人教教材九年级物理全册导学案
第十三章 热和能
第一节 分子热运动
【学习目标】
1.准确理解分子间的运动规律和分子间的相互作用力。
2.通过小组合作探究,熟练掌握探究分子运动的方法。
3.以极度热情参与课堂,提高学习的自信心。
【学习重点】:一切物质的分子都在不停的做无规则运动。
【学习难点】:分子之间存在的相互作用力。
【预习检测】
1. 扩散现象: 。扩散现象说明:⑴分子间有 ;
⑵分子在不停的做 。
2. 扩散现象既可以在 发生,还可以在 中发生,也能够在 中发生。
3. 为什么打开一盒香皂,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里了?能闻到香味的原因是________________________。
4. 街上烤臭豆腐的小摊,人们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于 现象,臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动 ,说明分子的热运动跟 有关。
5. .建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染.成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则 .
6. 固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的 。虽然分子间有间隙,但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的 。
7. 铁棍很难被拉伸,说明分子间存在________________,水很难被压缩,说明分子间存在_________________。(均选填“引力”、“斥力”)
8. “破镜难圆”说明:当相邻分子间相距很远时,分子间的作用力将变_____________ 。
【共同探究】
★ 学生活动一:演示气体扩散(课本图13.1—2)
学生交流实验现象并回答下列问题:
1、你在实验中看到的现象是什么?
2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面,倒过来行吗?
3、此实验说明了_________________________________________________。
★ 学生活动二:演示液体扩散
学生交流实验现象并回答下列问题:
1、你在实验中看到的现象是什么?
2、为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面,倒过来行吗?
3、此实验说明了_______________________________
★ 学生活动三:演示固体扩散
学生交流实验现象并回答下列问题:
1、观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm 深。
2、此实验说明了什么?
小结:扩散现象:相互接触的 ,彼此进入对方的现象叫扩散。
扩散现象说明:⑴分子间有 ;
⑵分子在不停的做 。
★ 学生活动四:影响物体扩散快慢的因素
1、气体、液体、固体三种状态的物体所组成的物体的分子会运动吗?
2、它们运动的快慢与什么有关?你的猜想是:______________。
3、试一试:在生活中找出一些证据支持你的猜想。
各小组派代表讲解并交流达成共识。
气体:现象:________________________结论:________________________________
液体:现象:________________________结论:________________________________
固体:现象:________________________结论:________________________________
思考:我们在大扫除的时候,看见灰尘在空气中飞舞,能说明分子在永不停息的运动中吗?_________________________
★ 学生活动五:阅读分子间的作用力
1、图13.1-5能说明什么?
2、扩散现象说明分子在不停地运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起保持一定的体积呢?
3、为什么压缩固体和液体很困难呢?
小结:1、分子之间有相互作用的 和 。并且同时存在的。
2、当两分子间的距离很小时,作用力现为 ;
当两分子间的距离很大时,作用力表现为 ;
当分子间的距离很大时,分子间的相互作用力变得十分微弱,可近似认为分子间无相互 。
【归纳整理】
基内能本内容
②_____________________________
①_____________________________
分
子
热
运
动
③_____________________________
热运动:分子的热运动跟______有关,______越高,热运动越剧烈
扩散现象:扩散现象主要说明了_________________________,影响扩散快慢的主要因素________
【拓展练习】
1.写出下列物理现象说明的物理原理:
①两滴水银靠近时,能自动结合成一滴较大的水银:______________________
②固体和液体很难被压缩______________-
③墙角的煤堆长了后墙角会变黑_________
2.对下列现象的解释,正确的是( )
A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息的运动
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力
3.试着和同学讨论扩散现象和分子的无规则运动的关系?
______________________________________
4.下列现象中能说明分子在运动的是( )
A.扫地时,灰尘满屋 B.煮饭时,米粒翻滚
C.洒水时,水雾飞舞 D.炒菜时,满屋飘香
E.春天沙尘暴,飞沙满天 F.擦黑板时,粉笔灰四处飞扬
G.槐树开花时,空气中弥漫着槐花的香味 H.甲型H1 N1流感病毒通过飞沫传播
I.细雨濛濛 U.桂花飘香 P.雪花飞舞 Y.树叶凋落
5.将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面,手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后,慢慢提起弹簧秤,观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________,其原因是_________.
