恒定电流教案1
恒定电流教案 1
电路的基本概念和规律一、电流1、定义:电荷的定向移动形成电流。
2、定义式:t q I =3、方向:与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。
4、性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵循代数运算规则,是标量。
5、单位:A6、电流的微观表示:取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。
设想在导体中取两个横截面B 和C ,横截面积为S ,导体中每单位体积中的自由电荷数为n ,每个自由电荷带的电量为q ,则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少?电流I 为多少?---引导学生推导 2.电阻定律I =nqvS7、形成电流的条件:a ,导体中存在自由电荷;b,导体两端存在电压。
8、电流的分类:方向不改变的电流叫直流电流,方向和大小都不改变的叫恒定电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。
二、部分电路欧姆定律1、 电阻定义式 R =U I2、导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,公式:s lR ρ=(1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质),单位是Ω m 。
(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
(3)材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。
③有些物质当温度接近0 K时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C。
我国科学家在1989年把T C提高到130K。
现在科学家们正努力做到室温超导。
恒定电流教案1
【本讲教育信息】一. 教学内容:恒定电流概念专题复习【重点、难点】一. 电流1. 电流的形成:(1)电荷的定向移动形成电流;(2)回路中存在自由电荷是形成电流的内因,电压是导体中形成电流的外因,导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件。
2. 电流的速度:电流的速度为,在电场力作用下,导体中大量电子做整体定向运动的速度的数量级为,在常温下金属内的自由电子以105m/s的平均速度做无规则的热运动。
3. 电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向,它与负电荷定向移动的方向相反。
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,在电源的内部,电流是从电源的负极流向正极。
4. 电流的大小和单位:(1)电流的意义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值称为电流。
(2)公式:(3)单位:国际单位制中是安培,简称安(A),是国际单位制中七个基本单位之一。
(4)电流是标量。
5. 如何从微观角度认识电流如下图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,两端加一定电压,设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设想在导体中取两个横截面B和C,它们之间的距离在数值上等于v。
这样在单位时间内,在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C,设导体横截面积为S,导体中每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷所带的电荷量为q,则BC内的自由电荷总数为N=nvS。
总电荷量Q=Nq=nvSq,即通过导体的电流。
由此可见,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度,还与导体的横截面积有关。
例1. 已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?解析:截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量q=e,则有:①再由库仑力提供向心力有:得②解得,答案:二. 电阻1. 测定一段导体所具有的电阻,可以根据公式R=,这种测量电阻的方法称为伏安法2. “探究影响导线电阻的因素”采用控制变量法3. 电阻定律(1)内容:导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关。
恒定电流实验操作教案设计
恒定电流实验操作教案设计一、实验目的1、了解电流随时间的变化趋势。
2、探究电流和电压、阻值之间的关系。
3、实验验证欧姆定律的正确性。
二、实验原理在电路中加入一个电阻R,并接上一个电池和开关,然后通过电流表I测量电流强度,通过电压表V测量电路两端的电压。
三、实验材料和器材电阻R=100欧姆、1k欧姆、10k欧姆、100k欧姆各1个;电池(9V)1个;电流表1个;电压表1个;开关1个;导线若干条。
四、实验操作1、接线方法:按实验电路图所示接线。
2、调节电源稳定器调节电压为9V左右,经准备实验。
3、通过电流表I读取电路的电流强度。
4、通过电压表V读取电路两端的电压。
5、重复实验1~4,分别记录不同电阻值下的电流强度和电压,并计算出它们之间的关系。
6、根据欧姆定律的公式计算得到电路中的电阻值。
五、实验数据处理与结果分析1、根据测得的电流强度、电压和电阻值的数据,用I=V/R求得电路的电阻值R并记录。
2、对比不同电阻下的电流强度和电压数据,分析它们之间的关系,探究电流和电压、阻值之间的关系。
