高二物理第十五章第一节 电流欧姆定律电阻定律教案 人教试验版

高二物理第十五章第一节 电流欧姆定律电阻定律教案 人教试验版

电流欧姆定律电阻定律 ‎ 一、教学目标 1．了解电流形成的条件。‎ 2．掌握电流强度的概念，并能处理简单问题。‎ 3．巩固掌握欧姆定律，理解电阻概念。‎ 4．理解电阻伏安特性曲线，并能运用。‎ 5．掌握电阻定律，认识电阻率的物理意义。‎ 二、重点、难点分析 1．电流强度的概念、电阻定律、欧姆定律是教学重点。‎ 2．电流强度概念、电阻的伏安特性曲线、电阻率对学生来说比较抽象，是教学中的难点。‎ 三、教具 1．欧姆定律（伏安特性曲线）‎ 直流电源（稳压），电压表，电流表，滑动变阻器，导线若干，开关，待测电阻。‎ 2．电阻定律：电压表，电流表，直流电源，滑动变阻器，酒精灯，电阻丝（一根），自制电阻丝示教板。‎ 说明：电阻丝示教板上，有电阻丝A，电阻丝B，其中B对折，其长度是A的两倍，电阻丝C是与A相同且等长的两根电阻丝并联而成。‎ 四、主要教学过程 （一）引入新课  前面学习场。电场对其中的电荷有力的作用，若是自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。如：静电场中的导体在达到静电平衡状态之前，其中自由电荷在电场力作用下定向移动。电容器充放电过程中也有电荷定向移动。电荷的定向移动就形成了电流。‎  （二）教学过程设计 1．电流 （1）什么是电流？大量电荷定向移动形成电流。‎ （2）电流形成的条件：‎ 静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动；‎ 电容器充放电，用导体与电源两极相接。‎ ①导体，有自由移动电荷，可以定向移动。同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”。导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等。‎ ②导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动。‎ ③持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）。电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流。‎ 导体中电流有强有弱，用一个物理量描述电荷定向移动的快慢，从而描述电流的强弱。‎ （3）电流强度（I）‎ ①量度：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，这个比值称为电流强度。‎  ③单位：安培（A）‎ 1A=1C／s ④性质：标量。初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和。但电流是有方向的。（有方向的量不一定是矢量，是否矢量关键看满不满足平行四边形法则。）‎ ⑤电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。‎ （4）电流分类：‎  直流电里，若电流强度不变，就称为恒定电流，这是高中阶段电流知识的重点。‎ 前面讨论了电流，尤其是持续电流的形成，要求导体两端有电势差，即电压。电流强度与电压究竟有什么关系？这可利用实验来研究。‎ 实验1‎ 按电路图连接实验电路，R0为待测电阻（定值电阻）。‎  闭合S后，移动滑动变阻器触头，记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R0两端电压，电流表测得的是通过导体R0的电流，记录在下面表格中。‎ U/V ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ I/A ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 把所得数据描绘在I-U直角坐标系中，确定U和I之间的函数关系。‎  分析：这些点所在的曲线包不包括原点？包括，因为当U=0时，I=0。这些点所在曲线是一条什么曲线？过原点的斜直线。‎ 把R0换成与之不同的R＇0，重复前面步骤，可得另一条不同的但过原点的斜直线。‎ 结论：给定导体，导体中电流与导体两端电压成正比，I∞U I=kU 对不同导体图象斜率k不同。相同电压U0下，两导体电流分别为I1、I2，I1＞I2，导体2对电流阻碍作用比导体1大，I1=k1U0  I2=k2U0‎  用。若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作  2．欧姆定律：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。‎ 大量实验表明，欧姆定律适用于纯电阻电路（金属、电解液等）。‎ 同时，欧姆定律里提出一个新物理量——电阻。‎ 3．电阻 （1）定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。‎ （2）量度式：R=U／I 说明：①对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系。‎ ②这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法。‎ （3）单位：电压单位用伏特（V），电流单位用安培（A），电阻单位用欧姆，符号Ω，且1Ω=1V／A 常用单位：1kΩ=1000Ω    1MΩ=106Ω 电阻是导体的特性，电阻与导体的哪些因素有关？‎ （4）影响电阻的因素：‎ 电阻反映了导体对电流的阻碍作用，导体越长，阻碍作用会不会越大？‎ 导体横截面积越大，电压不变，单位时间里通过电荷将增加，从而电阻变小。‎ 实验2‎  按如图所示电路，依次将A、B、C三段电阻丝分别接入电路中，利用R=U／I测出三段电阻丝电阻，并加以比较。‎ 应指出：B电阻丝长度是A的2倍，测出电阻也约为A的2倍。‎ 说明：①R∝l  C电阻丝与A等长，为了改变横截面积，C的两根电阻丝并排连入电路中，相当于横截面积增加1倍，测出电阻比A电阻小，约为A电阻的一半。‎  导体k不同。k反映了材料导电性质，称作电阻率，用ρ表示。‎  当S=1m2，l=1m时，ρ在数值上等于R。‎ 强调：ρ的大小由导体材料决定。‎ ρ的大小与温度有关，一般ρ随温度升高而增大。‎ 实验3：把单独一根电阻丝接入前图所示电路中，测出电阻来，用酒精灯加热。再看电压表、电流表读数，可以计算出电阻，从而判断电阻增大了。‎ ④总结：电阻定律 导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比。‎  （三）复习巩固 导体两端电压U不变，导体电阻率ρ，长l，横截面积S，问经过△t秒后，通过导体任一截面的电量。‎ 若U、△t不变，导体材料也不变，要让通过导体横截面的电量加倍，可采用什么办法？‎ 若U、△t及导体体积都不变，导体材料给定，要让通过导体截面的电量加倍，可采用什么办法？‎  