6.我们在实验室用酒精进行实验时,整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味,这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是 ( )
A.扩散现象只发生在气体、液体之间 B.扩散现象说明分子在不停息地运动
C.温度越高时扩散现象越剧烈 D.扩散现象说明分子间存在着间隙
7.密闭的房间里打开香水瓶的盖子,一会儿整个房间都能闻到香味.下列说法正确的是 ( )
A.温度越高,香味扩散得越慢 B.若温度低于0℃,这个现象就消失
C.这个现象能说明分子间有相互作用力 D.这个现象能说明分子运动是无规则的
8.下列现象中,与分子热运动有关的是…………( )
A.尘土飞扬 B.烟雾缭绕 C.花香扑鼻 D.余音绕梁
9.电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”,请你从屋里角度分析,食物“窜味”属于 现象,电冰箱里的食物主要是通过 方式失去水分的。
10.茶蛋赴鸡西人喜爱的食品,把鸡蛋放入用酱油和少量茶叶为主要佐料配制成的汤中煮成“茶蛋”,煮好的“茶蛋”,外壳和蛋清颜色都发生了明显交化,这主要是因为分的无规则运动使酱油中的色素分子 到了鸡蛋里面;除此之外,茶蛋变成的速度要比用冷水腌制咸蛋快很多,这主要是因为分子无规则运动的速度与 有关。
11.把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有相同的咸味,仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是
A.萝卜分子间存在空隙,易扩散 B.盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力
C.炒菜时萝卜是运动的,盐分子更容易进入萝卜中 D.炒菜时温度高,分子热运动更激烈
12.对下列常见现象的解释,正确的是( )
A.热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而变化 B.破镜难圆,是因为分子间有斥力
C.花香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动 D.尘土飞扬,是因为分子在不停地做无规则运动
13.下列说法中正确的是
A.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力 B.尘土飞扬,说明在不停地运动
C.弹簧能够被压缩,说明分子间有空隙D.糖在热水中溶解快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
14.关于微观粒子的下列说法中正确的是( )
A.分子间存在着相互作用的引力和斥力 B.0℃所有物质的分子都停止了运动
C.组成固体的分子式静止的 D..固体和液体分子间没有空隙
第二节 内能
【学习目标】
1.理解什么是内能
2. 知道内能与温度之间的关系
3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。
【学习重点】:内能以及改变内能的方法。
【学习难点】:做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
【预习检测】
1. 叫做物体的内能;内能的单位: 。
2.同一物体,温度升高,内能 。
3.铁水和冰块的温度虽然不同,但他们都具有 。
4.改变内能的途径是: 和 。
5.冬天搓手会让手暖和,是通过 改变的内能;冬天嘴对手哈气取暖是通过 改变内能的。
6.在高空飞行的子弹具有_______能、_______能,同时还具有_______能,子弹落地后,这三种能不为零的是_______能.
7.物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟_______有关,当物体的温度升高时,它的内能_______;温度降低时,内能_______
8.当物体对外做功时,它的内能_______,温度_______;当外界对物体做功时,物体的内能_______,温度_______.给自行车打气,筒壁会发热,这是压缩筒内的空气_______,使空气的_______增加,温度升高的缘故.
【共同探究】
★学生活动一:阅读课文7页内能,回答下列问题:
1) 运动的物体具有_______,分子不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;
2) 发生弹性形变的物体,由于有作用力具有______,分子间也有相互作用的引力和斥力,所以分子间也有______,物体________________________________________叫做内能。
3) 分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的______________________,分子动能越_____,内能越________。
4) 物体的温度低时,分子的热运动______(停止吗?),所以一切物体________。
讨论:内能与机械能的区别:
★ 学生活动二:改变内能的方法
1、小组讨论:如何使一块冰熔化?怎样使一根铁丝的内能增大?
小结:⑴ 改变物体内能的方式有两种:____和_____,且在改变物体的内能上是等效的。热传递的实质是________;做功的实质_________。
⑵ 在热传递过程中,高温物体 热量,温度 ,内能 ;低温物体 热量,温度 ,内能 。(热传递的条件存在温差)
2、演示压缩空气引火仪的实验:
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察发生的现象 ,
原因: ,
说明: 。
3、实验:在大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,观察瓶内的变化 ,原因 ,
说明 。
小结:⑶ 对物体做功,内能 ,温度 , 实质是 能转化为 能;
物体对外,内能 ,温度 ,实质是 能转化为 能
★ 学生活动三:群策群力
1、1分钟竞赛:举出改变物体内能的例子?
2、讨论达成共识:
内能和温度的关系
⑴物体温度的变化(会、不会)引起内能的变化?
⑵物体温度不变,其内能(可能、不可能)改变?
内能和热量的关系
⑴物体内能的变化(一定、不一定)伴随着吸收或放出热量?
⑵物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起内能的变化?
热量和温度的关系
⑴物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起物体温度的变化?
★ 学生活动四:学生阅读:地球的温室效应
1)什么是温室效应?
2)产生温室效应的原因是什么?
【归纳整理】
2、大小相关因素:一切物体都具有内能,其大小跟物体的_____有关。物体的_____升高,内能增大,物体的______降低,内能减小。
3、改变内能方法:①__________②___________
内
能
1、定义:__________________________________________叫内能。
【拓展练习】
1.小明同学把金属勺放在热汤中,过一会儿,发现金属勺的温度升高了,它的________增加;把金属勺从热汤中拿出来,过一段时间后,金属勺的温度降低了,它的__________减少了,于是李文静同学得出结论:通过_____________可以改变物体的内能.
2.把热的钢棒杯内水中,发现杯内水的温度会升高,即水的内能会______,这一实验表明用_______________的方法可以使物体的内能发生改变.
