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欧姆定律

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欧姆定律是关于 高二物理教案,方面的资料,本站还有更多关于高二下学期物理教案,高二物理讲解方面的资料,http://www.jiaoxue51.com。

教学目标
(一)知识目标
  1、知道电流的产生原因和条件.
  2、理解电流的概念和定义式,并能进行有关的计算
  3、理解电阻的定义式,掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题.知道导体的伏安特性.
(二)能力目标
  1、通过电流与水流的类比,培养学生知识自我更新的能力.
  2、掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法,培养学生依据实验,分析、归纳物理规律的能力.
(三)情感目标
  通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质.

教学建议

  1、关于电流的知识,与初中比较有所充实和提高:

  从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.

  知道正电荷在电场力作用下从电势高处向电势低处运动,所以电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极.

  2、处理实验数据时可以让学生分析变量,通过计算法和图象法来出来处理数据,加强学生对图象的认识,进一步学会如何运用图象来解题.有条件的学校可以采用“分组实验—数据分析—得出结论”的思路以加强感性认识,有利于对本节重点——欧姆定律的理解
3、欧姆定律的讲法与初中不同,是用比值 定义电阻 的,这种讲法更科学,适合高中学生的特点.电阻的定义式变形后有些学生会产生歧义,认为电阻是由电压和电流决定的,要注意引导解释.

  4、要求学生知道公式 ,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考与讨论”中,希望学生能够按照其中的设问自己推导出公式 ,以加深对电流的理解.如果学生自己推导有困难,希望教师加以引导.

  5、对于导体的伏安特性是本节的难点,应该结合数学知识进行,并尽可能的多举实例以加强对知识的深化.

教学设计方案

欧姆定津

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.

二、重点、难点分析

  1、电流强度的概念、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学生来说比较抽象,是教学中的难点.

三、教具

学生直流电源(稳压),电压表,电流表,滑动变阻器,导线若干,开关,待测电阻.

四、主要教学过程

(-)引入新课

  上一节课我们学习了电场,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,知道电荷的定向移动形成电流.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.由于电流与我们生活很密切,所以我们有必要去认识它,这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解.

(二)教学过程

  众所周知,人们对电路知识和规律的认识与研究,也如对其他科技知识的认识与研究一样,都经历了漫长的、曲折的过程.18世纪末,意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪,经进一步研究后,已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛,于是伽伐尼电池诞生了.但他对此并不理解,认为这是青蛙体内产生了“动物电”.伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣.经过一番研究,伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中,组成了第一个直流电源——伏打电池.后来,他利用几个容器盛了盐水,把插在盐水里的铜板、锌板连接起来,电流就产生了.

  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:例如:

  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( )

  ①定义: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.简称电流,用

www.jiaoxue51.com表示

  ②表达式:

  ③单位:安培(A)毫安(mA),微安(μA)

  ④性质:电流强度是标量.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.

  正电荷在电场力的作用下,从高电势向低电势运动,所以电流是有高电势向低电势流动,在电源外部,是由电源正极流向负极.

  (4)电流分类:

  按方向分成两大类:直流电和交流电

  直流电:方向不变,如果直流电大小不变,就称为恒定电流,这是高中阶段电流知识的重点.

  交流电:方向随时间变化

  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.

演示

  先给学生介绍实验电路图,教师按电路图连接实验电路,并请学生观察电表的正负接线柱,要求学生注意,正负接线柱的接法, 为待测电阻(定值电阻).

演示

  闭合S后,移动滑动变阻器触头,观察电表的变化,说明导体两端的电压和电流都随导体的电阻有关.

  启发学生思考:如何由实验得到电压和电流与电阻的关系呢?

  分析:用控制变量法,先保证其中的一个量保持不变,让其余两个量之间相关,然后结合起来分析.

  保证电阻不变,调节电压,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R两端电压,电流表测得的是通过导体 的电流,记录在下面表格中.

         

         

  注意:这一方法可以类比数学中函数图象,用描点法来研究,启发学生思考物理与数学的联系.

  把所得数据描绘在 直角坐标系中,确定 和 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 时, .这些点所在曲线是一条什么曲线?过原点的斜直线.

  把 换成与之不同的 ,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,

www.jiaoxue51.com,或者

  对不同导体,图象斜率是不同.相同电压下,两导体电流分别为 、 , ,导体2对电流阻碍作用比导体1大, , . 的倒数反映了导体对电流的阻碍作用.若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作用, ; , 称为电阻.

  2、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)定义式:

说明:①对于给定导体, 一定,不存在 与 成正比,与 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lΩ=1V/A

常用单位:1kΩ=1000Ω;1MΩ= Ω

  3、欧姆定律

  德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流跟电压、电阻的关系,最后得出用他的名字命名的定律.

  内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比.

  表达式:

www.jiaoxue51.com注意:

  (1)式子中的三个量 、 、 必须对应着同一个研究对象

  (2)大量实验表明,欧姆定律适用于纯电阻电路(金属、电解液等).

(三)小结

  1、不要认为在任何导体中,电流都与电压成正比,对于非纯电阻电来讲则不然.

  2、 仅仅是带内阻的定义式,而不是决定式,电阻的大小不决定于电压和电流.


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