兴趣。。 重、难点:
知道电磁继电器、扬声器的结构原理。
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能分析有关的实际器材。 教学器材:
电脑平台、电磁继电器、灯泡、开关、电源、导线 教学课时:1时 教学过程: 一、前提测评:
复习磁场、螺线管知识 二、导学达标:
引入课题:影响电磁铁的磁性强弱的因素是什么?它有什么作用? 进行新课:
1、电磁继电器: (1)、作用:利用低电压、弱电流电路的通断,来控制高电压、强电流电路的装置。 (2)、结构:先观察59页的构造图再实物观察。 (3)、原理:对照结构图说明。 (4)、使用方法:通过实验分析、说明。 (并总结作用、结构、原理) 学生阅读“想想做做”,讨论回答文章中的问题。 2、扬声器: (1)、结构:接线柱、量程、示数、分度值 (2)、原理:
注意电信号与声信号的转换,对照结构图进行说明。 3、达标练习:课本60页“动手动脑学物理” 分析这几种器材,这是本节课的重点内容。 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
三、电磁继电器 扬声器 教学目标: 1、知识和技能
了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 初步认识物理知识的实际应用。 2、过程和方法
通过阅读说明书,知道如何使用电磁继电器。 3、情感、态度、价值观
通过了解物理知识的实际应用,提高学习物理知识的兴趣。。 重、难点:
知道电磁继电器、扬声器的结构原理。 能分析有关的实际器材。 教学器材:
电脑平台、电磁继电器、灯泡、开关、电源、导线 教学课时:1时 教学过程:
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一、前提测评:
复习磁场、螺线管知识 二、导学达标:
引入课题:影响电磁铁的磁性强弱的因素是什么?它有什么作用? 进行新课:
1、电磁继电器: (1)、作用:利用低电压、弱电流电路的通断,来控制高电压、强电流电路的装置。 (2)、结构:先观察59页的构造图,再实物观察。 (3)、原理:对照结构图说明。 (4)、使用方法:通过实验分析、说明。 (并总结作用、结构、原理) 学生阅读“想想做做”,讨论回答文章中的问题。 2、扬声器: (1)、结构:接线柱、量程、示数、分度值 (2)、原理:
注意电信号与声信号的转换,对照结构图进行说明。 3、达标练习:课本60页“动手动脑学物理” 分析这几种器材,这是本节课的重点内容。 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 教学后记:
四、电动机 教学目标: 1、知识和技能
了解磁场对通电导线的作用。 初步认识科学与技术之间的关系。 2、过程和方法
经历制作模拟电动机的过程,了解直流电动机的结构和工作原理。 3、情感、态度、价值观
通过了解知识如何转化成实际技术应用,进一步提高学习科学技术知识的兴趣。 重、难点:
磁场对电流的作用。
电动机的基本构造与原理。 教学器材:
电脑平台、磁体、线圈、开关、电源、导线 教学课时:1时 教学过程: 一、前提测评:
评讲上一节的物理套餐的内容 二、导学达标:
引入课题:通电导体的周围有磁场,等效一磁体,把它放在另一磁场中,会不会发生作用?
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进行新课:
1、磁场对通电导线的作用: 实验:61页图8。4——1示 结果: 结论:(学生分析,教师总结)
通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用: 实验:62页图8。4-2示 结果:转动(左右)
结论:通电线圈在磁场中受力转动 学生探究:让线圈转动起来
(让学生按照课本步骤完成,并说明这就是一个小电动机) 3、电动机:
看录像、然后分析总结如下: (1)、结构:转子、定子、换向器 (2)、原理:通电线圈在磁场中受力转动实质是机械电能转化为机械能 (3)、重点分析图8。4-5,说明为什么要换向器。 (4)、简述“生活中的电动机” 3、达标练习: 完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 65页“动手动脑学物理” 教学后记:
五、磁生电 教学目标: 1、知识和技能
知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
知道发电机的原理,知道什么是交流电,知道发电机发电过程是能量转化过程。 知道我国供生产和生活用的交流电频率是50赫兹,能区分直流电与交流电。 2、过程和方法
探究磁生电的条件,进一步了解电和磁的关系。 观察体验发电机是如何发电的。 3、情感、态度、价值观
认识自然现象之间的联系,了解探索奥秘的方法。 认识创造发明的基础是科学探索,初步具有创造意识。 重、难点:
电磁感应现象,感应电流。 发电机的基本构造与原理。 教学器材:
电脑平台、磁体、线圈、开关、发电机模型 教学课时:1时 教学过程:
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一、前提测评:
1、丹麦物理学家 证实电流的周围存在磁场,电流的磁场方向与 有关。
2、电动机的工作原理: 。电动机的实质是 能转化为 能。
3、直流电动机是由 、 、 、 组成的。 二、导学达标:
引入课题:电流周围有磁场,哪能不能利用磁场产生电流? 进行新课:
探究:什么情况下磁可以生电?66页图8。5——1示 结果:
次序 1 2 3 4 实 验 条 件 置闭合电路的部分导体于磁场中, 且保持导体与磁场相对静止。 更换强磁体,增强磁场,仍保持导体与磁场相对静止。 把单根导线换成匝树很多的线圈,仍保持导体与磁场相对静止。 维持上实验器材不变,使导线在磁场中沿不同方向运动。 电流表指针反应 1、电磁感应:(法拉第实验)
导体在磁场中运动而产生电流的现象,叫电磁感应。 产生的电流叫感应电流。 思考:要产生感应电流需要哪些条件? (学生总结) 条件: (1)、电路闭合 (2)、导体在磁场中做切割磁感线运动 (利用这结论做成电动机) 2、发电机:
看录像、然后分析总结如下: (1)、结构:转子、定子 (2)、原理:电磁感应实质是机械能转化为电能 (3)、交流电(AC): 周期性改变方向的电流。 (分析清楚) (4)、频率:每秒内周期性变化的次数。 单位——赫兹(赫)符号:Hz 我国家庭电路的电流频率是50Hz 3、达标练习:
1、1831年,英国物理学家 利用磁场产生 的条件和规律,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
2、导体在 中运动而产生电流的现象,是一种 。产生的电流叫做 。
3、电路中产生 ,叫交变电流。
4、在交变电流中,电流在每秒内周期性 叫做频率。频率的单位是 ,简称 ,符号为 。我国电网以交流供电,频率为 。 5、发电机发电过程是 转化过程,是把 转化成 。 6、发电机的工作原理是 。
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小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。 课后活动:
完成物理套餐中课堂未完成的内容。 69页“动手动脑学物理” 教学后记:
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