3.关于物体的内能与温度的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的内能与温度有关,物体的内能越大,温度越高
B.物体的内能与温度有关,物体的温度升高,内能增大
C.物体的内能只与温度有关,温度高的物体,内能一定大
D.物体的内能只与温度有关,内能大的物体,温度一定高
4.下列说法中错误的是 ( )
A.一切物体都有内能,物体的内能跟物体的温度有关
B.一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
C.物体的分子间既有引力又有斥力
D.当物体的温度为0℃时,分子就停止运动了,内能就为零
5.在温度为0℃时,静止在桌面上的铁块 ( )
A.只具有内能 B.只具有机械能
C.既具有机械能又具有内能 D.既没有机械能又没有内能
6.下列事例中物体内能减少的是 ( )
A.金属汤勺放进热汤中后会变得烫手
B. 放入电冰箱中的食物温度降低
C.一块0℃的冰全部融化成0℃的水
D.“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温
7.关于温度、热传递和能量,下列说法中正确的是 ( )
A.温度高的物体具有的能量多
B.温度低的物体含有的能量少
C.能量总是从温度高的物体传递到温度低的物体
D.能量总是从能量多的物体传递到能量少的物体
8.下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是 ( )
A.用酒精灯加热杯里的水 B.人晒太阳觉得暖和
C.金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 D.用打气筒打气,筒壁会发热
9.物体温度降低时,下列说法中错误的是 ( )
A.分子无规则运动的速度变慢 B.物体的内能减小
C.物体运动的动能不变 D.物体运动的动能减小
10.两个物体紧靠在一起,而没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( )
A.热量 B.温度 C.比热 D.质量
11.下面说法正确的是( )
A.一切物体都的内能 B.抛有空中的球只具有机械能,不具有内能
C.0℃的冰不具有内能 D.一个物体温度不变, 内能一定不变
12.关于热传递和热量,下列说法中正确的是 ( )
A.温度高和物体含有热量一定多
B.质量比较大物体含有的热量比较多
C.热量总是从含有热量多的物体传递到含热量少的物体
D.热量总从高温物体传递到低温物体
13.下列说法正确的是 ( )
A.高温物体的内能一定大 B.内能大的物体温度一定高
C.物体的内能变小,温度一定降低 D.物体的内能变小,温度可能降低
14.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 ( )
A.物体的温度越高,它含的热量越多 B.物体内能增加,一定要吸收热量
C.物体内能越多,放热一定越多 D.物体的温度升高,它的内能就增加
15.0℃的冰全部熔化成0℃的水,体积将减小,比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能,下列说法正确的是:( )
A.它们具有相同的内能 B. 0℃ 的水具有的内能多
C.0℃ 的冰具有的内能多 D.无法判断
16.关于物体内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体温度降低,它的内能一定减少 B.热传递是改变物体内能唯一的方法
C.温度为0℃的物体没有内能 D.温度相等的1kg水和1g水内能相同
17.关于温度、热量和内能的说法中正确的是 ( )
A.物体内能增加,温度一定升高 B.物体内能增加,一定是吸收了热量
C.物体温度升高,内能一定增加 D.物体的内能变化多少,物体的热量就变化了多少
18.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B..物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体的温度越高,所含热量越多
19.下列关于内能的说法中正确的是( )
A.静止的物体没有内能 B.00C以下的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量 D.内能与物体的温度有关
质疑与反思:
第三节 比热容
【学习目标】
1、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.
2、尝试用比热容解释简单的自然现象.
3、能根据比热容进行简单的热量计算.
4、通过探究,比较不同物质的吸热能力.
【学习重点】:比热容的概念和热量有关计算。
【学习难点】:理解比热容概念并能利用它解释有关现象.
【预习检测】
1.根据生活经验,我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长,说明物体所吸收的热量与_________有关。
2.把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长,说明了物体所吸收的热量的多少与_________有关。
3、相同质量的水和沙子,当温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是一样多呢?
4.热量是看不见,摸不着的,你是通过什么知道水吸收热量多少的呢?
【共同探究】
★学生活动一:探究比较不同物质的吸热能力
1、方法:根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与 和 有关,我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 、 相同,这种方法叫 。
2、器材:你认为要验证你的猜想,需要哪些器材,思考并交流以下几个问题:
(1)需要测量哪些物理量,需要哪些器材?并说出你的理由
(2)热量是看不见摸不着的物理量,你通过什么知道它的多少?。
(3)数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量?
3、进行试验:某组同学按照课本组装器材,并进行实验,后将实验数据填入下表格中,
下表是他的实验数据记录:
烧杯号
液体
质量(g)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(min)
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
请根据表中的实验记录回答:
⑴比较1、2记录,得出的结论是___________________________________;
⑵比较3、4记录,得出的结论是___________________________________;
⑶比较1、3记录,得出的结论是___________________________________;
⑷综合上述结论,物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。
⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。
4、结论:(1)交流实验数据,说出通过实验得出的结论是:相同质量的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度 (相同、不同),这说明物体吸收热量的多少与 有关。
★学生活动二:阅读11页比热容,回答下面问题.