3、验证欧姆定律的正确性。
六、实验注意事项1、接线要求正确,实验中切勿直接使用杜邦线插入芯片。
2、不同电阻值的电阻器之间要进行切换时,需要关闭电源开关,切勿将开关扼死,防止出现短路。
3、在进行读数时,需要注意读数的准确性。
4、实验时要谨慎操作,不得随意改动实验装置。
七、实验扩展1、通过改变电源电压来观察电流和电压、电流和电阻之间的关系。
2、探究不同材质、不同长度、不同截面积的导线对电路电流和电压、电阻值的影响。
3、利用实验数据,制成电流与电压、电流与电阻之间的折线图,直观地展示它们之间的变化规律。
选修31第二章恒定电流教案.doc
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流 (1课时)一、教学目标 (一) 知识与技能1 •让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立 2. 知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3. 从微观意义上看电流 的强弱与自由电子平均速率的关系。
(二) 过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理 解。
(三)情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识, 勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点:重点:理解电源的形成过程及电流的产生。
难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不 同的概念。
四、教学过程(一) 先对本章的知识体系及意图作简要的概述(二) 新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 1 •电源:先分析课本图2。
1-1说明该装置只能产生瞬间电流(从电势差入手)【问题】如何使电路中有持续电流?(让学生回答一电源)类比:(把电源的作用与抽水机进行类比 )如图2 — 1,水 池A B 的水面有一定的高度差, 若在A 、B 之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A 运动到水池A 、B 之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能 有一个瞬时水流。
教师提问:怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答:可在A B 之间连接一台抽水机,将水池 中的水抽到水池 A 中,这样可保持 A B 之间的高度差, 归纳: 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置 )2•导线中的电场:结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果场,可将该电场分解为两个方向: 沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集, 从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
大学物理恒定电流的教案
教学目标:1. 理解恒定电流的概念和特点。
2. 掌握电流密度、电流强度和电阻的概念。
3. 掌握欧姆定律、电阻定律和焦耳定律的应用。
4. 了解恒定电流产生的磁场和磁场对载流导线的作用。
教学重点:1. 恒定电流的概念和特点。
2. 电流密度、电流强度和电阻的概念。
3. 欧姆定律、电阻定律和焦耳定律的应用。
教学难点:1. 恒定电流产生的磁场和磁场对载流导线的作用。
教学过程:一、导入1. 回顾电荷和电场的基本概念。
2. 提出问题:在电场中,电荷的运动会导致电流的产生,那么电流是如何产生的呢?二、恒定电流的概念和特点1. 定义恒定电流:电流的大小和方向不随时间而变化的电流。
2. 电流密度:电流密度是矢量,用符号j表示。
电流密度矢量的方向与该点正电荷运动的方向一致,大小等于通过垂直于电流方向的单位面积的电流。
3. 电流强度:单位时间内通过导体截面的电荷量。
三、电流密度、电流强度和电阻1. 电流密度、电流强度和电阻的关系:电流密度等于电流强度除以导体截面积。
2. 电阻:电阻是导体对电流的阻碍作用,用符号R表示。
四、欧姆定律、电阻定律和焦耳定律1. 欧姆定律:电流与电压成正比,与电阻成反比。
2. 电阻定律:电阻与导体长度成正比,与导体横截面积成反比。
3. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
五、恒定电流产生的磁场和磁场对载流导线的作用1. 安培环路定理:真空中恒定磁场的磁感应强度沿任一闭合曲线的环量等于曲线包围的电流与真空磁导率的乘积。
2. 磁感应强度:磁感应强度B通过某一表面S的通量称为磁通。
3. 磁场对载流导线的作用:磁场力F总是垂直于B和v所组成的平面,根据最大磁场力和v的方向确定B的方向。
六、总结1. 回顾本节课所学内容,强调恒定电流的概念、电流密度、电流强度和电阻的概念,以及欧姆定律、电阻定律和焦耳定律的应用。
2. 强调恒定电流产生的磁场和磁场对载流导线的作用。
七、作业1. 完成本节课的课后习题,巩固所学知识。
2024-2025学年新教材高中物理第三章恒定电流第1节导体的伏安特性曲线教案粤教版必修3
B.电流随电压的增加而减小
C.电压随电流的增加而减小
D.电流与电压之间的关系不再是线性的
(2)以下哪个选项描述了电阻的计算方法?()
A.电阻等于电流除以电压
B.电阻等于电压除以电流
C.电阻等于电流乘以电压
D.电阻等于电压加上电流
3.简答题:
(1)请简述伏安特性曲线的实验现象。
(2)请写出电阻的计算公式。
(3)请说明如何应用伏安特性曲线分析电路问题。
4.应用题:
已知一段导体的电阻为5Ω,当通过它的电流为2A时,导体两端的电压为10V。求导体的电阻。
