高中物理 欧姆定律教案 人教版第二册

用心 爱心 专心 1 第十四章第十四章 恒定电流恒定电流 1414 1 1 欧姆定律欧姆定律 一 教学目标一 教学目标 1 理解产生电流的条件 掌握电流强度的定义 公式 并应用于实际问题 了解直流 电和恒定电流 2 熟练掌握欧姆定律及其表达式 I U R 明确欧姆定律的适用条件 3 知道电阻的定义及定义式 R U I 4 使学生正确理解伏安特性曲线的物理意义 二 教学重点 难点分析二 教学重点 难点分析 1 重点 欧姆定律的理解 2 难点 电阻的伏安特性曲线 3 疑点 由电阻定义式 R U I 少数学生会产生电阻由电压和电流决定的想法 4 解决方法 对重点和难点的解决有 1 有条件的学校采取通过学校分组实验 数据分析 结论 加强感性认识 有利于 定律的理解 2 关于电阻伏安特性结合数学知识 并尽可能举实例加强对知识的深化 3 关于疑点的出现 这是正常的 教师应借此机会 巧妙为下节课电阻定律作铺垫 三 教学方法 三 教学方法 实验演示 启发式教学 四 教四 教 具 具 小灯泡 干电池电线若干 伏特表 演示 安培表 演示 滑动变阻器学 生电源 待测电阻 约 10 30 两只 晶体二极管 导线若干 电键 五 教学过程 五 教学过程 一 引入新课 一 引入新课 前面我们已学习了电场 电场对放入其中的电荷有力的作用 促使电荷移动 知道电荷 的定向移动形成电流 由于电流与我们生活很密切 所以我们有必要去认识它 这节课我们 将在初中的基础上对电流作进一步了解 板书 第一节 欧姆定律 二 进行新课 二 进行新课 板书 1 电流 用心 爱心 专心 2 众所周知 人们对电路知识和规律的认识与研究 也如对其他科技知识的认识与研究一 样 都经历了漫长的 曲折的过程 18 世纪末 意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪 经进一步研究后 已能利用两种 不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛 于是伽伐尼电池诞生了 但他对此并不理解 认为这是青蛙体内产生了 动物电 伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣 经过一番研究 伏打于 1792 年将不同的金属板浸入一种电解液中 组成了第一个直流电源 伏打电池 后来 他利用 几个容器盛了盐水 把插在盐水里的铜板 锌板连接起来 电流就产生了 1 电流 什么是电流 大量电荷的定向移动形成电流 电流形成的条件 导体 有自由移动的电荷 可以定向移动 导体包括金属 电解液等 自由电荷有电 子 离子等 但是只有导体还是不行 因为通常情况下 导体中自由电荷没有做定向移动 还必须有 一股力量促使自由电荷做定向移动 这如同水流的形成一样 有自由流动的水是形成水流的 内因 还必须有促使水流动的动力即水流形成的外因 水压差 而对于电流 自由电荷是 它产生的内因 那么它的外因是什么呢 演示 1 按图连接 投影电路图 小灯泡发光 有电流流过小灯泡 导体两端存在电势差 外因 当导体与电源连接时 它的两端有了电压 导体中就有了电场 这样导体中的自由电荷 在电场力作用下定向移动形成电流 持续电流的条件 导体两端有持续电压 我们都知道要使灯泡一直亮着 即有持续电流通过 在灯泡两端须保持有持续电压 导体中的电流有强有弱 在物理学中我们用电流强度来描述电荷定向移动快慢 进而描 述电流强弱 2 电流强度 I 用心 爱心 专心 3 定义 通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值 叫做电流强度 简 称电流 用 I 表示 表达式 t q I 单位 安培 A 电流强度是标量 电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 负电荷 电子 定向移动 方向与电流方向相反 3 电流的分类 按方向分成 直流电 方向不变化 交流电 方向随时间变化 直流电里 若电流强度不变称为恒定电流 通常指的都是恒定电流 