1、定义:由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同,为了揭示物质的这种特性,引入了一个新的物理量:比热容。物理学中规定:单位质量的物质温度每升高或降低 所吸收或放出的 为该物质的 ,它的国际单位是 符号
2、意义:看常见物质比热容表格,了解各种物质比热容,可知(1)不同物质的比热容一般 ,(相同、不同) (2)水的比热容最大,水的比热容为 ,它的意义是 沙石的比热容为 ,它的意义是 ,如果让相同质量的水和沙石吸收相同的热量,水升温要 (快、慢)。
3、水的比热容较大的在生活中的应用和现象:
(1)人们常用冷水冷却发动机,冬天人们用热水来取暖,你能解释这样做的原因吗?
(2)我国新疆地区有“早穿棉袄,午穿纱,抱着火炉吃西瓜”的说法,你能解释这种昼夜温差较大的原因吗?
(3)你能再举一例吗?
(4)如果把这杯水倒去一半,所剩部分的水的比热容是_________ J/(Kg℃)。
★学生活动三:探究热量的计算
已知水的比热容为4.2×103J/(Kg℃),
则:1Kg的水温度升高1℃,所吸收的热量为 ________ J;
1Kg的水温度升高2℃,所吸收的热量为 J;
2Kg 的水温度升高1℃,所吸收的热量为 J;
2Kg 的水温度升高2℃,所吸收的热量为 J;
小结:如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量,用c表示物质的比热容,用Δt表示温度的变化,你能总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗?
Q = _____ ___。
请利用公式计算:
1、在标准气压下,将0.5Kg,20℃的水烧开,需要吸收多少热量?
2、质量为5kg的热水,从100℃降到80℃放出的热量是多少?
【归纳整理】
比热容
1、定义:___________________________________________叫比热容
3、物理意义:________________________________。水的比热_________________
其物理意义可表述为_________________________________________。
2、单位:_________
4、热量的计算公式:①___________②____________
实质:热机是把_______转化为_________的机器。
【拓展练习】
1.小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热,以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。
(1)比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种:
① ②
(2)实验中小明猜想;沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的,则应该观察到的现象是 。
2.、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水,经太阳晒2h后,温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是 J,这是用 的方式增加了水的内能.
3.由Q=cm(t- to)可得。c= ,关于同一种物质的比热容c,列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
4.我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石
I2>I3 B. I1I3,可得:I1>I2>I3,因此选A。
答案:A
二. 电流表连接与并联电路电流关系的综合
2、如图2甲,的示数是0.25 A, 的示数是1.5 A,则:① 通过电动机的电流多大?② 并在图上标出电流表、的“+”“-”接线柱的位置。
图2
思维分析:由图2甲知:电灯与电动机并联,且测干路中的电流,测电灯所在支路的电流。根据并联电路电流的关系。可计算通过电动机中的电流,按照电流表的正确使用规则,可标出电流表的正负接线柱。
答案:① 电动机中通过的电流I2=I-I1=1.5 A-0.25 A=1.25A
② 、的正负接线柱位置如图2乙所示。
变式引申:如图3所示,有一根由某种材料制成的粗细不均匀的导线,A、B两处的横截面积之比为SA:SB=4:1,当有电流通过这一导线时,IA与IB的关系正确的是( )
A. IA=2IB B. IA=4IB C. IA=IB D. IA=IB
图3
思维分析:A、B两点是同一条导线上的不同位置,通电时A、B为串联,根据串联电路电流的规律:IA=IB,故正确。
答案:D
五. 拓展提高
实验技能题
3、 用电流表测量通过L2的电流,如图4
所示是某同学的实物连接图。判断他的连线是否正确?有什么不妥?
图4
思维分析:观察分析图中各元件的连接情况可看出电源的正极→a→b→电源负极是没有用电器的导线,闭合开关电源短路;电流表连接在干路上不能测L2的电流;从电流方向看电流表的正、负接线柱接反了。
答案:这个实物连接图当中有三处错误:
① 开关闭合,电源两极直接用导线连接,形成电源短路;
② 电流表接在干路中,测不出L2的电流;
③ 电流表“+”“-”接线柱接反,指针会反向偏转,将指针损坏。
数据分析论证题
4、 如图5所示用电流表测电流的实验中,(1)按甲图所示的电路连接好以后,把电流表先后接在电路中的a、b、c处得到数据是:
比较测得的数据得出的结论是___________。
(2)图乙中,测得a处电流是1.2A;b处电流是0.7A。则在c处测得的电流值为_______A。
图5
思维分析:由圈中灯泡的连接方式可知这两个电路的连接分别为甲是串联电路,乙是并联电路。
根据甲图中测得电流的大小得结论:串联电路中各点电流相等;根据乙图中测得电流的大小;知a点干路中电流1.2A是支路b点和c点通过的电流之和,故c点的电流大小为:1.2A-0.7A=0.5A。
答案:(1)串联电路中各处电流都相等。 (2)0.5
5、如图6所示,现有一个电池组、两只电流表A1和A2、两只小灯泡L1和L2(L1的电阻R1大于L2的电阻R2
)、一个开关、导线若干条(用笔画线代替导线)。请你设计一个电路,要求开关闭合后,L1与L2并联;两只电流表接在电路中,且电流表A1的示数大于A2的示数。
(1)请画出你所设计的电路图。
(2)按照你所设计的电路图,将图中的元件连接起来。(导线不要交叉)
图6
思维分析:本题考查了电流表的正确接法和电流表在并联电路中的示数大小关系:
I干=I1+I2,题目考查很灵活,如果后面学了欧姆定律,该题还将有其他解法。现在要想A1的示数大于A2。则明显要求A1在干路,A2在支路。
答案:电路图及实物连接如图7所示。
图7
6、 有一次,小华用家中的电水壶烧水,等到把水烧开后,他拔下三线插头时,发现插头的温度远远低于开水壶内的温度。因此,认为壶内电热管的电流大于电线的电流。你同意他的观点吗?能帮他解释一下吗?