答案:
1.(1)√(2)√(3)√
2.(1)A(2)B
3.(1)伏安特性曲线描述了导体在恒定电压下电流与电压之间的关系,实验现象包括线性区域、非线性区域和饱和区域的特点。
2.伏安特性曲线的实验现象:用简洁的语言描述电压与电流之间的关系,包括线性区域、非线性区域和饱和区域的特点。
3.电阻的定义与计算方法:用简洁的语言写出电阻的定义和计算公式,以及电阻与电压、电流的关系。
4.应用伏安特性曲线分析电路问题:用简洁的语言介绍如何利用伏安特性曲线分析电路问题,包括判断导体的导电性能和解决电流、电压计算问题。
核心素养目标
本节课的核心素养目标包括:
1.科学探究能力:通过实验观察和数据分析,学生能够自主发现伏安特性曲线的规律,培养学生的观察能力和实验能力。
2.逻辑思维能力:学生能够理解电阻的定义和计算方法,并能运用逻辑推理分析伏安特性曲线与电阻之间的关系。
3.问题解决能力:学生能够运用伏安特性曲线分析电路问题,培养学生的实际问题解决能力。
当堂检测:
1.判断题:
(1)伏安特性曲线是描述导体在恒定电压下电流与电压之间的关系的一条曲线。()
恒定电流·电动势·教案
恒定电流·电动势·教案一、教学目标1.在物理知识方面的要求:(1)巩固产生恒定电流的条件;(2)理解、掌握电动势的概念。
2.在物理方法上的要求:初步培养从能量和能量转化的观点分析物理问题的方法。
二、重点、难点分析重点和难点都是电动势的概念。
三、教学过程设计(一)复习提问在电场中(以匀强电场为例),一检验电荷从静止开始,只在电场力作用下,将如何运动?在运动过程中,什么力做功,能量如何转化?欲使检验电荷逆着所受电场力的方向运动,需要什么条件?在运动过程中,什么力做功?能量如何转化?目的:为引入非静电力做功和电动势的概念做铺垫。
(二)引入新课有两个导体A和B,其电势分别为U A和U B,若U A>U B,当用一导线将A、B两导体相连接时,有什么现象发生?为保持导线上有持续不断的恒定电流,应采取什么措施?前面讲过产生恒定电流的条件是:(1)有可以自由移动的电荷;(2)在导体两端有恒定的电势差。
下面我们就是要研究如何维持导体两端有恒定的电势差。
(三)主要教学过程1.正电荷从电势高的导体A流向电势低的导体B,使得导体A正电荷减少,其电势降低;导体B的正电荷增加,其电势升高,导体A、B的电势差逐渐减少。
此过程中是电场力做功,电势能减少,电能转化为其他形式的能量。
2.欲保持导体A、B的电势差恒定,需想办法将从导体A流向导体B的正电荷从导体B不断地移回导体A,使导体A的电势U A不降低,导体B的电势U B不升高,即A、B两导体间的电势差U AB=U A-U B保持恒定。
3.在上述过程中,电场力做负功,电势能增加,是其他形式的能量转化为电能的过程。
也就是说一定是某种力克服电场力做正功,这种力一定不是静电场中的电场力,我们将这种力称为非静电力。
我们将具有这种性质的装置叫做电源。
电源中的非静电力可以将正电荷从电源的负极(电势低处)移向电源的正极(电势高处),维持电源两极间有恒定的电势差。
从能量转化的角度说,由于有非静力做功,其他形式的能量转化为电能。
《恒定电流》教案
恒定电流第一节、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.电流的概念、电阻定律、欧姆定律是教学重点。
2.电流概念、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(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。
恒定电流教案1
课题多用电表原理课时2教学目标1.了解欧姆表的原理,了解欧姆表的表盘刻度等问题,并学会使用欧姆表.2.了解多用电表的构造及制作原理重点理解欧姆表的原理难点理解表的构造及制作原理学用具多用表教学方法探究、讲授、讨论、练习教学过程教改补充我们知道,测量电阻两端的电压用电压表,测量电路中的电流用电流表.另外还有粗测电阻的欧姆表.实际中为了使用方便,常将这三种表组合在一起,这就是常用的多用电表,以前常称万用表,如图所示.(一)引与新课如右图所示为多用电表外形图,多用电表是一种多量程、多用途的测量交、直流电学量的仪器,可以测量电阻、交直流电压和电流. 具体名称如下,①表盘,表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度;②选择开关及各种量程;③机械调零螺丝,用于调整电流、电压零点;④欧姆表的调零旋钮,用于调整欧姆零点;⑤表的接线插孔,红表笔插“+”孔,黑表笔插“—”孔.(二)进行新课原理:如下图电流表:S 与1连接时,电阻R 1起分流作用,S 与2连接时,R 1+R 2起分流作用,所以,S 与1、2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻小,所以与1连接时量程较大。
1211R R R R I g++=g I21212R R R R R I g+++=g I电压表:S 与3、4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,若R 3<R 4,则与3连接时量程较小。
