14.3 欧姆定律的应用
教学目标
1.学会用伏安法测量电阻。
2.能运用欧姆定律分析“短路的危害”等实际问题。
重、难点
教学重点:掌握伏安法测电阻的原理,会利用伏安法测量小灯泡的电阻。
教学难点:根据电路图进行实物接线,并能排除接线过程中出现的故障。
器材准备
学生电源一台、小灯泡(3.8V 0.3A)一只、电流表一只、电压表一只、
开关一个、滑动变阻器、导线若干。电学实验室授课。(分组)
教学过程
一、引导构建
(一)测小灯泡工作时的电阻:
1.实验方案讨论:
提出问题:我这儿有一个小灯泡,谁有办法测出它的电阻值?
学生:只要测出它两端的电压和通过它的电流,利用公式R= 就可以计算出它的电阻。
教师:怎样测量电压和电流呢?请画出你们设计的电路图。
学生把设计电路图画在黑板上。
结合学生的回答和电路图小结:
伏安法测电阻:把导体接入电路,使导体中通过电流,用电压表测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,再用欧姆定律公式算出灯泡的电阻。
2.测小灯泡工作时的电阻:
回顾:根据以前的实验经验我们知道,通过灯泡的电流不同其亮度有没有发生变化?
猜一猜:同一灯泡,当亮度不同时,其电阻值是否相同?
学生经过讨论,可能提出两种猜想:
(1)电阻不随亮度改变,因为电阻是导体本身的性质,不会随电流、电压而改变;
(2)导体的电阻跟温度有关,亮度不同,灯丝的温度不同,电阻会变化。
教师:为了测量灯泡在不同亮度时的电阻值,那么对这个电路应作怎样的改进?
学生设计出完整的电路后,可引导学生阅读教材,明确具体实验步骤。
进行实验、收集实验数据。
通过实验操作和分析比较这些数据,你发现:
灯泡由不亮到逐渐变为正常发光的过程中,灯泡灯丝的温度怎样变化?
灯泡灯丝的电阻怎样变化?
结论:灯丝的电阻跟温度有关,灯泡越亮,灯丝的温度越高,电阻越大。
思考:为什么在寒冷的冬夜里,刚开灯(白炽灯泡)的一瞬间灯丝特别容易烧断?
(二)研究短路有什么危害?
1.什么叫短路?
2.小实验:将一根导线直接连接到一节电池的两极上,过一会儿,
请用手摸一摸该导线,你有什么感觉?
请推理想像一下:若时间较长,又或者电源电压较大,会有什么后果?
结合书上“活动2:研究短路有什么危害”的计算结果,说一说“绝不允许用导线直接将电源的两极连接起来”这句话的道理吗?
3.学习电流表的使用时,说明书上有这样一段话“严禁将电流表的两个接线柱直接连到电源的两极上”,通过本节的学习,你能解释这样规定的道理吗?
假如电流表并联在用电器两端,通过它的电流将达30A,远远超过电流表的量程,会烧坏电流表。