答案:不同意。壶内的电热管的电流等于电线内的电流,因为导线与电热管内的电阻丝是串联的。插头的温度远远低于开水壶电热管内电阻丝的温度,说明二者消耗电能快慢不一样,电热丝消耗电能快,导线消耗电能慢,同时也说明在电流一定时,消耗电能快慢可能还跟其他的因素有关。
7、灯L1和L2串联,则流过它们的电流相等,利用逆向思维原则提出一个问题,并设计一个实验方案,判断它的正误。
答案:提问:灯L1和灯L2中的电流相等,则灯L1和灯L2一定串联吗?实验方案:将规格相同的两个灯泡并联在电路中,用电流表分别测出通过它们的电流,发现电流相等,由此中得出两灯通过的电流相等,不一定是串联。
8、用如图8所示的电路探究“并联电路干路的电流与各支路电流有什么关系。”
① 需要测量哪些电流值?② 如果只有一块电流表应怎样做?③
若实验时按要求正确接好了电路,闭合开关后,灯泡不发光,电流表指针无示数,可能的原因有哪些?(写出其中两条)你在实验中遇到这种情况将如何解决?
图8
答案:① 需要测量干路中及二条支路中的电流
② 分别地将电流表接在干路及二条支路中,测出电流
③ 电源没电;解决办法:更换电源
电路出现开路解决办法:逐一检查电路连接情况,找出开路位置,并接好。
第十六章 电压 电阻
第一节 电压
导学目标知识点
1.认识电压,知道电压的作用,电源是提供电压的装置;
2.知道电压的单位,能对电压的不同单位进行换算;
3.记住干电池、家庭电路及人体安全电压的电压值;
4.知道电压表的用途及符号,会正确使用电压表,能正确地读出电压表的示数。
导学方法:讲授法、实验法
课 时:一课时
导学过程
课前导学
1、电压就是使电路中有 的条件,电源的作用就是 ;
2、电压的符号: ;电压的单位: ;简称: ;符号: 。
3、干电池两极间的电压为 ;家庭电路的电压为 ;对人体的安全电压为
4、电压表是测量 的仪表,有 个接线柱, 个量程,大量程是
V,小量程是 V;电压表必须跟被测用电器 联。
课堂导学
一、 电压
演示课本实验,学生观察小灯泡的亮度一样吗?
现象是:两个灯泡的亮度 ,
1、电压:是 的原因;电源就是 的装置。
2、电压的单位有 、 、
换算关系1V= KV 1mV= V 1mV= KV
3、1.5KV= V 3.6V= Mv 10KV= V
二、电压表
拿出实验室用的电压表,回顾以前学过的电流表,学生说出看到了哪些内容?
1、实验室电压表有 个接线柱,标有“+”的接线柱与电源的 极相连;标有“—”的接线柱与电源的 相连。
2、电压表有 个量程,大量程为 V,分度值是 V;小量程为 V,分度值是 。
3、电压表必须跟被测用电器 联;如右图所示。
4、在不知道被测电压的情况下,先用 量程试触,若示数 ,则改用 量程,若电压 ,则用 。
5、回顾电流表的知识,归纳在电压表上的读数步骤:
教师引导,学生归纳小结
课堂练习
图6-2
S
1.学生喜爱的便携式单放机通常需要的电压为 6V,它需要__ _节干电池___ 联使用,对人体安全的电压不高于__ V,我国家庭电路的电压为__ V.
2.下列有关电压的说法中,正确的是( )
A. 某电路中有电流,它的两端不一定有电压
B. 某电路两端有电压,电路中一定有电流
C. 自然界中,有的动物本身就可以产生电压,用来自卫
D.电源是提供电压的装置,不同的电源提供的电压一定是不相同的
3.在图6-2所示的电路中,当开关S断开时,下列说法中正确的是( )
A. 电源两端电压为零 B.电灯两端电压为零
C. 开关两端电压为零 D.以上说法都不正确
4.小红在有关资料中查找出了几种电压值,你认为其中最大的是( )
A.人体的安全电压 B.洗衣机正常工作的电压
C.手持移动电话电池的电压 D.发生闪电时,云层间的电压
A B C D
图6-3
6.图6-3是装有两节干电池的手电筒的结构示意图,要使手电筒正常工作,两节干电池正确的是( )
课后练习
1.下列关于电压的叙述正确的是 ( )
A.人对人体的安全电压是36V
B.无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动
D.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
2.在“用电压表测电压”的实验中,某同学进行了以下的步骤
A.根据电路图正确连接电路;
B.正确读出所测量的电压数据,并记录;
C.了解电压表的量程,弄清每大格和每小格代表的电压值;
D.根据记录总结串联电路和并联电路的电压关系
以上步骤按合理的顺序排列是______ _.
