2019-2020年高中物理 恒定电流2.3欧姆定律教案 鲁科版选修3-1

1、2019-20202019-2020 年高中物理恒定电流年高中物理恒定电流 2.32.3 欧姆定律教案鲁科版选修欧姆定律教案鲁科版选修 3-13-1课题课题2.3欧姆定律课型新授课（欧姆定律课型新授课（1课时）课时）教学教学目标目标（一）知识与技能（一）知识与技能1、知道什么是电阻及电阻的单位。2、.理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。3、知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。（二）过程与方法（二）过程与方法1、通过演示实验探究电流大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。2、运用数学图象法处理物理问题，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。（三）情感、态度与价值观（三）情感、

2、态度与价值观通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。教学重点、难点重点重点欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题。难点难点伏安特性曲线的物理意义。教学教学方法方法探究、讲授、讨论、练习教教学手学手段段电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导体 A A、B B（参考教材图2.3-1）、晶体二极管、投影片、多媒体辅助教学设备（一）引入新课（一）引入新课同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识， 今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识。（二）进行新课（二）进行新课1、欧姆定律、欧姆定律教师

3、：既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？下面我们通过实验来探究这个问题。演示实验：投影教材图2.3-1（如图所示）教师:请一位同学简述如何利用如图所示的实验电路来研究导体 A A 中的电流跟导体两端的电压的关系？学生： 合上电键S,改变滑动变阻器上滑片 P P 的位置， 使导体两端的电压分别为0、2.0V、4.0V、6.0V、8.0V，记下不同电压下电流表的读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。教师： 选出学生代表， 到讲台上读取实验数据。 将得到的实验数据填写在表格中。换用另一导体 B B 重复实验。投影实验数据

4、如下U U/V00.501.001.502.002.50I I/A导体 A AI I/A导体B B教师：同学们如何分析在这次实验中得到的数据？学生：用图象法。在直角坐标系中，用纵轴表示电压 U U 用横轴表示电流 I I,根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。根据这些点是否在一条直线上，来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。教师：请一位同学上黑板作 U-IU-I 图线。其他学生在练习本上作。学生：作图，如图所示。教学活动教学活动学生活动学生活动池和咀压教师：这种描点作图的方法，是处理实验数据的一种基本方法，同学们一定要掌握。分析图象，我们可以得到哪些信息？学生：对于同一导体，U-IU-I 图象

5、是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。这个比值可以写成：R R=对于不同的导体，这个比值不同，说明这个比值只与导体自身的性质有关。这个比值反映了导体的属性。师生互动，得出电阻的概念：电压和电流的比值R R=，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。教师：将上式变形得1 1=上式表明：I I 是 U U 和 R R 的函数，即导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是我们初中学过的欧姆定律。教师： 介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立， 从而对学生进行思想品德教育。讨论： 根据欧姆定律/ /=得 R R=， 有人说导体的电阻 R R 跟加在导体两端的电压 U U

6、成正比，跟导体中的电流 I I 成反比，这种说法对吗？为什么？学生：这种说法不对，因为电阻是导体本身的一种特性，所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。教师：电阻的单位有哪些？学生：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是 Q。常用的电阻单位还有千欧（kQ）和兆欧（MQ）：1kQ=103Q1MQ=106Q教师：1Q 的物理意义是什么？学生：如果在某段导体的两端加上1V的电压，通过导体的电流是1A,这段导体的电阻就是1Q。所以1Q=1V/A教师：要注意欧姆定律的适用条件：纯电阻电路，如金属导体和电解液。对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用。投影例题例：某电阻两端电压为16V

7、，在30s内通过电阻横截面的电量为48C,此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？解析：由题意知 U U=16V，t t=30s，q q=48C，电阻中的电流 I I=1.6A据欧姆定律 I I=得，R R=10Qn n=3.0X102O个故此电阻为10Q，30s内有3.0X1020个电子通过它的横截面。说明使用欧姆定律计算时，要注意 I I、U U、R R 的同一性（对同一个导体）。2、导体的伏安特性、导体的伏安特性教师： 用纵轴表示电流 I I， 用横轴表示电压 U U 画出的I IU U图线叫做导体的伏安特性曲线。如图所示，是金属导体的伏安特性曲线。的优安持性世戲学生讨论：在I

