欧姆定律及其应用-公开课教案

浙江广厦建设职业技术学院课程电工电子技术授课对象14模具1班课题欧姆定律及其应用地点A-210主讲教师江金兰授课时间第十周周三第一节教学目标能力目标：1、培养独立思考及探究新知识的能力；2、提高分析问题与解决问题的能力。知识目标：1、理解欧姆定律的内容；2、掌握欧姆定律的应用；素养目标：培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力。教学过程教学步骤教学任务教学方法创设情境利用调光电路，创设教学情境引导法/问题法提出问题依托实验现象，提出研究问题问题法探究问题借助EWB仿真实验，探究问题，推导结论实践法、分析法结论分析分析结论及其正确理解分析法、讲授法欧姆定律的应用举例巩固欧姆定律的应用实例分析课堂小结学生总结记录学习要点，提出思考问题讲解法、总结法教材自编教材《电工技术》《电工技术习题册》教具多媒体课件、EWB仿真实验课题：欧姆定律及其应用一、创设情境，导入新课（取出家用调光台灯，插入插座中，闭合开关，调节旋钮，让学生观察灯的亮度变化）调节滑动变阻器的滑片，请同学们思考调光台灯的亮度发生变化的原因是什么呢？二、提出问题从实验中可以发现，电阻的变化引起了电路电流和灯泡端电压的变化。电阻越大，电流越小，灯泡端电压也越小，灯越暗；电阻小，电流大，灯泡端电压也越大，灯越亮。在生活和生产中类似这样的电路有很多，那么，电流、电阻、电压之间的关系是否存在某种特定的规律呢？三、探究问题我们以电流为研究对象，从上述实验我们可以确定相关的变量是电阻和电压。那么，我们研究这三者之间的关系，应该用什么方法呢？提出控制变量法及实验方案。试验电路：试验1：保持负载电阻R不变，改变电源大小，测试流过负载的电流I和负载两端的电压U，完成表1。表1（R=1K）E/V13579U/VI/mA仿真结果：表1（R=1K）E/V13579U/V13579I/mA13579结果探究：（线性电阻问题）电阻一定时，电压越大，电流越大，即电流与电压成正比。试验2：保持电源大小不变，改变负载电阻大小，测试流过负载的电流I和负载两端的电压U，完成表2。表2（E=9V）R/Ω1KΩ1.5K2KΩ2.4K3KΩI/mAU/V仿真结果：表2（E=9V）R/Ω1KΩ1.5K2KΩ2.4K3KΩI/mA964.53.753U/V99999结果探究：电压一定时，电阻越大，电流越小，即：电流和电阻成反比。综上，电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比。继续观察二组实验数据，我们能否将文字描述转换为数学表达式呢？推导出：I=U/R公式中U为导体两端电压，单位为伏（V）；R为导体的电阻，单位为欧（Ω）；I为通过导体的电流，单位为安（A）。即，我们所熟知的欧姆定律。四、结论分析1、欧姆定律的由来。2、欧姆定律的正确理解：I=U/RU=IRR=U/I（1）U=IR，表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积。能否说电压跟电流成正比，跟电阻也成正比？解释：导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。（2）公式R=U/I，表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。能否说导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比?解释：导体的电阻是由导体本身的性质决定的。不会随着电压或者电流的大小而变换。导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的。（3）欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量。（举例说明）五、欧姆定律的应用【例1】辨析题：根据欧姆定律，下列说法正确的是（）A．从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。B．从R=U/I可知，导体的电阻大小由电压与电流的大小决定。C．从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。D．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个定值。【例2】一盏220V,60W的白炽灯，其电阻为807Ω，接在220V的电源上，求通过这盏电灯的电流。解：将已知条件代入欧姆定律I=U/R可得：I=U/R=220/807=0.27(A)【例3】某一电阻接在60伏的电路中，其上通过的电流为2A，问：该电阻为大？若电压增大到120伏时，其电阻为多大？为什么？解：R=U/I=60/2=30Ω因为电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料及温度决定的，所以电压改变，并不会影响电阻值。【例4】一只灯泡两端的电压是3V，能正常发光，此时的电阻是6欧姆，如果把这只灯泡接到9V的电源上，电路中应串联一个多大的电阻，灯泡才能正常发光？解题思路：画图—分析—计算解法1：常规解法。先求电流，再求分到的电压，再求电阻。解法2：比例法。串联电路中电阻与电压成正比。UX/UL=RX/RL6/3=RX/6RX=12V。【例5】已知一电路如下图，其中，E=6V，R1=R2=3Ω，解答以下问题：（1）通过理论计算求电路中的电流I及U1、U2。（2）分析故障：假设测得电路中的电流I=0，则会出现什么现象，分析原因？若测得U2=6V，则可能是什么原因导致？1、理论计算（1）此电路中要考虑电源内阻，所以根据I=U/R得，I=E/（R1+R2）=1A；（2）根据U=IR得，U1=IR=3VU2=IR2=3V2、故障分析利用欧姆定律I=U/R分析：（1）若I=0，则两盏灯都不会亮，因为负载上无电压（U=IR），可能导致的原因有：一是无电源电压（E=0），用万用表电压挡测量可以确定。二是断路，测其电阻值为无穷大，比如：某个灯泡被烧毁、灯泡接口松动脱落、导线断开等情况所致。（2）若U2=6V，则说明U1上无电压，可能是R1被短路所致。而且此时，I=E/R2=2A，电流增大。若超过一定值，则容易烧毁灯泡，甚至电源。此例还可以发现，串联电路中负载之间是相互影响的，一个坏了，将影响整个电路的正常使用。六、课堂小结1、请同学们把这节有关内容在笔记本上整理出来。2、谈谈本节课所学到知识。3、问题拓展：（1）在实际的实验探究过程中，哪些做法引入的误差会比较大？怎样才能尽量减小？（2）拓展题：已知如图有8盏装饰灯，串联在一个220V的电路上，工作正常如图4-5所示。由于从一个地方移动到另一地方，所有灯泡不亮了，如何找出故障原因并进行处理。