3.如图6-1所示,在烧杯中加人盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个干电池.观察电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压是_____V,_____片是它的正极
课后反思
第二节 串、并联电路电压的规律
导学目标知识点:
1、探究串联、并联电路中电压的规律。
2、练习连接电路和使用电压表的技能
3、会利用串联、并联电路电压规律解题。
导学方法:实验探究法、归纳法
课 时:1课时
导学过程
课前导学:
1、 串联电路中电流的规律是
串联电路中电压的规律是
2、 并联电路中电流的规律是
并联电路中电压的规律是
课堂导学:
1、 探究串联电路电压的规律
(1)实验设计:把两个灯泡L1 和L2串联起来接到电源上,AB之间、BC之间、AC之间的电压可能有什么样的关系?分三次接入电压表,把三次测量的电路图画在下面。
测量AB两点间的电路图 测量BC两点间的电路图 测量AC两点间的电路图
(2)实验记录
AB间的电压U1/V
BC间的电压U2/V
AC间的电压U3/V
第一次测量
第二次测量
(3)、分析实验数据得出串联电路电压的规律是:
2、 探究并联电路电压的规律
(1)实验设计:把两个灯泡L1 和L2并联起来接到电源上,L1 两端的电压、L2 两端的电压、总电压可能有什么样的关系?分三次接入电压表,测出这三个电压:
(2)实验记录
L1 两端的电压U1/V
L2 两端的电压U2/V
总电压U/V
第一次测量
第二次测量
(3)、分析实验数据得出并联电路电压的规律是:
教师引导,学生自我小结
串联电路电压的规律是:
并联电路电压的规律是:
课堂练习:
1.串联电池组的电压是各节电池的电压的 ,小明的一玩具电动火车要9V的电压才能起动,他要买 节干电池并将它们 联使用才行。
2.四只完全相同的灯泡串联后直接接在某一电源两端而正常发光,用电压表测出一只灯两端电压为3.8V,则该电源电压约为 ;如果将四只灯泡并联在该电源两端,则可能出现的现象是 。
3.在下图所示的电路中,电源是由3节干电池串联组成的。S闭合后则电压表V的示数为 V,电压表 V1的示数为 V,电压表 V2的示数为 V,用电流表测得A处电流为0.5A,B处电流为0.2A,则通过L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
4.如图所示,电源电压保持不变,当只闭合S2时,电压表的示数为3V,当只闭合S1时,电压表的示数为4.5V,则此时L1、L2两端的电压分别是( )
A.3V和7.5V B.1.5V和4.5V C.3V和1.5V D.1.5V和3V
课后练习:
5.如图所示,电源电压为9V,且保持不变,开关S闭合时,电压表的示数为6V,则 ( )
A.两端的电压为3V B.两端的电压为6V
C.两端的电压为3V D.两端的电压为9V
6.在如图所示的电路中,当开关S闭合时,电压表的示数为3V,
的示数为6V,则电源电压为 ( )
A.3V B. 6V C. 9V D. 12V
7.毛刚同学按如图所示的电路进行实验,得到下列的实验数据.
A1示数(A)
A2示数(A)
V1示数(V)
V2示数(V)
V示数(V)
0.5
O.5
7.5
4.5
12
(1)由图可知L1、L2连接方式是 ;
(2)由表中的实验数据中A1、A2的示数可得出结论 ;
(3)由表中的实验数据V1、V2、V3的示数可得出结论 .