8、 IU U曲线中，图线的斜率表示的物理意义是什么？总结：在I IU U图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即k k=。图线的斜率越大，电阻越小。教师：伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。师生活动：用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路，改变电压和电流，画出晶体二极管的伏安特性曲线，右下图所示，可以看出图线不是直线。教师：伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。（三）课堂总结、点评（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在5笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节

9、内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。( (四四) )实例探究实例探究欧姆定律的应用欧姆定律的应用【例1】两电阻 R R、R R2的伏安特性曲线如右图所示，由图可知：(1) 这两电阻的大小之比 R R:R R2为A.1:3B.3:1C.1:D.:1(2) 当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为A.1:3B.3:1C.1:D.:1解析：(1)由欧姆定律 1 1=可知，在 I IU U 图线中，图线的斜率

10、k k=，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。R1:R2=tan30：tan6=】：3所以A选项正确。(2)由欧姆定律 1 1=可知，给 R R、R R2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成反比I I:I I2=R R2:R R1=3：1,故B选项正确【例2】若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？解析：对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同本题可以有三种解法：解答一：依题意和欧姆定律得:，所以 I I0=1.0A又因为，所以A解答二：0.4又，所以A体中的电流强度为 I I0.当时，I I=I I00

11、.4A当 U U=2U U0时，电流为 I I2.I-0.4I0.4I由图知-0=卜=3口U2口2UU0U05050AU2U/5解答三：画出导体的I IU U图像，如图所示,作作业业书面完成P48“问题与练习”第2、34、题；思考并回答第1、5题。板板书设书设计计教学教学后记后记2019-20202019-2020 年高中物理恒定电流年高中物理恒定电流 2.42.4 串联电路和并联电路教案鲁科版选串联电路和并联电路教案鲁科版选课题课题2.4串联电路和并联电路课型新授课串联电路和并联电路课型新授课教学教学目标目标（一）知识与技能（一）知识与技能1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电

12、流和电压特点。2、掌握电组的串并联的计算。3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表 G G（表头）改装而成的。4、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。（二）过程与方法（二）过程与方法知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。通过分压电阻和分流电阻阻值的计算，培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观通过本节课的教学活动，要培养学生的应用意识，引导学生关心实际问题，有志于把所学物理知识应用到实际中去。教学重点、难点教学重点教学重点熟

13、练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算。教学难点教学难点表头 G G 改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻。教学教学方法方法讲授、讨论、练习教教学手学手段段投影片、多媒体辅助教学设备（一）引入新课（一）引入新课教师：在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，这节课我们要深入研究串并联电路中各部分的电流、电压及电阻的关系。（二）进行新课（二）进行新课1、串联电路和并联电路的电流、串联电路和并联电路的电流教师：（投影）教材图2.4-1和图2.4-2（如图所示）图丼联电路引导学生推导出串联电路和并联电路的电流规律。学生阅读教材，进行推导：（1）在恒定电流的电路中各出电荷

14、的分布是稳定的，因此，在相等时间内，通过串联电路各部分的电荷量必须相等，故有串联电路各处的电流相等串联电路各处的电流相等。即（2）在并联电路中，要保持电路各处电荷量分布稳定不变，相同时间内流过干路0点的电荷量必须等于各支路1、2、3各点的电荷量之和。因此，串联电路的总串联电路的总电流等于各支路电流之和。电流等于各支路电流之和。即2、串联电路和并联电路的电压、串联电路和并联电路的电压教师：在图2.4-1中，用、分别表示电路中1、2、3各点的电势，用、分别表示0与1、1与2、2与3、0与3的电势差。引导学生推导出串联电路和并联电路的电压规律。学生阅读教材，进行推导：（1）串联电路两端的总电压等于各