()()gg gg I R R U I R R U 4433+=+=欧姆表:S 与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R 6为欧姆挡调零电阻. A .正确理解欧姆定律的原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律,欧姆表内部结构如图7-5-2所示,其中G 为灵敏电流计,满偏电流I g ,线圈电阻R g ,电源电动势E ,内阻r ,R 0为调零电阻.当红黑表笔短接时,调节R 0使指针满偏.R r R EI g g ++=当红黑表笔间接电阻R x 时,通过电流表电流Xg R R r R EI +++=0,每一个R x 对应一个电流I ,在刻度盘上直接标出与I 对应的R x 的值,这样即可读出待测电阻阻值,但由上式看出,I 与R x 不成比例,故欧姆表刻度不均匀.当R x =R g +R 0+r 时,I =I g /2,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻,用R 中表示.因此R x 与I 的对应关系为Rx =中R IE-. B .欧姆表测电阻时的误差分析R 0G+ _红黑ErR g 图7-5-2①在用多用电表测量电阻时可能测量值偏大,其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加.如果是测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成.②电池老化对欧姆表的影响:一个多用电表的电池已使用很久了,但是转动旋钮时,仍可使表针调至零欧姆刻度,这时测出的电阻值R 测与所测电阻的真实值R 真相比较R 测>R 真.分析如下:电阻调零时,I g =E /R 内, 测量电阻时,I =E /(R +R 内), 故I =EI R I I R E EI g x ggx g +=+1 电池用久后,E 减小,由公式可知I 随之减小,从而指针指示的电阻刻度值偏大,即R 测>R 真.C :误区1:对欧姆表的刻度特点不明确,认为像电流表、电压表一样是均匀的点拨:当红黑表笔不接触时,电流表示数为零,表头的指针不偏转,相当于被测电阻是无穷大,故左边电流零刻度处是欧姆表的电阻无穷大处.当红黑表笔短接时,调节R 0使指针满偏,相当于被测电阻是零,欧姆表的零电阻处是电流表满偏时.对任意电阻值有Xg R R r R EI +++=0,由此式可以看出电流与电阻不是正比关系,即欧姆表的刻度是不均匀的。
大学恒定电流教案
教学目标:1. 理解恒定电流的概念和基本性质。
2. 掌握欧姆定律及其应用。
3. 学会分析电路中电流的分布和计算。
4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学重点:1. 恒定电流的概念和基本性质。
2. 欧姆定律及其应用。
3. 电路中电流的分布和计算。
教学难点:1. 欧姆定律的理解和应用。
2. 电路中电流的分布和计算。
教学过程:一、导入1. 引入电流的概念,引导学生思考电流的产生和传播。
2. 提出恒定电流的概念,解释其定义和特点。
二、讲解恒定电流的基本性质1. 恒定电流的电流强度不随时间变化。
2. 恒定电流的电流方向不随时间变化。
3. 恒定电流的电流密度不随时间变化。
三、讲解欧姆定律及其应用1. 引入电阻的概念,解释其定义和性质。
2. 介绍欧姆定律,解释其表达式和含义。
3. 通过实例讲解欧姆定律的应用,如计算电路中的电流、电压和电阻。
四、讲解电路中电流的分布和计算1. 介绍基尔霍夫电流定律,解释其含义和表达式。
2. 介绍基尔霍夫电压定律,解释其含义和表达式。
3. 通过实例讲解电路中电流的分布和计算,如串联电路和并联电路。
五、实验操作1. 引导学生进行恒定电流实验,观察电流表和电压表的变化。
2. 指导学生进行欧姆定律实验,验证欧姆定律的正确性。
3. 指导学生进行电路中电流的分布和计算实验,培养学生的实验操作能力。
六、总结1. 总结本节课所学的恒定电流、欧姆定律和电路中电流的分布和计算。
2. 强调学生在实验中的操作规范和注意事项。
教学反思:1. 本节课通过讲解和实验相结合的方式,使学生更好地理解恒定电流、欧姆定律和电路中电流的分布和计算。
2. 学生在实验中积极参与,动手能力得到提高。
3. 教师应关注学生的个体差异,针对不同学生的学习情况进行个别指导。
高二物理恒定电流教案5篇
高二物理恒定电流教案5篇高二物理恒定电流教案篇1教学准备教学目标1、知道什么是弹力以及弹力产生的条件。
2、知道推力、压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的图示(力的示意图)中正确画出他们的方向。
3、知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学重难点知道形变越大,弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
教学工具课件教学过程出示[学习目标]1、理解弹力的概念,知道弹力产生的原因和条件.2、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,会分析弹力的方向,能正确画出弹力的示意图.3、理解形变概念,了解放__显示微小形变。
(一)观察实验1、观察用弹簧拉静止的小车小车:由静止→运动弹簧:被拉长2、水平支起竹片,竹片上放置砝码,观察砝码和竹片竹片:发生弯曲砝码:处于静止状态3、观察用弹性钢片推放置在桌面上的物体钢片:发生弯曲物体:被推开(二)形变和弹力的概念:物体的形状或体积的改变叫形变.发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的作用,这种力叫弹力。
弹力的概念:(三)弹力产生的条件(1)物体间是否直接接触(必要条件);(2)接触处是否有相互挤压或拉伸的作用(充分条件)__弹力是发生弹性形变的物体产生的力,作用在跟它接触的物体上.用手向右拉弹簧,弹簧因形变(伸长)而产生弹力f,它作用在手上,方向向左.因此,弹力的施力者是发生形变的物体,受力者是使它发生形变的其他物体.图1-11(a)中,小球放在斜面和竖直挡板之间,在重力作用下小球与斜面及挡板间都有挤压趋势,因此小球与斜面接触处,小球与挡板接触处都会产生弹力.而图1-11(b)中,小球放在水平面和竖直挡板间,虽然小球与竖直挡板相接触,但在接触处没有相互挤压趋势,因此小球与竖直挡板间不会产生弹力.(四)显示微小形变的两个实验有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体都有形变,只不过形变很微小。
高中选修3-1第二章恒定电流教案.doc
