人教版高中物理选修3-1第二章《定电流》教材分析(实验部分)

6 电阻定律教学设计（一）错误!教学分析电阻定律是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是《恒定电流》这一章的基本规律之一，本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后，起到了承上启下的作用，部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系；电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。

学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究，同时突出了“电阻率”这一物理概念，这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系.因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义，在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。

教学目标1．经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。

体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法.2．深化对电阻的认识,了解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算。

3．理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系,通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。

教学重点难点本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。

难点是对电阻率的理解，在介绍电阻率时，可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识，明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验，使学生知道电阻率和温度有关。

教学方法与手段在学生科学猜想的基础上，通过已知的研究方法-—控制变量法的应用，讨论设计实验方案，自主进行实验操作、分析数据、探究规律，过程中教师积极引导和评价。

通过电阻率的相关图表分析，锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力。

错误!教学媒体“220 V 15 W"“220 V 200 W"灯泡各一只,日光灯丝一条,学生电源，酒精灯，电池组，滑动变阻器(20 Ω），演示电流表,电键，导线，多媒体课件，投影仪。

恒定电流一、基本概念1.电流的定义式：I=q/t（适用于任何电荷的定向移动形成的电流）对于金属导体I=nqvS（只适用于金属导体）（n为单位体积内自由电子个数，S为导线横截面积，v为自由电子定向移动速率）。

2.电阻定律：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。

R=⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率。

单位是Ω m。

⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

⑶材料的电阻率与温度有关系：①半导体的电阻率随温度升高而减小，例如热敏电阻。

金属的电阻率随温度升高而增大。

铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。

②有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零的现象叫超导现象。

能够发生超导现象的物体叫超导体。

材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C。

我国科学家在1989年把T C提高到130K。

3.欧姆定律I=（适用于金属导体和电解液等纯电阻电路，不适用于含有电源电动机等用电器的电路）。

欧姆定律须注意对应性：选定电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。

电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。

还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。

例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：例2. 下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象CA. B. C. D.4.电功和电热：电功就是电场力做的功，因此是W=UIt；由焦耳定律，电热Q=I2Rt。

⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I 2Rt=t⑵对非纯电阻电路（如电动机），由于电能除了转化为电热以外还转化为机械能或化学能等其它能，电功大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I 2Rt计算，两式不能通用。

《2.3欧姆定律》教学设计教学目标：（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：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。

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：伏安特性曲线的物理意义。

教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导体A、B（参考教材图2.3-1）、小灯泡、多媒体辅助教学设备教学过程：（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1、欧姆定律教师：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。

探究实验：投影教材图2.3-1（如图所示）小组分工：1、2组探究导体A的电流与电压、电阻的关系。

3、4组探究导体B电流与电压、电阻的关系。

5、6探究小灯泡的电流与电压、电阻的关系。

探究问题：电流与电压、电阻的关系探究结果呈现形式：1U/VI/A2、导体的伏安特性曲线实验结论：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 -I 图象是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。

这个比值可以写成：R =IU 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 =I U ，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。

选修3-1知识点第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流：电荷的定向移动形成电流。

条件：①存在自由电荷，如金属内的自由电子液体中的正负离子。

②导体两端始终存在电压，导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。

2、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置。

作用：保持导体两端的电势差(电压)，使导体中有持续的电流。

3、类型：①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。

②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。

二、恒定电流（恒定电场：电场强度和大小都不变。

）1、定义：大小、方向都不随时间变化的电流。

用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。

2、电流公式：qtI t Iq 3、单位:国际单位安培(A)，常用单位：毫安（mA ）、微安（μA ）4、方向：正电荷定向移动的方向。

金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

注意：电流是标量。

2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力：化学作用，电磁作用。

在外电路，正电荷由电源正极流向负极。

电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。

非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。

在非静电力做功下，电源把正电荷从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加。

电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。

2、电动势：描述电源非静电力做功能力的强弱。

3、定义：电源内部非静电力移送电荷q 所做的功W 与q 的比值，q wE 定义式，不成比例关系。

4、电动势由非静电力的特性决定，跟电源体积无关，也跟外电路无关。

5、内阻r ：电源也是由导体组成的，所以也有电阻。

6、电源重要参数：电源电动势E ，电源容量，电源内阻r 。

2.3欧姆定律一、电阻1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。

2、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。

3、公式：I UR 定义式不成比例关系。

1电源和电流，整体设计教学分析学生在学习了第一单元的静电场后，对电场力做功、电势、电势能的概念已经有了较深刻认识，此刻不失时机地引导学生认识恒定电场，符合学生心理特点。

教材利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义和物理意义.教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

教学目标1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立.2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量—-电流。

3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系.4．通过对电源、电流的学习，学生学会类比理解电动势，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题.教学重点难点及突破重点理解电源的形成过程及电流的产生,会灵活运用公式计算电流的大小.本节课把电源与抽水机进行类比解决了电源的作用这个难点。

教学方法与手段课堂教学中，采用教师引导学生分析,学生主动思考，师生共同总结或加以点评的方法，既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感.对于电源的作用这一难点通过类比的方法使学生更容易理解。

错误!教学媒体投影片,多媒体课件，电闪雷鸣的视频，静电图片，小灯泡发光的简单电路。

知识准备1．静电场的电场线，电势、电势差的有关知识。

2．初中电流的形成的有关知识。

错误!主要教学环节与事件：分任务、师生活动、设计说明.导入新课［事件1］教学任务：创设情景,导入新课。

师生活动：【展示】雷鸣电闪的视频。

【演示】小灯泡发光的实验。

观察并讨论：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光,但它只能存在于一瞬间，而电路中的小灯泡却能持续发光？通过现象对比，激发学生的求知欲。

