2019-2020年高中物理 歐姆定律教案 人教版第二冊.doc

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2019-2020年高中物理 歐姆定律教案 人教版第二冊 一、教學目標 1．理解產生電流的條件；掌握電流強度的定義、公式，并應用于實際問題；了解直流電和恒定電流 2．熟練掌握歐姆定律及其表達式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件。 3．知道電阻的定義及定義式R=U/I； 4．使學生正確理解伏安特性曲線的物理意義 二、教學重點、難點分析 1．重點：歐姆定律的理解 2．難點：電阻的伏安特性曲線 3．疑點：由電阻定義式R=U/I，少數(shù)學生會產生電阻由電壓和電流決定的想法。 4．解決方法：對重點和難點的解決有 （1）有條件的學校采取通過學校分組實驗→數(shù)據(jù)分析→結論，加強感性認識，有利于定律的理解。 （2）關于電阻伏安特性結合數(shù)學知識，并盡可能舉實例加強對知識的深化。 （3）關于疑點的出現(xiàn)，這是正常的，教師應借此機會，巧妙為下節(jié)課電阻定律作鋪墊。 三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學 四、教 具：小燈泡、干電池電線若干。伏特表（演示） 安培表（演示） 滑動變阻器學生電源 待測電阻（約10Ω～30Ω兩只） 晶體二極管 導線若干 電鍵 五、教學過程： （一）引入新課 前面我們已學習了電場，電場對放入其中的電荷有力的作用，促使電荷移動，知道電荷的定向移動形成電流。由于電流與我們生活很密切，所以我們有必要去認識它，這節(jié)課我們將在初中的基礎上對電流作進一步了解。 【板書】第一節(jié) 歐姆定律 （二）進行新課 【板書】1、電流 眾所周知，人們對電路知識和規(guī)律的認識與研究，也如對其他科技知識的認識與研究一樣，都經(jīng)歷了漫長的、曲折的過程。 18世紀末，意大利著名醫(yī)生伽伐尼受偶然發(fā)現(xiàn)的啟迪，經(jīng)進一步研究后，已能利用兩種不同的金屬與青蛙腿相接觸而引起肌肉痙攣，于是伽伐尼電池誕生了。但他對此并不理解，認為這是青蛙體內產生了“動物電”。 伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了意大利著名物理學家伏打的極大興趣。經(jīng)過一番研究，伏打于1792年將不同的金屬板浸入一種電解液中，組成了第一個直流電源——伏打電池。后來，他利用幾個容器盛了鹽水，把插在鹽水里的銅板、鋅板連接起來，電流就產生了。 （1）電流 ①什么是電流？ 大量電荷的定向移動形成電流。 ②電流形成的條件 導體——有自由移動的電荷，可以定向移動。導體包括金屬、電解液等；自由電荷有電子、離子等。 但是只有導體還是不行，因為通常情況下，導體中自由電荷沒有做定向移動。還必須有一股力量促使自由電荷做定向移動，這如同水流的形成一樣，有自由流動的水是形成水流的內因，還必須有促使水流動的動力即水流形成的外因——水壓差。而對于電流，自由電荷是它產生的內因，那么它的外因是什么呢？ [演示1]按圖連接 投影電路圖 小燈泡發(fā)光 有電流流過小燈泡 導體兩端存在電勢差——外因 當導體與電源連接時，它的兩端有了電壓，導體中就有了電場，這樣導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動形成電流。 ③持續(xù)電流的條件——導體兩端有持續(xù)電壓。 我們都知道要使燈泡一直亮著，即有持續(xù)電流通過，在燈泡兩端須保持有持續(xù)電壓。 導體中的電流有強有弱，在物理學中我們用電流強度來描述電荷定向移動快慢，進而描述電流強弱。 （2）電流強度（I） ①定義——通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值，叫做電流強度。簡稱電流，用I表示 ②表達式： ③單位：安培（A） ④電流強度是標量 ⑤電流的方向——規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，負電荷（電子）定向移動方向與電流方向相反。 （3）電流的分類 　 按方向分成 直流電里，若電流強度不變稱為恒定電流，通常指的都是恒定電流。 