8.某同学在用电压表研究LI和L2并联各支路的电压关系时,所接电路如图所示。
(1)指出该图的错误。
(2)现改为L1、L2串联,电压表测串联的总电压,只允许变动原图中一根导线的一个端点的接线位置,请在图中用虚线标出。
第三节 电阻
导学目标知识点
1、知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;
2、知道电阻及其单位,能进行电阻的不同单位之间的变换;
3、知道影响电阻大小的因素,电阻是导体本身的性质,能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小。
导学方法:实验法、归纳法
课 时:一课时
导学过程
课前导学
1、电阻是表示 的物理量;用字母 表示。
2、在国际单位制里,电阻的单位是 ,简称 ,符号是 。
比较大的单位还有 , ,符号分别为 ,
3、影响电阻大小的因素有 。
课堂导学
1、 演示课本上的小实验6.3—1,引入电阻的概念
(1)电阻是 ,符号 ;在电路图中的符号是 。
(2)电阻的单位有 、 、 ;符号分别为 、 、
单位换算:1KΩ= Ω 1MΩ= KΩ= Ω
2、 师生共同探究:电阻大小的影响因素:
实验的方法:
(1)、探究电阻的大小跟材料的关系
所选器材
需要控制的变量
得到的结论
(2)、电阻的大小跟导体横截面积的关系
所选器材
需要控制的变量
得到的结论
(3)、电阻的大小跟导体长短的关系
所选器材
需要控制的变量
得到的结论
3、大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定与导体的 、
、 。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.A、B是两根材料相同,长度相同的导体,如果A导体的横截面积是0.5cm2,B导体的横截面积是5mm2,则导体A的电阻 导体B的电阻。
2.有三根相同材料制成的导体A、B、C,在相同的温度下,A比B长,粗细相同;C与B长度一样,C粗些.这三根导体的电阻由大到小的排列顺序为 。
3、关于导体的电阻,下列说法中正确的是 ( )
A.导体中有电流,导体才能有电阻
B.导体电阻的大小取决于通过它的电流的大小
C.导体电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流无关
D.导体的电阻只与导体的长度有关
4.下列说法正确的是( )
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B.两根长度相同的镍铬合金导线,横截面积较小的电阻一定大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大
D.长度相同,材料相同,横截面积也相同的导线,在任何情况下,电阻都一样大
5.a是长1m,粗0.1mm2的康铜线;b是长1m,粗0.2 mm2的康铜线;c是长0.5m,粗0.2mm2的康铜线;d是长1m,粗0.1m 2的镍铬线,要研究导体的电阻与材料是否有关,应选取做实验的金属线是( )
图6-20
A.a和b B.b和c C.a和c D.a和d
课后练习
9.在如图6-20所示电路中,开关闭合后,电流表的示数是0.6A,当缓慢地给线圈加热一段时间后,观察电流表的示数,可以看到电流表的示数将( )
A.小于0.6A B.等于0.6A C.大于0.6A D.无法判断
10.如图6-21所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较通过它们的电流的大小,有( )
A. IAB<IBC B. IAB=IBC
图6-21
C.IAB>IBC D.无法确定
11.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横被面积有关.
供她选择的导体如下表所示:
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
她画出了实验电路图,并按要求正确地连接了电路.请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是 和 ;
(4)这种物理研究方法,通常叫做 。
课后反思
第四节 变阻器
导学目标知识点
1、知道滑动变阻器的构造和作用,能改变电阻的原理。
2、知道滑动变阻器所标规格的含义,会识别滑动变阻器的规格,会把滑动变阻器连入电路使之改变电路中的电流。
导学方法:实验法、归纳法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1、滑动变阻器的工作原理是 ,
在电路中的符号是
2、滑动变阻器的接线柱必须 接入电路,才能控制电路中的电流。
课堂导学
1、 演示课本实验,引入到滑动变阻器。
2、 学生观察实际滑动变阻器,认识它的结构。
3、 实验探究:分别将滑动变阻器与小灯泡串联和并联,看哪种接法能改变灯泡的亮度
实验的结论是: 联时能改变灯的亮度。
4、 实验探究以下的问题:
(1)分别将这几种接法接入电路,探究出可行的正确接法,填写好下表:
接法
调节滑片时灯泡的亮度是否改变
电路中的电阻是否改变
接法是否有效
M接C,N接D
M接C,N接A
M接C,N接B
M接A,N接C
M接A,N接D
M接A,N接B
(2)通过实验探究,回答下列问题:
a.要控制电路中电流的大小,应将滑动变阻器的接线柱 的接入电路。
b.滑动变阻器两个 接线柱之间的电阻相当于一个较大的定值电阻。。
c.滑动变阻器两个 接线柱之间的电阻很小,几乎为零,相当于一根导线。
d.移动滑动变阻器的滑片,哪两个接线柱之间的电阻随着改变?向哪个方向移动时电阻变大?
e.要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑动变阻器滑片放到什么位置上?
f.滑动变阻器的工作原理是
5、让学生观察滑动变阻器的滑片,上面标的“200Ω 2A”的物理意义分别是
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 如图所示的电路中,M、N是两个接线柱,准备连接滑动变阻器,
(1)当A接M,D接N时,滑片向右移,电流表示数将 。
(2)当A接M,C接N时,滑片向左移,电流表示数将 。
(3)当A接M,B接N时,滑片向右移,电流表示数将 。
(4)当B接M,D接N时,滑片向左移,电流表示数将 。
2.将图6—45所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑片P向左移动时,电路中的电流增大,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是( )
(A)A和D (D)B和C (C)B和D (D)C和D
3、当将滑动变阻器的滑片P向右移动时.图6-24中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大?( )
4. 如图所示,向同一方向移动滑片,电阻的变化效果相同的是( )
A. 甲和丙 B. 乙和丁 C. 甲和丁 D. 甲和乙
课后练习
5、按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,在图中画出电路的连接方法。如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么?
