(完整版)欧姆定律(教学设计)
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云南省保山市曙光学校高二物理 第十四章 恒定电流 教学设计
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第一节 欧姆定律
一、内容及解析
内容:本节的知识如电流的概念、定义式、导体中产生电流的条件、部分电路的
欧姆定律。
解析:本节课是关于恒定电流的第一节概念课。首先介绍的是电流,其中涉及
到的知识有电流产生的条件,电流大小计算的定义式,以及电流方向的判定;再
次介绍的知识就是欧姆定律(部分电路的欧姆定律),为以后学习闭合电路的欧
姆定律打下基础;最后是导体的伏安特性以及由导体的伏安特性曲线判断电阻式
线性还是非线性的。
二、教学目标及解析
教学目标:
1、知道电荷的定向移动形成电;
2、理解导体中产生电流的条件及电流方向的判定;
3、理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关的计算。知道公式I=nqvS,
并理解该公式;
4、知道什么是电阻及电阻的单位;
5、理解欧姆定律并能用来解决有关电路的问题;
6、知道导体的伏安特性,知道什么是线形元件和非线性元件;
解析:
本节主要是对一些定义做出正确的判定,对学生的要求相对来说较为简单,能灵
活运用欧姆定律进行简单的计算,为后面学习闭合电路的欧姆定律打下基础。
三、问题诊断及分析
1、本节要给学生介绍的有一个知识点就是关于矢量的理解,一直以来学生可能
都会认为只要是既有大小又有方向的量就是矢量,但是这是一个错误的观点,应
该还要满足平行四边形定则,为了加强理解,因而再后面的练习中有两个相关题。
2、关于欧姆定律的使用范围的理解。
四、教学支持条件分析
1、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
2、教学准备
多媒体
五、教学过程
引入新课,通过回顾初中的知识。
1、电流
(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)产生电流的条件
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①内因:要有能够自由移动的电荷──自由电荷。
②外因:导体两端存在电压──在导体内建立电场。
干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是提供并保持导体的两端
的电压,使导体中有持续的电流。
(3)电流的方向:正电荷的定向移动方向为电流方向。
总结:在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。在电解
质溶液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向
相反。
(4)电流
①定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值
称为电流。
②公式:I= q t (量度式)
③单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA),它们之间的关系是:
1 mA=10-3A
1μA=10-6A
④测量仪器
在实际中,测量电流的仪器是电流表。
(5)直流与恒定电流
①直流:方向不随时间而改变的电流叫做直流。
②恒定电流:方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。
2、欧姆定律、电阻
(1)导体中的电流跟导体两端电压的关系
德国的物理学家欧姆通过实验研究得出结论:导体中的电流I跟导体两端的
电压成正比,即I∝U。
I=UR 或者 R=UI
(2)电阻
①定义:导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻。
②定义式:R=UI (量度式)
③单位:电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
如果在某段导体的两端加上1V的电压,通过的电流是1A,这段导体的电阻
就是1Ω。所以,1Ω=1V/A。
常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ):
1 kΩ=103Ω
1 MΩ=106Ω
④物理意义
电阻是导体本身的一种特性,由导体本身决定。
注意:导体的电阻与导体两端的电压U及导体中的电流I没有关系,不能说
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导体的电阻R跟加在导体两端的电压U成正比,跟导体中的电流I成反比。
(3)欧姆定律
①内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反
比。
②公式:I=UR (决定式)
③适用条件:实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气
体(如日光灯管中的气体)和某些导电器件(如晶体管)并不适用。
④注意:使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R的同体同时对应关系。
3、导体的伏安特性
(1)导体的伏安特性曲线
①导体的伏安特性曲线
用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的I—U图线叫做导体的伏安特
性曲线。
如下图所示,是金属导体的伏安特性曲线。
②图线斜率的物理意义
在I—U图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数。
即k=tanθ=IU=1R
图线的斜率越大,电阻越小。右图中R1<R2。
③线性元件和非线性元件
a.线性元件: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。
b.非线性元件:伏安特性曲线不是直线,这样的元件
叫非线性元件。
注意:欧姆定律不适用的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线
不是直线,都是非线性元件。
4、练习:
【例一】下列说法正确的有( )
A、导体中的电荷的定向移动就形成电流
B、电流是矢量
C、导体中的电流越大,电阻越大
D、导体中有电流通过时,导体内部的场强不为零
【例二】关于电流,下列说法正确的是( )
A、根据I=q/t,可知q一定与t成正比
B、因为电流有方向,所以电流是矢量
C、如果在相等的时间内,通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流一定是
稳恒电流
D、电流的单位“安培”是国际单位中的基本单位
【例三】下列说法正确的是( )
A、根据I=U/R可知,流过导体的电流与加在它两端的电压成正比,与导体的电
I
U
O
R1
R2
I
U
O
I
U
R=U/I
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阻成反比
B、根据R=U/I可知,导体的电阻大小与加在导体两端的电压成正比,与流过导
体的电流成反比
C、欧姆定律适用于纯电阻电路
D、欧姆定律适用于金属导体导电,电解液导电,电离后的气体导电,或者是晶
体二极管、晶体三极管导电
【例四】一个电子绕氢原子核做半径为R的匀速圆周运动,其等效电流为多
少?(电子的质量为m,电量为e)
【例五】电阻Ra、Rb分别接入电路中,通过它们的电流随其两端电压 六、课堂小结
变化的情况如图所示。由图可知,Ra、Rb阻值大小的关系是( )
A、Ra>Rb B、Ra=Rb
C、Ra
教学的重点在于对电流的概念及定义式,电阻及定义式,欧姆定律及应用,导体
的伏安特性,教学的难点在于欧姆定律的应用及公式I=nqvS的推导。