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流(1课时)一、教学目标(一)知识与技能1.让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量--- 电流3.从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
(二)过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
(三)情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点:重点:理解电源的形成过程及电流的产生。
难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
四、教学过程(一)先对本章的知识体系及意图作简要的概述(二)新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1.电源:先分析课本图2。
1-1说明该装置只能产生瞬间电流(从电势差入手)【问题】如何使电路中有持续电流(让学生回答—电源)类比:(把电源的作用与抽水机进行类比)如图 2— 1,水池A、B 的水面有一定的高度差,若在 A、B 之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池 A 运动到水池B。
A、 B 之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问:怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢让学生回答:可在A、B之间连接一台抽水机,将水池 B中的水抽到水池 A 中,这样可保持A、 B之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。
归纳:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2.导线中的电场:结合课本图2。
1-4 分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
恒定电流电路教案设计
恒定电流电路教案设计一、教学目标本节课程主要目标是让学生掌握恒定电流电路的基本概念、结构和特点,并了解其在实际应用中的重要性。
具体教学目标如下:1.掌握恒定电流电路的基本概念和性质。
2.熟悉并理解恒定电流电路的电学基础知识,包括欧姆定律和基尔霍夫定律等。
3.能够应用所学知识,分析和解决恒定电流电路的实际问题。
二、教学重点恒定电流电路的电学基础知识和基本特点。
三、教学难点如何将恒定电流电路的基本理论与实际应用相结合。
四、教学内容及方法4.1 教学内容本节课程的重点将围绕以下几个方面进行:1.恒定电流电路的概念和特点。
2.恒定电流电路中的电学基础知识。
3.恒定电流电路在实际应用中的重要性。
4.恒定电流电路的分析和解决实际问题的方法。
4.2 教学方法1.教师讲授教师将通过板书和课件等形式,向学生系统地介绍恒定电流电路的基本概念和特点,以及其中的电学基础知识。
同时,教师将讲解一些实际应用案例,帮助学生深入理解恒定电流电路的重要性。
2.学生研究在课程中,学生将会参与到一些恒定电流电路的实际应用案例分析中,通过对不同案例的分析和讨论,加深对恒定电流电路的理解。
3.互动讨论本课程将开展多种形式的互动讨论,如学生讨论、小组讨论等。
这些措施有助于激发学生的学习兴趣,同时也有利于加深对恒定电流电路的理解。
五、教学评价本课程的评价采用多种形式,包括考试分数、课堂表现、课堂参与度等。
其中,课堂参与度将占到较大比例,希望通过讨论和互动的形式,让学生充分参与到课堂中来。
同时,我也将为学生准备一些小测验,帮助他们巩固所学知识。
我还会邀请一些行业内的专家来给学生分享实际应用的经验,帮助学生更好地把恒定电流电路相关知识应用到实际工作当中。
六、教学过程6.1 教学准备1.准备恒定电流电路课程的教学课件。
2.准备实际应用案例,以帮助学生更好地理解恒定电流电路的重要性。
3.布置相关阅读材料,以拓宽学生看法和观点。
6.2 教学过程1.介绍恒定电流电路的概念和特点。
恒定电流图示教案设计
恒定电流图示教案设计一、教学目标:1、能够理解恒定电流的概念和意义,并掌握较为准确的标准定义。
2、理解欧姆定律的含义,掌握相关计算方法。
3、能够利用恒定电流联立电路解决实际问题。
二、教学重点与难点:1、恒定电流的概念、意义及应用。
2、欧姆定律的含义、公式以及计算方法。
3、联立恒定电流电路的解法及应用。
三、教学步骤:1、引入实例老师可以事先准备好一个较为贴合学生生活的案例,例如某学生的电脑充电器坏了,需要自己购买线材和插头,而该学生需要明确自己购买的线材和插头是否能承载电脑所需的恒定电流。
为此,老师需要向学生展示如何计算恒定电流,并请学生一同探讨。
2、恒定电流的定义及意义老师可以向学生展示恒定电流的带电粒子运动图,通过图形的展示,帮助学生理解恒定电流的定义及意义。
3、欧姆定律的含义及公式通过参考教材,老师可以向学生阐述欧姆定律的含义及公式,并让学生通过实际测量与计算的方式掌握相关计算方法。
4、联立恒定电流电路的解法通过教材分析,老师可以提示学生联立恒定电流电路的解法,让学生掌握该方法的应用。
5、应用实例探究结合前面提到的购买电脑充电器的案例,老师可以让学生尝试利用联立电路解决该实际问题,从而培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学反思:1、通过生动的实例引入,增强了学生对恒定电流的理解。
2、通过图示辅助,让学生更好地掌握了欧姆定律的含义及相关计算方法。
3、通过联立电路的方式,帮助学生解决实际问题,增强了教学的实用性。
通过本次恒定电流图示教案的设计与实施,学生可以在更具体、直观的方式下理解该知识点,并掌握欧姆定律的相关知识和应用,通过实例的引导,学生可尝试利用所学知识解决实际问题。
高三物理教案 恒定电流教案
高三物理教案恒定电流教案
一、电流、电阻和电阻定律
1.电流:电荷的定向移动形成电流.
