高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:欧姆定律
《欧姆定律》(新人教版选修3-1,2.1)
解法二:
由 得 又
U 0 U 1 2U 0 / 5 R I0 I 1 0.4
I 0 1.0 A
U 0 U 2 R I0 I 2
所以 I 2 I 0 , I 2 2 I 0 2.0 A
解法三:画出导体的I—U图像,如图15—1—3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 U 3U 0 时,I=I0-0.4 A 5
如何在导体中建立电场呢?
. . . .. .
电子
. .E .. .
在导体的两端接上电源。 金属导体 .. . . .. . . . ..
自由电子
金属导体
电源正极的电势高,负极的电势低。
导体两端有了电压,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,形成电流。
导体中产生电流的条件:
三、情感与价值观 重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的 认识,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. 教学重点 电流、欧姆定律及应用和伏安特性曲线。 教学难点 运用数学方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律。 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学用具 多媒体课件
的比值。
U 3、定义式: R I
(R只与导体本身性质有关)
4、单位:国际单位制中 欧姆(Ω) 千欧(kΩ) 兆欧(MΩ)
1k 10
3
1M 10
6
问题: 导体中电流的大小与什么有关?
(1)与导体的两端电压有关?
(2)与导体的本身有关?
(3)其他因素?
方法:
(1)导体不变,改变导体两端的电压,测量电流。
选修3-1-2.3欧姆定律教案(讲义)有答案
2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一:欧姆定律的理解1.公式R =U I 和I =UR的对比R =U II =U R电阻的定义式,适用于所有导体 欧姆定律表达式,适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ,R ∝1I,R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定,与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R,I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ,测量了I ,便可确定R ,为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ,便可确定I ,为我们提供了除I =qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I =UR解题时,要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”.所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路,不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算.所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值,否则不能代入公式计算.学点二:伏安特性曲线1.伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,能直观地反映出导体中电流与电压成正比,如图2-3-3所示,其斜率等于电阻的倒数,即tan α=I U =1R.所以直线的斜率越大,表示电阻越小.图2-3-32.二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线,即电流与电压不成正比(如图2-3-4)是二极管的伏安特性曲线,二极管具有单向导电性.加正向电压时,二极管的电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小.图2-3-4二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减小,故其伏安特性曲线不是直线. (1)由图看出随着电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小,即二极管的伏安特性曲线不是直线,这种元件称为非线性元件.(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的.气体导电和二极管导电,欧姆定律都不适用.二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比?内接法和外接法的电路图分别如图2-3-5所示.图2-3-5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V =U R +U A >U R 电流表示数I A =I R R 测=U V I A >U R I R =R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V =U R电流表示数I A =I R +I V >I RR 测=U V I A <U RI R=R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大,U R 越接近U V , R 测=U V I A 越接近于R 真=U R I R 可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即R ≫R A R 越小,I R 越接近I A ,R 测=U V I A 越接近于R 真=U RI R可见,为了减小误差,该电路适合测小电阻,即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法和内接法作出选择,其方法是: (1)阻值比较法:先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较,若R x ≪R V ,宜采用电流表外接法;若R x ≫R A ,宜采用电流表内接法.(2)临界值计算法:当内外接法相对误差相等时,有R A R x =R xR V,所以R x =R A R V 为临界值.当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法;当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法;R x =R A R V ,内、外接法均可. (3)实验试触法:按图2-3-6接好电路,让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.图2-3-6三、公式R =UI 和I =UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A .由R =UI 知,导体两端的电压越大,电阻就越大B .由R =UI 知,导体中的电流越大,电阻就越小C .由I =UR知,电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比D .由I =UR可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R =UI 只是电阻的定义式,U =0,I =0时R 仍存在,即R 与U 和I不存在正、反比关系.对一段确定的导体而言,R 一定,故I 与U 成正比,D 对,A 、B 错.由欧姆定律可知I 与U 成正比,与R 成反比,C 对.四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线.由图回答:(1)电阻之比R 1∶R 2为______.(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为________. (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中,电阻的大小等于图象斜率的倒数,所以R 1=ΔU ΔI =10×10-35×10-3Ω=2 ΩR 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω 即R 1∶R 2=3∶1 (2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2 所以U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1(3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2所以I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3自学检测:1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数.2.用伏安法测未知电阻R x 时,若不知道R x 的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S ,然后将S 分别与a 、b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么( )A .若电流表示数有显著变化,S 应接aB .若电流表示数有显著变化,S 应接bC .若电压表示数有显著变化,S 应接aD .若电压表示数有显著变化,S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择,如果电流表分压引入误差大,则试探过程中,电压表示数变化明显,则应选外接法以减小电流表分压的影响:如果因电压表分流作用引入误差大,则电流表示数变化明显,则应选用内接法.