設問：既然導體兩端有電壓，才有電流流過導體，那么導體中的電流與導體兩端的電壓有什么關系呢？ 【板書】2．歐姆定律 電阻 [演示2] 先用幻燈片投影圖1介紹電路思路（或讓學生先設計后投影），教師按圖連接實物圖，引導學生注意電表的正負接線柱接法。 [演示] 閉合開關，移動滑動變阻器滑片觀察現(xiàn)象。 由實驗現(xiàn)象可知導體中的電流隨電壓變化而變化，換用另一規(guī)格燈泡會發(fā)覺在相同電壓（或電流）時，電流（或電壓）表示數(shù)不同。 由上述現(xiàn)象知，導體本身、流過導體的電流、導體兩端電壓之間肯定存在某種制約關系，那么如何研究三個物理量之間的關系？ （引導學生回憶探索牛頓第二定律時的思維方法：即先保持一個物理量不變，研究其他兩物理量的關系，再讓其余兩物理量中一個保持不變，研究其他兩物理量關系，然后把研究綜合起來得出三物理量之間的關系） 在這里我們是如何操作的呢？ （學生思考回答） （1）實驗 研究通過導體的電流與兩端電壓的關系 [演示3] 按圖1連接好電路后閉合開關K，調節(jié)滑動變阻器，讓學生由演示電表（有條件學校用投影演示）上讀出電壓表、電流表讀數(shù)，記入下表，再移動滑片P，同樣記下讀數(shù)，這樣得出大約6至7組數(shù)據(jù)。 從測得的數(shù)據(jù)中可得到，隨著導體兩端電壓的升高，導體中的電流在增大，在誤差允許范圍內U/I=定值。 對于數(shù)據(jù)的處理除用圖表法以外，我們還可以用什么方法？ 圖象法（描點、連線） 下面我們一起來用圖象來處理，先畫直角坐標系I-U，然后標刻度，按上述數(shù)據(jù)描點。 連點時先要看一下大致點的位置，然后作圖時，要使盡量多的點，在一條直線上，并使不落在直線上的點，對稱分布在直線兩旁。 上面的I-U圖線就叫做導體的伏安特性曲線。 由圖象可知直線過原點，為什么？ （因為U=0，I=0，電流形成條件） 把導體R0，換成另一導體R0＇重做上述實驗，可得另一條斜直線Ⅱ 由上述實驗結論不難發(fā)現(xiàn) ①導體中的電流與導體兩端電壓成正比 即　 I∝U或I=KU且U2/I2＞U1/I1 ②在同樣電壓情況下，U/I值大的電流小，U/I值小的電流大，即U/I值反映了導體阻礙電流的性質。 A．定義　 導體兩端電壓與通過導體電流的比值，叫做這段導體的電阻。 B．定義式　 R=U/I 對于給定導體R，一定不存在R與U成正比，與I成反比，關于R由哪些物理量決定，這有待下一節(jié)課來解決，但在相同電壓下電流與電阻成反比。 C．單位　 歐姆（Ω）1Ω=1V/A （2）歐姆定律 德國物理學家歐姆最早用實驗研究了電流跟電壓、電阻的關系，最后得出用他的名字命名的定律。 ①內容： 導體的電流強度跟它兩端的電壓成正比，跟它的阻值成反比。 ②表達式：I=U/R 注意：　 A．定律中的三個物理量U、I、R是對應于同一研究對象 B．歐姆定律為控制導體中電流提供依據(jù)。 C．適用條件——純電阻電路 （三）例題精講 【例1】導體中電流強度是0.5A，求半分鐘內通過導體橫截面的電子數(shù)？ 解　 q=It=0.530s=15C 【例2】把5.0V的電壓加在一段電阻絲的兩端測得通過電阻電流為1.0102mA．當電阻絲兩端電壓增至8V時，通過電阻絲電流增加多少？ 解　 已知　 U1=5.0V　 I1=1.0102mA　 U2=8.0V 由歐姆定律　 I=U/R得 ∴ΔI=I2-I1=1.6102mA-1.0102mA=60mA 答　 電流增加60 mA （四）總結、擴展 本節(jié)課主要討論了電流和歐姆定律。持續(xù)電流的形成，要求導體兩端有電勢差，即電壓。電流強度與電壓的關系，即歐姆定律，我們應該了解到不能憑空認為任何在導體中流過的電流總跟電壓成正比，并且應該認識到R=U/I是電阻的定義式，而不是它的量度式。 六、布置作業(yè)： 1．認真閱讀課本。自學152頁閱讀材料。 2．思考152頁“思考與討論”中提出的問題。 3．將152頁練習一做在練習上。 七、說明： 1．由于本節(jié)課的有關知識在初中已有初步介紹，故本節(jié)課用提問方式調動學生參與課堂積極性，在教學中還試著通過舉例讓學生解答等方式，提高對知識的消化。 2．作為學習電路問題的知識基礎，盡管初中已略有基礎，但它在本章仍有一定的地位，而且本節(jié)的學習中滲透科學研究方法和思維的訓練。因此，在學習中要注意發(fā)揮學生的主體作用。