(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.
(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
①I=Q/t;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为V,则
I=neSv;假若导体单位长度有N 个电子,则I=Nev.
②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
③单位是:安、毫安、微安1A=103Ma=106μA
2.电阻、电阻定律
(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关.。
恒定电流教案1范文
第一节、导体中的电场和电流怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?之间连接一台抽水机,将水池B之间的高度差,从而使水管中有第二节、电动势。
抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将克服重力做功以及重力势学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
第三节欧姆定律第四节、串联电路和并联电路第五节、焦耳定律证明后,把相应的结论归入串、并联电路的规律中。
U ,通过观察U的变化,比较R的大小。
根据:IRb与a——R∝L,反映半导体材料的电阻随温度的变化关系,镀膜的厚度为d.管两端现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过,镀膜材料电阻率的计算式第一问求电阻,可直接应用欧姆定律求得;解第二问必须是解题的关键.试想将膜层展图b=U/I;由电阻定律:πDdIL闭合电路欧姆定律(一)知识与技能、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。
知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
流方向,电势如何变化?为什么?学生:沿电流方向电势降低。
因为正电荷的移动方向就是电流方向,在外电路中,正电荷受静电力作用,从高电势向低电势运动。
教师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?学生:沿电流方向电势升高。
因为电源内部,非静电力将正电荷由闭合电路欧姆定律I=R+r=小灯泡正常发光时,R灯=U2P=2Ω.当=1.6V<3V,故小灯泡不能正常发光,小灯泡将很暗,甚至不亮,所以B正确.B.0.25AD.0.19A后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所,电源的路端电压一定减小;原来路端电压为后路端电压低于2V,因此电流一定小于华中师大附中高二检测)、变阻器R串联,如图所示,设端滑动时,下列各物理量中随之减小的是消耗的功率电动机的额定工作电压?(2)9.5V(3)30W∵灯正常发光∴I=P LU L=1.5A=(20-3-6-1.5)V=30W闭合电路欧姆定律熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
恒定电流的重要性教案设计
教案设计:恒定电流的重要性一、教学目标1.了解恒定电流的概念和原理,能够解释恒定电流的意义和重要性。
2.认识恒定电流在实际应用中的作用,知道如何利用恒定电流来保证电路的正常运行。
3.通过实验探究,掌握利用欧姆定律来计算电路中的电流。
二、教学过程1.引入引导学生进入主题,设计一些启发性问题:问题1:为什么电路中的电流会变化?问题2:当电路中的电流发生变化时,会带来哪些影响?问题3:如何保证电路中恒定的电流?2.概述向学生介绍电路中恒定电流的概念和原理,并解释其重要性和优点。
同时,重点介绍欧姆定律的概念,说明它在计算电路中的电流中扮演的重要角色。
3.实验探究设计实验探究,以帮助学生更好地理解和掌握恒定电流的概念和原理。
实验中,学生可以利用不同电阻器的组合,测量电路中的电流,并使用欧姆定律计算电路中的电流,验证恒定电流的存在。
4.练习题提供几个恒定电流的计算练习题,让学生掌握欧姆定律的计算方法。
三、教学资源1.教学PPT设计教学PPT,向学生介绍恒定电流的概念和原理,以及欧姆定律的计算公式和方法。
2.实验设备提供不同电阻器的组合,多用万用表测量电路中的电流。
四、教学评估1.实验报告要求学生对实验中的数据和现象进行详细记录和分析,理清实验现象,总结实验结果。
2.练习题评估出一组计算题目,以测试学生是否能够熟练地运用欧姆定律计算电路中的电流。
五、教学体会本课程通过引导学生思考,实验探究和练习计算等多种教学方法,让学生能够更好地理解恒定电流的概念和原理,并能够熟练地使用欧姆定律进行电流计算。
通过本课程的学习,学生将更加深入地理解电路中的电流现象,为后续电路设计和应用打下坚实的基础。
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【本讲教育信息】一. 教学内容:恒定电流概念专题复习【重点、难点】一. 电流1. 电流的形成:(1)电荷的定向移动形成电流;(2)回路中存在自由电荷是形成电流的内因,电压是导体中形成电流的外因,导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件。
2. 电流的速度:电流的速度为,在电场力作用下,导体中大量电子做整体定向运动的速度的数量级为,在常温下金属内的自由电子以105m/s的平均速度做无规则的热运动。
3. 电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向,它与负电荷定向移动的方向相反。
