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  • 2021-06-01 发布

高二物理第十五章第一节 电流欧姆定律电阻定律教案 人教试验版

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电流欧姆定律电阻定律 ‎ 一、教学目标 1.了解电流形成的条件。‎ 2.掌握电流强度的概念,并能处理简单问题。‎ 3.巩固掌握欧姆定律,理解电阻概念。‎ 4.理解电阻伏安特性曲线,并能运用。‎ 5.掌握电阻定律,认识电阻率的物理意义。‎ 二、重点、难点分析 1.电流强度的概念、电阻定律、欧姆定律是教学重点。‎ 2.电流强度概念、电阻的伏安特性曲线、电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点。‎ 三、教具 1.欧姆定律(伏安特性曲线)‎ 直流电源(稳压),电压表,电流表,滑动变阻器,导线若干,开关,待测电阻。‎ 2.电阻定律:电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,酒精灯,电阻丝(一根),自制电阻丝示教板。‎ 说明:电阻丝示教板上,有电阻丝A,电阻丝B,其中B对折,其长度是A的两倍,电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成。‎ 四、主要教学过程 (一)引入新课  前面学习场。电场对其中的电荷有力的作用,若是自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。如:静电场中的导体在达到静电平衡状态之前,其中自由电荷在电场力作用下定向移动。电容器充放电过程中也有电荷定向移动。电荷的定向移动就形成了电流。‎  (二)教学过程设计 1.电流 (1)什么是电流?大量电荷定向移动形成电流。‎ (2)电流形成的条件:‎ 静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动;‎ 电容器充放电,用导体与电源两极相接。‎ ①导体,有自由移动电荷,可以定向移动。同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”。导体包括金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等。‎ ②导体内有电场强度不为零的电场,或者说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向移动。‎ ③持续电流形成条件:要形成持续电流,导体中场强不能为零,要保持下去,导体两端保持电势差(电压)。电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有持续电流。‎ 导体中电流有强有弱,用一个物理量描述电荷定向移动的快慢,从而描述电流的强弱。‎ (3)电流强度(I)‎ ①量度:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱,这个比值称为电流强度。‎  ③单位:安培(A)‎ 1A=1C/s ④性质:标量。初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和。但电流是有方向的。(有方向的量不一定是矢量,是否矢量关键看满不满足平行四边形法则。)‎ ⑤电流方向的规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。‎ (4)电流分类:‎  直流电里,若电流强度不变,就称为恒定电流,这是高中阶段电流知识的重点。‎ 前面讨论了电流,尤其是持续电流的形成,要求导体两端有电势差,即电压。电流强度与电压究竟有什么关系?这可利用实验来研究。‎ 实验1‎ 按电路图连接实验电路,R0为待测电阻(定值电阻)。‎  闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R0两端电压,电流表测得的是通过导体R0的电流,记录在下面表格中。‎ U/V ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ I/A ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 把所得数据描绘在I-U直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。‎  分析:这些点所在的曲线包不包括原点?包括,因为当U=0时,I=0。这些点所在曲线是一条什么曲线?过原点的斜直线。‎ 把R0换成与之不同的R'0,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。‎ 结论:给定导体,导体中电流与导体两端电压成正比,I∞U I=kU 对不同导体图象斜率k不同。相同电压U0下,两导体电流分别为I1、I2,I1>I2,导体2对电流阻碍作用比导体1大,I1=k1U0  I2=k2U0‎  用。若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作  2.欧姆定律:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。‎ 大量实验表明,欧姆定律适用于纯电阻电路(金属、电解液等)。‎ 同时,欧姆定律里提出一个新物理量——电阻。‎ 3.电阻 (1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。‎ (2)量度式:R=U/I 说明:①对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系。‎ ②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。‎ (3)单位:电压单位用伏特(V),电流单位用安培(A),电阻单位用欧姆,符号Ω,且1Ω=1V/A 常用单位:1kΩ=1000Ω    1MΩ=106Ω 电阻是导体的特性,电阻与导体的哪些因素有关?‎ (4)影响电阻的因素:‎ 电阻反映了导体对电流的阻碍作用,导体越长,阻碍作用会不会越大?‎ 导体横截面积越大,电压不变,单位时间里通过电荷将增加,从而电阻变小。‎ 实验2‎  按如图所示电路,依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中,利用R=U/I测出三段电阻丝电阻,并加以比较。‎ 应指出:B电阻丝长度是A的2倍,测出电阻也约为A的2倍。‎ 说明:①R∝l  C电阻丝与A等长,为了改变横截面积,C的两根电阻丝并排连入电路中,相当于横截面积增加1倍,测出电阻比A电阻小,约为A电阻的一半。‎  导体k不同。k反映了材料导电性质,称作电阻率,用ρ表示。‎  当S=1m2,l=1m时,ρ在数值上等于R。‎ 强调:ρ的大小由导体材料决定。‎ ρ的大小与温度有关,一般ρ随温度升高而增大。‎ 实验3:把单独一根电阻丝接入前图所示电路中,测出电阻来,用酒精灯加热。再看电压表、电流表读数,可以计算出电阻,从而判断电阻增大了。‎ ④总结:电阻定律 导体电阻跟它长度成正比,跟它的横截面积成反比。‎  (三)复习巩固 导体两端电压U不变,导体电阻率ρ,长l,横截面积S,问经过△t秒后,通过导体任一截面的电量。‎ 若U、△t不变,导体材料也不变,要让通过导体横截面的电量加倍,可采用什么办法?‎ 若U、△t及导体体积都不变,导体材料给定,要让通过导体截面的电量加倍,可采用什么办法?‎  

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