欧姆定律(教学设计).docx

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
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
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＝ (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＝ 或者 R＝
(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＝ (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＝ (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
I
U
O
R1
R2
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＝＝
I
U
O
I
U
R＝U/I
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<Rb D、条件不足，无法判断

六、课堂小结
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。
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