《欧姆定律》ppt1

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共12张,有教案。
  高中物理课堂教学教案       年   月    日
  课 题 §2.3欧姆定律  课 型 新授课( 1课时)
  教   学  目   标  (一)知识与技能
  1、知道什么是电阻及电阻的单位。
  2、.理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题。
  3、知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件。
  (二)过程与方法
  1、通过演示实验探究电流大小的决定因素,培养学生的实验观察能力。
  2、运用数学图象法处理物理问题,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。
  (三)情感、态度与价值观
  通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立,激发学生的创新意识,培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。
  教学重点、难点 重点
  欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题。
  难点
  伏安特性曲线的物理意义。
  教 学 方 法  探究、讲授、讨论、练习
  教  学 手 段      电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导体A、B(参考教材图2.3-1)、晶体二极管、投影片、多媒体辅助教学设备
  教学活动
  (一)引入新课
  同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识,今天我们要在初中学习的基础上,进一步学习欧姆定律的有关知识。
  (二)进行新课
  1、欧姆定律
  教师:既然在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?下面我们通过实验来探究这个问题。
  演示实验:投影教材图2.3-1(如图所示)
  教师:请一位同学简述如何利用如图所示的实验电路来研究导体A中的电流跟导体两端的电压的关系?
  学生:合上电键S,改变滑动变阻器上滑片P的位置,使导体两端的电压分别为0、2.0 V、4.0 V、6.0 V、8.0 V,记下不同电压下电流表的读数,然后通过分析实验数据,得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。
  教师:选出学生代表,到讲台上读取实验数据。将得到的实验数据填写在表格中。
  换用另一导体B,重复实验。
  [投影]实验数据如下
  U/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 
  I/A       导体A
  I/A       导体B
  教师:同学们如何分析在这次实验中得到的数据?
  学生:用图象法。在直角坐标系中,用纵轴表示电压U,用横轴表示电流I,根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。根据这些点是否在一条直线上,来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。
  教师:请一位同学上黑板作U-I图线。其他学生在练习本上作。
  学生:作图,如图所示。
  教师:这种描点作图的方法,是处理实验数据的一种基本方法,同学们一定要掌握。
  分析图象,我们可以得到哪些信息?
  学生:对于同一导体,U-I图象是过原点的直线,电压和电流的比值等于一个常数。这个比值可以写成:
  R= 
  对于不同的导体,这个比值不同,说明这个比值只与导体自身的性质有关。这个比值反映了导体的属性。
  师生互动,得出电阻的概念:电压和电流的比值R= ,反映了导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻。
  教师:将上式变形得
  I= 
  上式表明:I是U和R的函数,即导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是我们初中学过的欧姆定律。
  教师:介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立,从而对学生进行思想品德教育。
  讨论:根据欧姆定律I= 得R= ,有人说导体的电阻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,这种说法对吗?为什么?
  学生:这种说法不对,因为电阻是导体本身的一种特性,所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。
  教师:电阻的单位有哪些?
  学生:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是 Ω。
  常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ):
  1 kΩ=103 Ω
  1 MΩ=106 Ω
  教师:1 Ω的物理意义是什么?
  学生:如果在某段导体的两端加上1 V的电压,通过导体的电流是1 A,这段导体的电阻就是1 Ω。所以1 Ω=1 V/A
  教师:要注意欧姆定律的适用条件:纯电阻电路,如金属导体和电解液。对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用。
  [投影]例题
  例:某电阻两端电压为16 V,在30 s内通过电阻横截面的电量为48 C,此电阻为多大?30 s内有多少个电子通过它的横截面?
  解析:由题意知U=16 V,t=30 s,q=48 C,
  电阻中的电流I= =1.6 A
  据欧姆定律I= 得,R= =10 Ω
  n= =3.0×1020个
  故此电阻为10Ω,30 s内有3.0×1020个电子通过它的横截面。
  [说明]使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R的同一性(对同一个导体)。
  2、导体的伏安特性
  教师: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。如图所示,是金属导体的伏安特性曲线。
  学生讨论:在I—U曲线中,图线的斜率表示的物理意义是什么?
  总结:在I—U图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数。即k= 。图线的斜率越大,电阻越小。
  教师: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。
  师生活动:用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路,改变电压和电流,画出晶体二极管的伏安特性曲线,右下图所示,可以看出图线不是直线。
  教师:伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性元件。
  (三)课堂总结、点评
  教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
  学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
  点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
  教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
  (四)实例探究
  ☆欧姆定律的应用
  【例1】两电阻R1、R2的伏安特性曲线如右图所示,由图可知:
  (1)这两电阻的大小之比R1∶R2为_______
  A.1∶3  B.3∶1  C.1∶  D. ∶1
  (2)当这两个电阻上分别加上相同电压时,通过的电流之比为_______
  A.1∶3  B.3∶1  C.1∶  D. ∶1
  解析:(1)由欧姆定律I= 可知,在I—U图线中,图线的斜率k= = ,即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。
  R1∶R2=tan30°∶tan60°=1∶3
  所以A选项正确。
  (2)由欧姆定律I= 可知,给R1、R2分别加上相同的电压时,通过的电流与电阻成反比
  I1∶I2=R2∶R1=3∶1,故B选项正确
  【例2】若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?
  解析:对欧姆定律理解的角度不同,求解的方法也不相同.本题可以有三种解法:
  解答一:依题意和欧姆定律得: ,所以I0=1.0 A
  又因为 ,所以  A
  解答二:
  由  得  A
  又 ,所以  A
  解答三:画出导体的I—U图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流强度为I0.
  当 时,I=I0-0.4 A
  当U′=2U0时,电流为I2.
  由图知  
  所以I0=1.0 A  I2=2I0=2.0 A  
  说明:(1)用I—U图像结合比例式解题,显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。
  (2)导体的电阻是导体自身的一种属性,与U、I无关,因而 ,用此式讨论问题更简单明了。
  学 生 活 动
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