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,在电源的内部,电流是从电源的负极流向正极。
4. 电流的大小和单位:(1)电流的意义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值称为电流。
(2)公式:(3)单位:国际单位制中是安培,简称安(A),是国际单位制中七个基本单位之一。
(4)电流是标量。
5. 如何从微观角度认识电流如下图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,两端加一定电压,设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设想在导体中取两个横截面B和C,它们之间的距离在数值上等于v。
这样在单位时间内,在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C,设导体横截面积为S,导体中每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷所带的电荷量为q,则BC内的自由电荷总数为N=nvS。
总电荷量Q=Nq=nvSq,即通过导体的电流。
由此可见,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度,还与导体的横截面积有关。
例1. 已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?解析:截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量q=e,则有:①再由库仑力提供向心力有:得②解得,答案:二. 电阻1. 测定一段导体所具有的电阻,可以根据公式R=,这种测量电阻的方法称为伏安法2. “探究影响导线电阻的因素”采用控制变量法3. 电阻定律(1)内容:导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关。
(2)公式:。
公式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。
4. 电阻率(1)电阻率是反映导体导电性能好坏的物理量,电阻率小,表示导电性能好,而电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。
(2)电阻率与导体材料的温度有关,而与导体的长度和横截面积无关。
金属材料的电阻率随温度升高而增大,利用电阻率随温度变化明显的金属制成电阻温度计,利用电阻率几乎不受温度变化影响的合金制成标准电阻。
但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。
5. 应用电阻定律解题应注意的几个问题(1)同一段导线的拉伸或压缩的形变中,导线的横截面积随长度而发生变化,但导线的总体积不变;即,这是隐含条件,也是解题的关键。
例如将一电阻为R的电线均匀拉长为原来的n倍,即,由于V=Sl=,所以。
由于,所以,故电阻将变为原来的n2倍。
(2)应用电阻定律解题时,要注意其适用条件:公式适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。
(3)应用电阻定律解题时,若温度变化,应注意电阻率随温度而发生变化,由此引起电阻变化,例如:用欧姆表测出的白炽灯泡灯丝的电阻比灯泡正常工作时灯丝的电阻小很多,因为用欧姆表测灯泡的电阻时灯丝的温度较低,而灯泡正常工作时灯丝的温度较高,金属的电阻率随温度的升高而增大。
(4)R=U/I与R=ρl/S的比较是电阻的定义式,其电阻并不随电压、电流的变化而变化,只是可由该式算出线路中的电阻是电阻的决定式,其电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法:只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的ρ的方法:只要测出R、l、S就可求出ρ6. 概念辨析(1)导体、半导体、绝缘体的导电性能差别有多大它们的导电性能从电阻率的差别可以明显看出(如下表):名称电阻率(约数)导体(金属)10-7Ω·m~10-16Ω·m半导体10-5Ω·m~106Ω·m绝缘体108Ω·m~1018Ω·m(2)电阻率随温度升高如何变化有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属):有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体):有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜)。
(3)超导现象当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象,处于这种状态的物体叫超导体。
(4)电阻率和电阻电阻率、电阻是不同的两个物理概念,不能混淆。
电阻率的大小由导体材料和温度决定,跟导体长度l和横截面积S无关。
不能根据,错误地认为电阻率跟导体的横截面积S 成正比,跟导体长度l成反比。
例2. 一根粗细均匀的金属裸导线,若把它均匀拉长为原来的3倍,电阻变为原来的_____倍。
若将它截成等长的三段再绞合成一根,它的电阻变为原来的_____倍(设拉长与绞合时温度不变)。
思维分析:根据电阻定律求解。
解析:金属原来的电阻为,拉长后长度变为3l,因体积V=S l不变,所以导线面积变为原来的1/3,即S/3,故拉长为原来的3倍后,电阻变为原来的9倍,反之绞合后电阻变为原来的。
