高中人教版 (新课标)3 欧姆定律教学设计

这是一份高中人教版 (新课标)3 欧姆定律教学设计，共4页。
了解电流形成的条件。
掌握电流强度的概念，并能处理简单问题。
巩固掌握欧姆安律，理解电阻概念。
理解电阻伏安特性曲线，并能运用。
掌握电阻定律，认识电阻率的物理意义。
重点、难点分析
电流强度的概念、电阻定律、欧姆定律是教学重点。
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。
教具
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。
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。
主要教学过程
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。
教学过程设计
电流
什么是电流？大量电荷定向移动形成电流。
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。
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。
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。
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。
电流强度（I）
量度：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所有时间的比值。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。
表达式： I=q/t
单位：安培（A） 1A=1C/s
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。）
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。
电流分类：
按方向分成两大类①直流电：方向不变 ②交流电：方向随时间变化
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。电流强度与电压窨有什么关系？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。
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Rˊ0，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 I1> I2 故 k1>k2 1/k2>1/k1 k的倒数反映了导体对电流阻碍作用。若用一个物理量来描述导体对电流的阻碍作用，R=1/k 则有I=U/（1/k）=U/R，R称为电阻。
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。
电阻
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。
量度式：
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。
这个式子（定义）给出了测量电阻的方法��伏安法。
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？
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。
②R∝1/S 可以写成R=kl/S，其中对同一材料导体k不变，不同材料导体k不同。K反映了材料导电性质，称作电阻率，用ρ表示。
③电阻率ρ ρ=RS/l，这提供了一种测量ρ的方法。
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：把单位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。
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。R=ρl/S
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？
U/V
I/A