云南省潞西市芒市中学高中物理2.6电阻定律教学案

1 2.7闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和；

2、理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题；

3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；

4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题；

5、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。

教学重点：闭合电路欧姆定律的理解和应用，推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论；路端电压与负载的关系

教学难点：1、对电动势概念的理解；2、路端电压随负载的变化规律。

二、预习导学

1、什么是电源?

2、电源电动势的概念?物理意义?

（1）定义：

（2）意义：

3、如何计算电路中电能转化为其它形式的能?

三、问题引领，知识探究

问题1最简单的电路由几部分组成？

问题2用电器中有持续电流的条件是什么？

2 问题3在实验室中常用的电源有哪些？

问题4电动势是如何定义的？

问题5闭合电路的欧姆定律是如何表述的？

例题1、电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8V，求电源的内电阻（见图）.

分析：电源两端的电压就是路端电压，由于外电路仅一个电阻，因此也就是这个电阻两端的电压.可由部分电路欧姆定律先算出电流，再由全电路欧姆定律算出内电阻.

解：通过电阻R的电流为

由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得电源内电阻

[说明] 由于电动势等于内、外电路上电压之和，而通过内、外电路的电流又处处相同，因此也可以根据串联分压的关系得

1 / 5 高二物理2.6 电阻定律

一、知识导学

1. 电阻定律

（1）内容：在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

（2）表达式：SLR。

说明：该式为导体电阻大小的决定式，表明导体的电阻由导体本身因素（电阻率ρ，长度L，横截面积S）决定，与其他因素无关。由此可更加明确电阻的定义式IUR中R与U、I无关这一点，使我们对比值定义物理量有了更好更深刻的理解。

2. 电阻率

（1）物理意义：反映了材料导电性能的好坏。电阻率越小，导电性能越好。

（2）计算：由SLR得LSR•，可见，只要知道导体的电阻R，横截面积S，长度L，即可求出制作所用材料的电阻率，LSR•是实验测定电阻率的依据。由LSR•可见，电阻率在数值上等于用该材料制成的长为1m，横截面积为的导体的电阻大小。

（3）单位：国际单位——欧姆·米，中文符号是欧·米，国际符号是Ω·m。

（4）决定因素：电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，橡胶的电阻率最大。各种材料的电阻率都随温度而变化。金属的电阻率随温度的升高而增大，利用它可制作电阻温度计；有些合金（如锰铜和康铜）的电阻率几乎不受温度变化的影响，利用它可制作标准电阻。

3. 半导体

（1）概念：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。如锗、硅、砷化镓等，其电阻率约为。

（2）半导体的特性

半导体的导电性能可由外界条件控制，如改变温度、受到光照、掺入杂质等，都可以使其导电性质发生显著的变化。这种性能是半导体所特有的。

（3）半导体的应用

根据半导体的特性，人们制成了热敏电阻、光敏电阻、晶体管等各种电子元件，并且发展成为集成电路，半导体的特性在现代科学技术中将发挥更重要的作用。

1 2.5焦耳定律

一、教学目标

1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率；

2、了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件；

3、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热；

4、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

教学重点：区别并掌握电功和电热的计算。

教学难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

二、预习导学

1、电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，电荷的 减小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。

2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能，这样的电路叫做纯电阻电路。

三、问题引领，知识探究

问题1电功是什么？电功的单位有哪些？

问题2电功率的定义式是什么？它的单位有哪些？

问题3什么叫热功率？

问题4怎样区分纯电阻电路与非纯电阻电路？

2

例题1、两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为（ C ）

变式练习1、课本141页第（2）题.

例题2、在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是 （ D ）

A．电功等于电热

B．电功等于电热的0.24倍

C．电功等于电动机输出的机械功

D．电热仅为电功的一部分

变式练习2、课本141页第（3）题.

四、目标检测

1. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R.设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内 （ ）

A．电炉和电动机产生的电热相等

1 2.6 导体的电阻

问题导学

1、根据自己的生活经验和已有知识，猜测电阻可能和自身的哪些因素有关。

2、如果要探究导体电阻和这几个因素的关系，我们在实验中要用到什么方法？

3、每个物理量该如何测量呢？请设计合理的测量方法。

①测长度：

②测电阻：

③测横截面积：

你的猜想是否正确？请阅读课本“影响导体电阻的因素”。

探究：导体电阻与其影响因素的定量关系

1、实验探究 阅读P56,“探究方案一”，回答下列问题。

（1）实验如何巧妙地比较电阻大小？写出理论依据。

（2）画出实验电路图。你还有别的设计方案吗？

（3）互相交流实验中注意的事项。

（4）设计表格，记录数据。

数据1 数据2

材

料

相

同 L S V1= V1′= 比较V1 、V2

2L S V2= V2′= 比较V1 、V3

L 2S V3= V3′= 比较V1 、V4

材料不同 L S V4= V4′=

（5）分析数据，写出实验的结论

2、逻辑推理法 阅读“探究方案二”P57 ，回答下列问题。

（1）由串联电路的特点推导导体电阻与它的长度的关系。

（2）由并联电路的特点推导导体电阻与它的横截面积的关系。

（3）写出电阻与其长度L、横截面积S的关系式 。

(4)分析比例系数的物理意义。及求法：

五、自我检测

1、电阻定律

（1）通过实验探究，采用了___________法，得知影响导体电阻的因素有温度、_______、________、________。

（2）内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成_____，与它的横截面积S成______；导体的电阻与构成它的______有关。 2 （3）表达式（决定式）：_________ _。