调动学生的学习积极性。

结论：小灯泡电路中有电源。

推进新课[事件2］教学任务：电源的作用。

师生活动：投影下面的图片思考与讨论：分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来,A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态?导线中能否出现电流?这个电流有什么特点?结论：最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态,导线中的电流只能是瞬时的。

《电源和电流》教学设计一、教材内容分析本节课是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-1第二章《恒定电流》的第一节内容，是电场知识和电路知识两部分的紧密衔接，具有承上启下的作用。

本节课需要一个课时。

本节课从电场知识入手，通过分析讨论有效地将“场”和“路”的知识相联系，这样的安排符合学生的认知规律，有利于培养学生不断运用所学的知识来解决实际问题，从而培养学生的分析和解决问题的意识和能力，激发学生的求知欲和学习兴趣。

二、教学目标知识与技能目标:1、明确电源在直流电路中的作用和导体中的恒定电场2、知道恒定电流的概念描述电流的强弱程度的物理量——电流3、从微观的角度理解导体中的电荷定向移动和电流之间的关系过程与方法：在理解电流形成的基础上通过类比和分析使学生对电源的概念、导线中的电流等方面有更好的理解，培养学生独立思考解决问题的能力。

情感态度价值观：1、通过本节对电源电流的学习，培养学生将物理知识应用于实践中的意识，使学生认识到知识来源与实践。

2、过本节的学习使学生学会多种解题方法，培养学生的科学思维习惯。

三、学习者特征分析由于学生知识单一、比较粗浅、又充满好奇心，初中学过的电学知识时间比较久，所以在课堂上采用教师引导学生分析、学生主动思考、师生共同总结相结合的特点，这样既能发散学生的思维又能调动学生的积极性，从而活跃了课堂气氛、减少了学生学习的恐惧感，增强了信心。

四、重难点及突破措施重点：1）电源的作用2）恒定电场的概念3）电流大小的计算难点：电源与抽水机进行类比重难点突破措施：1）讲解概念时采用教师引导，学生分析，充分发挥学生的主观能动性，这样既掌握了知识又活跃了课堂气氛。

2）通过电源与抽水机进行类比，尽量注重本节知识与生活、社会相联系，这样让学生体会到物理就在我们身边，把抽象的知识具体化。

五、教学策略选择与设计1、通过对电源的介绍，促使学生了解生活中的电、激发学生学物理的兴趣。

人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1．如图18—13所示，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，R 3= 4Ω，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A 和3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？[解析] （1）假设R 1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为0.8A ；假设R 3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为3.2V 。

所以，发生断路的是R 2。

（2）R 2断路前，R 2与R 3串联、然后与R 1并联；R 2断路后，电池只对R 1供电，于是有22R ×3.2=0.8R 由此即可解得 R 1rR R R R R E++++32132)(rR E+1=0.8 [规律总结] 象进行分析，从而得出故障的种类和位置。

一般的故障有两种：断路或局部短路。

例2．在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R5的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是（ ）A ．I 变大，U 变小．B ．I 变大，U 变大．C ．I 变小，U 变大．D ．I 变小，U 变小． [解析] 当R 5向a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EI R r=+知道，回路的总电流I 变大，内电压U 内=Ir 变大，外电压U 外=E-U 内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R 1及R 4两端的电压U=I （R1+R 4）变大，R5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小，答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大. （2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式 用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反[例3] 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流精品教案（整套）电源和电流［要点导学］1. ________________________________________ 能把电子从正级搬运到负级的装置是 ____________________________________________ 。

2•恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。

这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。

3•形成电流的必要条件：（1）要有能自由移动的_____ 。

在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的 _______ ，电解液中的________ 等。

（2）导体两端有 _____ ，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力一一电场力。

电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。

4•电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式匸q/t。

电流的单位：安（A），1A = 1C/S,常用单位还有毫安（mA）、微安（卩A），1A=103mA=106卩A。

在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。

5. 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向 ______ 。

但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。

6. 恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。

7. 电流的微观表达式：匸nqvS。

其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。

A G 匚Df I 1K图12-1-1推导过程如下：如图12- 1- 1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C,设导体的截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电量为q,电荷的定向移动速率为v,则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。

《测定电池的电动势和电阻》说课稿尊敬的各位老师你们好我今天说课的题目是《测定电池的电动势和电阻》,接下来我将从教材分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计六个方面进行我的说课。

一、教材分析本节出自人教版物理选修3-1第二章第10节，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习既能加深对闭合电路欧姆定律的理解又能激发学生的学习兴趣，培养学生的合作、探究、动手能力，它具有很重要的实际意义。

二、教学目标1.知识与技能目标：(1)理解闭合电路的欧姆定律内容；(2)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法；(3)学习用图象法处理实验数据；(4)尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法。

2.过程与方法目标：（1）通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。

（2）体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。

3.情感、态度与价值观目标：（1）培养学生仔细观察，真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质；（2）使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

三、教学重难点1.重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

2. 难点：用图象法处理实验数据及实验误差的分析。

四、教法与学法1、教法根据《物理课程标准》结合教学内容，针对学生实际，以素质教育为出发点，我将采用启发、引导、实践、探究、分析等多种方法进行教学，真正理解欧姆定律。

2、学法为适应学生认知能力和思维发展水平，根据教学的目的和特点，针对学生的实际情况，在教学过程中采用的学法有观察、操作、讨论、思考、分析等。

五、教学过程（一）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。