答案:9 1/9例3. 关于导体的电阻率的说法中,正确的是()A. 导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B. 由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流强度成反比C. 将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D. 某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象,发生超导现象时,温度不为绝对零度思维分析:要区别电阻和电阻率概念,搞清它们的影响因素。
解析:导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,它只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体是否通电、电流的大小均无关,电阻率的大小和导体几何形状无关。
只跟材料性质和温度有关。
一般金属合金和化合物的电阻率随温度升高而增大,随温度降低而变小,当温度降低到某一转变温度(大于0K)时,某些金属、合金、化合物的电阻率会突然减小为零,呈超导现象。
答案:D三. 电功与电热1. 电功(1)公式:W=UIt(2)单位:焦(J),千瓦时(kW·h)1kW·h=3.6×106J(3)实质:电流通过一段电路所做的功,实质是电场力在这段电路中所做的功。
2. 功率(1)定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率(2)公式:(3)单位:瓦(W),千瓦(kW)3. 焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)公式:Q=I2Rt(3)对应单位:1J=1A2·Ω·s(4)微观解释:当导体内的电子在电场力作用下做定向运动时,会与金属离子不断碰撞,碰撞时把一部分动能传给离子,使离子的热运动加剧,导致发热。
显然,电流越大,电阻越大,碰撞就越频繁、剧烈,发热就越多。
4. 电功和电热的区别与联系(1)区别电功是指输入某段电路的全部电能,或这段电路上消耗的全部电能:W=UIt。
电热是指在这段电路上因发热而消耗的电能:Q=I2Rt。
(2)联系从能量转化的角度分析,电功与电热的数量关系为:W≥Q,即UIt≥I2Rt。
在纯电阻电路中,如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等构成的电路,电流做功全部转化为内能,电功等于电热,即W=Q或UIt=I2Rt,在计算电功和电热时,可采用公式W=Q=UIt=I2Rt=·t=Pt中任一形式进行计算。
在非纯电阻电路中,如含有电动机、电解槽,给蓄电池充电、日光灯等,电流做功除了一部分转化为内能外,还有一部分转化为机械能或化学能等,此时有W>Q,或UIt>I2Rt,此种情况下,电功只能用公式W=UIt进行计算,电热Q只能用公式Q=I2Rt计算,在计算产生的机械能或化学能时可用公式:W=Q+E其他。
(3)电功与电热比较表项目电功电热电功与电热的本质电功实质是电场力移动电荷做的功,W=Uq=UIt 电热是由于电流的热效应,电流通过导体发热,Q=I2Rt电功与电热的联系与区别纯电阻电路中,U=IR,UIt=I2Rt=U2t/R 一般电路中电流通过导体时,不仅发热,而且还能做功,还能电解,还能形成磁场等等。
在一般电路中电功大于电热,即W>Q,UIt>I2Rt电功率与热功率的关系纯电阻电路中,P=UI=I2R=U2/R非纯电阻电路中UI>I2R,既不能表示电功,也不表示电热5. 如何处理含有电动机的电路对于含有电动机的电路,不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路,要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化的区别上加以区分,直流电动机两端加上电压以后,若电动机转动则有电能转化为机械能,此时的电路为非纯电阻电路,部分电路的欧姆定律不适用,若电动机不转,则没有电能转化为机械能,此时损失的电能全部转化为内能,这时的电路是纯电阻电路。
因此,分析电路问题时,要重视从能量的角度出发,这样会感到思路清晰,解题当然就很顺利了。
例4. 有一起重用的直流电动机,如下图所示,其内阻r=0.8Ω,线路电阻R=10Ω,电源电压U=150V,伏特表示数为U0=110V,求:(1)通过电动机的电流;(2)输入到电动机的功率P入(3)电动机的发热功率P r,电动机的机械功率。
解:电路中电阻R这一段电路是纯电阻电路,所以I R=U R/R=A=4A由于R与电动机串联,所以电动机内部线圈中的电流也为I=I R=4A即:P入=I×U0=4×110W=440W,Pr=I2r=42×0.8W=12.8W,P机=P入-P r=440W-12.8W=427.2W。
例5. 一只标有“110V,10W”字样的灯泡:(1)它的电阻是多大?(2)正常工作时的电流强度多大?(3)如果接在100V的电路中,它的实际功率多大?(4)它正常工作多少时间消耗1kW·h的电能?解析:(1)灯泡的电阻(2)I额=P额/U额=10/110A=0.09A(3)因灯泡电阻一定,由得,P实∶P额=(4)1kW·h=3.6×106J,由W=Pt得答案:(1)1210Ω(2)0.09A(3)8.3W (4)100h例6. 一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过它们的电流强度相同(电动机正常运转),则在相同的时间内()A. 电炉和电动机产生的电热相等B. 电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C. 电炉两端电压小于电动机两端的电压D. 电炉和电动机两端电压相等解析:由焦耳定律:Q=I2Rt知,在相同时间内,电炉和电动机产生的电热相等,所以A 项正确。