6、如右上图中所示,要想把滑动变阻器连入电路中,并且当滑片P向右移动时电灯变亮,应该接哪二个接线柱 。
7. 由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,如果把两个接线柱接入电路中,要使两个滑动变阻器阻值最大,滑片P1、P2的位置是( )
A.P1在最右端,P2在最左端 B.P1在最左端,P2在最右端
C.P1在最左端,P2在最左端 D.P1在最右端,P2在最右端
课后反思
第十七章 欧姆定律
第一节 电流与电压和电阻的关系
导学目标知识点:
1、使学生会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。
2、通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
3、会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
导学方法:实验探究法、分析归纳法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1、电阻一定时, 成正比;
2、电压一定时, 成反比。
课堂导学
猜想与假设:导体中的电流可能跟 和 等因素有关。
由于电流可能受多个因素的影响,故应用的实验方法是
探究一:探究电阻一定时,电流跟电压之间的关系
1、 实验器材
2、滑动变阻器的作用是
3、画出该实验的电路图
4、按图连接电路,测量并记下几组电压值和电流值
R = Ω
电压U(V)
电流I(A)
5、在下图的坐标系中画出电阻的U—I关系图象
6、分析数据和图象可得出的结论是
探究二:探究电压一定时,电流跟电阻之间的关系
1、实验中要改变的量 ;
要控制不变的量是 ;怎样达到这一目的
2、实验电路图
3、按图连接电路,测量并记下几组电阻值和电流值
U = V
电阻R(Ω)
电流I(A)
4、在下图的坐标系中画出每个电阻的R—I关系图象
5、分析数据可得出的结论是
教师引导、学生自我归纳小结
电流、电压、电阻的关系可表示为:
课堂练习
1. 一段导体两端电压是4.0V时,导体中的电流是1.0A,如果将其两端的电压减少到2.0V,导体中的电流变为( )
A.2.0A B.0.25A C.3.0A D.0.50A
2、为探究电流与电压、电阻的关系,小星将实物连接成如图23甲所示。
(1)请你指出图23甲中连接的错误之处:
①_______ ;②_______ 。
(2)请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。
(3)电路连接正确后,在研究电流与电阻的关系时,更换阻值不同的定值电阻后,应调节_______,使定值电阻两端的电压_______。
(4)图23乙是实验中电流表的某次示数,则电流是_______A。要使电路中的电流增大,根据你所画的电路图,滑动变阻器的滑片应向_______移动。
课后练习
5. 当某导体两端的电压是6V时,通过该导体的电流是0.6A,如果使该导体两端的电压再增加3V,那么这时该导体的电阻将 (填变大、不变、变小);通过它的电流是
A。
6. 甲、乙两个电阻的阻值分别为4Ω和8Ω,若将它们并联后接在12V的电源两端(电源电压保持不变),则通过甲电阻的电流是与乙电阻的电流之比是___________ ;若将两电阻串联到同一电源上,则通过他它们的电流之比是 。
7
、在探究“通过电阻的电流与电压的关系”时,同学们进行了下列实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于 。
(2)当滑片P移到某一位置时,电压表和电流表的示数分别如图-3、图-4所示,则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A.
(3)移动滑片P,读取了多组电压值和电流值,分析实验数据得出,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。实验中滑动变阻器的作用是
课后反思
第二节 欧姆定律
导学目标知识点:
1、掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
2、培养学生解答电学问题的良好习惯。
导学方法:实验探究法、分析归纳法
课 时:1课时
导学过程
课前导学
1、 欧姆定律的内容:
2、公式:
课堂导学
上一节课的实验得出的实验结论是什么?把上一节课的实验结果综合起来,即为欧姆定律:
1、 欧姆定律的内容:
2、公式:
公式中符号的意义及单位:
U— — R— — I— ——
说明: 欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
3、应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
(1)、利用欧姆定律求电流:应用公式:
例1:一条电阻丝的电阻是97Ω,接在220V的电压上,通过它的电流是多少?
(2)、利用欧姆定律求电路的电压:由公式 变形得
例2、一个电熨斗的电阻是0.1KΩ,使用时流过的电流是2.1A,则加在电熨斗两端的电压是多少?
(3)、利用欧姆定律求导体的电阻:由公式 变形得
例3、在一个电阻的两端加的电压是20V,用电流表测得流过它的电流是1A,,则这个电阻的阻值是多少?
4、通过以上的简单电学题目的计算,提出以下要求:
(1)、要画好电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
(2)、要有必要的文字说明,物理公式再数值计算,答题叙述要完整。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1、对欧姆定律公式I=U/R的理解,下面哪一句话是错误的:( )
A.对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比;
B.在相同电压的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比;
C.导体中的电流既与导体两端的电压有关也与导体电阻有关;
D.因为电阻是导体本身的属性,所以导体中的电流只与导体两端电压有关,与电阻无关。
2、如果某人的身体电阻约在3000Ω到4000Ω之间,为了安全,要求通过人体的电流不能大于 5mA,那么此人身体接触的电压不能大于:( )
A.5V B.15V C.30V D.36V
3、甲、乙两导体通过相同的电流,甲所需的电压比乙所需的电压大,则它们的阻值大小关系是:( )
A.R甲>R乙; B.R甲=R乙; C.R甲
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