设问 既然导体两端有电压 才有电流流过导体 那么导体中的电流与导体两端的电压 有什么关系呢 板书 2 欧姆定律 电阻 演示 2 先用幻灯片投影图 1 介绍电路思路 或让学生先设计后投影 教师 按图连接实物图 引导学生注意电表的正负接线柱接法 演示 闭合开关 移动滑动变阻器滑片观察现象 由实验现象可知导体中的电流随电压变化而变化 换用另一规格灯泡 会发觉在相同电压 或电流 时 电流 或电压 表示数不同 由上述现象知 导体本身 流过导体的电流 导体两端电压之间肯定存在某种制约关系 那么如何研究三个物理量之间的关系 引导学生回忆探索牛顿第二定律时的思维方法 即先保持一个物理量不变 研究其他 两物理量的关系 再让其余两物理量中一个保持不变 研究其他两物理量关系 然后把研究 综合起来得出三物理量之间的关系 在这里我们是如何操作的呢 学生思考回答 1 实验 研究通过导体的电流与两端电压的关系 演示 3 用心 爱心 专心 4 按图 1 连接好电路后闭合开关 K 调节滑动变阻器 让学生由演示电表 有条件学校用 投影演示 上读出电压表 电流表读数 记入下表 再移动滑片 P 同样记下读数 这样得 出大约 6 至 7 组数据 从测得的数据中可得到 随着导体两端电压的升高 导体中的电流在增大 在误差允许 范围内 U I 定值 对于数据的处理除用图表法以外 我们还可以用什么方法 图象法 描点 连线 下面我们一起来用图象来处理 先画直角坐标系 I U 然后标刻度 按 上述数据描点 连点时先要看一下大致点的位置 然后作图时 要使尽量多的点 在一 条直线上 并使不落在直线上的点 对称分布在直线两旁 上面的 I U 图线就叫做导体的伏安特性曲线 由图象可知直线过原点 为什么 因为 U 0 I 0 电流形成条件 把导体 R0 换成另一导体 R0 重做上述实验 可得另一条斜直线 由上述实验结论不难发现 导体中的电流与导体两端电压成正比 即 I U 或 I KU 且 U2 I2 U1 I1 在同样电压情况下 U I 值大的电流小 U I 值小的电流大 即 U I 值反映了导体阻碍 电流的性质 A 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 B 定义式 R U I 对于给定导体 R 一定不存在 R 与 U 成正比 与 I 成反比 关于 R 由哪些物理量决定 这有待下一节课来解决 但在相同电压下电流与电阻成反比 C 单位 欧姆 1 1V A 2 欧姆定律 德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压 电阻的关系 最后得出用他的名字命 名的定律 用心 爱心 专心 5 内容 导体的电流强度跟它两端的电压成正比 跟它的阻值成反比 表达式 I U R 注意 A 定律中的三个物理量 U I R 是对应于同一研究对象 B 欧姆定律为控制导体中电流提供依据 C 适用条件 纯电阻电路 三 例题精讲 三 例题精讲 例 1 导体中电流强度是 0 5A 求半分钟内通过导体横截面的电子数 解 q It 0 5 30s 15C 例 2 把 5 0V 的电压加在一段电阻丝的两端测得通过电阻电流为 1 0 102mA 当电 阻丝两端电压增至 8V 时 通过电阻丝电流增加多少 解 已知 U1 5 0V I1 1 0 102mA U2 8 0V 由欧姆定律 I U R 得 50 1 0 0 5 1 1 A V I U R A V I16 0 50 0 8 2 I I2 I1 1 6 102mA 1 0 102mA 60mA 答 电流增加 60 mA 四 总结 扩展 四 总结 扩展 本节课主要讨论了电流和欧姆定律 持续电流的形成 要求导体两端有电势差 即电压 电流强度与电压的关系 即欧姆定律 我们应该了解到不能凭空认为任何在导体中流过的电 流总跟电压成正比 并且应该认识到R U I 是电阻的定义式 而不是它的量度式 六 布置作业 六 布置作业 1 认真阅读课本 自学 152 页阅读材料 2 思考 152 页 思考与讨论 中提出的问题 3 将 152 页练习一做在练习上 用心 爱心