15、部分电路电压之和。即）串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和。即+=（2）并联电路的总电压与各支路电压相等并联电路的总电压与各支路电压相等。用 U U、U U2、U U3代表图2.4-2中三个电阻两端的电压，即有3、电阻的串联和并联、电阻的串联和并联教师活动：（投影）教材图2.4-3和图2.4-4（如图所示）教学活动教学活动学生活动学生活动用24电肌申联石片 L 瞬2.44ill叩限V7什:力牛呦札它拥当于仆11乩価乩蚀冷-个电乱引导学生推导出串联电路和并联电路的电阻规律。学生阅读教材，进行推导：（1）串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。即对于多个电阻的串联（2）并联电路的总电阻的倒数

16、等于各支路电阻的倒数之和。即对于多个电阻的串联思考与讨论：（1）n n 个相同的电阻 R R0并联，总电阻等于多少？（2） 若干不同的电阻并联， 总电阻与其中最小的电阻的大小关系如何？4、电压表和电流表、电压表和电流表学生：请问：利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大？教师： 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头） 改装而成的。 （投影）利用多媒体介绍表头的满偏电流 IgIg、内阻 R R 和满偏电压 U U。gg（1）满偏电流 I Ig表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用 I I 表示。g满偏电流 I I:表头指针偏

17、转到最大刻度时的电流。g说明如果通过表头的电流超过满偏电流 I I,不但指针指不出示数，表头还可g能被烧坏。（2）表头的内阻 R Rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用 R R 表示。g内阻 R R:表头线圈的电阻叫做表头的内阻。g说明每个表头都有它的满偏电流 I I 和内阻 R R，R R 和 I I 是表头的两个重要参gggg数。教师:学生:同学们能不能根据 I I、R R 概括出什么叫做满偏电压?g表头通过满偏电流时，g加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用U U 表示。g教师:学生:小结:满偏电压 U U 三者之间有什么关系？g据部分电路欧姆定律可知：U

18、=IRU=IRggg表头 G G 的满偏电压 U U 和满偏电流 I I 一般都比较小，测量较大的电压和较gg满偏电流 I I、内阻 R R、gg大的电流时，需要把小量程的表头 G G 加以改装。（投影） 例 1 1 电流表改装成电压表【恥-w杷収就我|邂血冇个电流表G G内- -1010Q,Q,满偏电4 4= =3 3mA,mA,嗨把它改装为M M程駆一3 3 的电压表,要串联多太遛阻？改裝后电压表的肉附是多大？懈电压表由表头G G和电融尺申联组成， 如圏2.4-2.4-五的线框所示。 电压表的融程足 H.是猶电压表V V两端的电対3V3V时*表头的指针指在慣天刻度，即通过电流农G G的电流

19、此时表头两端得到的是满偏电压叽二隅=0.030.03讥矶尺分担的电压为U UK K=U-U=U-US S= =2.97J2.97J由飲姆定律可以求出分斥电阻U.U.2.972.97电压表V V的内阻等丁扯和尺串联时的总电阻.叩（投影） 例 2 2 电流表改装成大量程电流表I IBBBB有一个电流表内限瓦=25=25Q.Q.满偏咆流3mA3mAn n契把它改裝沟制:程为0 0XAXA的电流要并联一，多大們电帕？改装后尅流农的内琳是名大？解电就锻A A由表G G和电肌阳并联组必如|壮甘的虚粧所血电流表哦即NTMA*NTMA*是指通过电就衷阳沟电就为张时.表头的指针指在最大剣度.即通过电流表G G的

20、电流等于此时通垃电肌斤的电洗人= =0.597A0.597A, ,由欧姆缸律可以求出甘流电矶3X0JX25r=n=0.126Q05970597电流丧内阻抵等J J附与R R的并联值由教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究（四）实例探究【例1】如图所示，有一个表头G，满偏电流 1 1=500mA，g改装为有1A和10A两种量程的电流表，求 R R、R R2的阻值各为多大?解析：当公共端与1A端接入电路时，量程为1=11=1A,当公共端与10A端接入电路时，量程为 1 12=10Ao当公共端与1A端接入被测电路时，电阻 R R1和 R R2串联,再与表头内阻 R R 并联。由并联电路中的电流分配关系可得:gR R+R R=R R12代入 1 1、1 1、R R的数值得 R R,+R R2=200Q12当公共端与10A端接入被测电路时，电阻 R R