如果S 接触a ,属外接法,S 接触b ,属内接法.若S 分别接触a 、b 时,电流表示数变化显著,说明电压表的分流作用较强,即R x 是一个高阻值电阻,应选用内接法测量.即S 应接b 测量,误差小.B 选项正确.若S 分别接触a 、b 时,电压表示数变化显著,说明电流表的分压作用较强,即R x 是一个低阻值的电阻,应选用外接法测量,即S 应接a ,误差小.C 选项正确.3.下列判断正确的是( )A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .若不计温度影响,在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系,R =UI仅仅是导体电阻的计算式,而不是决定式.4.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?答案 2 A 解析 由欧姆定律得:R =U 0/I 0,又知R =3U 0/5I 0-0.4 解得I 0=1.0 A又因为R =U 0I 0=2U 0I,所以I =2I 0=2 A.典型例题:题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路,a 、b 端的电势差U ab =10 V 时,流经a 点的电流为0.01 A ;当电势差U ab =-0.2 V 时,流经a 点的电流仍为0.01 A .二极管具有单向导电性,单向导通时有电阻,当通过反向电流时,电阻可以认为是无穷大,则电阻R 的阻值为__________,二极管导通时的电阻为________.思维步步高当ab 间接正向电压时,接通的是哪个电路?当ab 间接负向电压时,接通的是哪个电路?先求哪个用电器的电阻比较方便?解析 当ab 间接正向电压时,接通的是二极管和电阻串联的电路.根据欧姆定律,二极管和电阻的串联值为1 000 Ω,当ab 间接负向电压时,接通的是二极管的电路,根据欧姆定律,两个二极管的电阻值为20 Ω,所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20 Ω时,其电流强度为0.3 A ,电阻增加到30 Ω时,其电路中的电流强度要减小多少?电路两端的电压为多大?答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项:①R =UI 不是欧姆定律的表达式,而是电阻的定义式,对于确定的导体,因为U 与I 成正比,其比值UI为一恒量,所以电阻与电压、电流无关,仅与导体本身有关.不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比,与电流成反比.②在应用公式解题时,要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”,即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路,请将实物在下图中连线成为实验电路.微安表μA(量程200 μA ,内阻约200 Ω); 电压表V(量程3 V ,内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ);滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,额定电流1 A); 电池组E (电动势3 V ,内阻不计); 开关S 及导线若干.思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法?采用的依据是什么?滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法?连线时应该注意哪些问题?解析 仪器的选择问题,微安表内阻比待测电阻小得多,比电压表内阻还要大,需要用微安表的内接法.滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多,需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压.电路图如下所示.答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段),由图可知,当灯泡电压由3 V 变为6 V 时,其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法:①需要测量待测电器元件的电压和电流.②要考虑电流表是内接还是外接,一般情况下是外接,因为所测的小灯泡的电阻一般较小.③要考虑滑动变阻器的接法.④在进行数据处理时,图线一般不是直线,要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测:一、选择题阅读以下材料.回答1~3题.在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时,在导体两端加上电压U ,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速,和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动.可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比,其大小可以表示成k v (k 是恒量).1.静电力和碰撞的阻力相平衡时,导体中的电子的速率v 成为一定值.这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD .elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时,有k v =eE =e Ul 可得电子定向移动速率v =eUkl,B 正确. 2.设单位体积的自由电子数为n ,自由电子在导体中以一定速率v 运动时,该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC .en v SD .enl v答案 C 解析 电流I =neS v ,C 正确. 3.该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R =U I =U neS v =U neSeU kl=kle 2nS,A 正确.4.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是( ) A .导体的电阻是25 Ω B .导体的电阻是0.04 ΩC .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 AD .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V 答案 B5.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )A .从t 1到t 2时间内,小车做匀速直线运动B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动C .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动D .从t 2到t 3时间内,小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0~t 1内,I 恒定,压敏电阻阻值不变,压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车可能做匀加速直线运动或匀速运动;在t 1~t 2内,I 变大,阻值变小,压力变大,小车做变加速直线运动,A 、B 均错误.在t 2~t 3内,I 不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C 错误,D 正确.6.将截面均匀,长为l ,电阻为R 的金属导线截去ln,再拉长至l ,则导线电阻变为( )A.n -1n RB.1n RC.n n -1R D .nR答案 C 解析 R =ρl S ,截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′,有(l -l n )S =lS ′,S ′=n -1n S R ′=ρl S ′=n n -1ρl S =nn -1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法中正确的是( ) A .加5 V 电压时,导体的电阻是5 Ω B .加12 V 电压时,导体的电阻是8 ΩC .由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U =5 V 时,I =1.0 A ,R =UI =5 Ω,同理U =12 V 时,R =8 Ω,由图线可知随着电压的增大,电阻不断增大,随电压的减小,电阻不断减小,A 、B 、D 对,C 错.二、计算实验题8.某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后,他突然想到一个问题,若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用,这个“大”元件是线性还是非线性,为此,他把这个“大”元件接入电路中,测得其电流和电压值如下表所示,请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点,由图象看特点,若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的,I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的,I-U 图线如图所示,由此可见“大”元件是非线性元件.9.一金属导体,两端加上U 1=10 V 的电压时电流I 1=0.5 A ,两端加上U 2=30 V 的电压时导体中电流I 2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定,与电压U 及电流I 无关.R =U I 是电阻的定义式,但不是决定式.所以R =U 1I 1=U 2I 2,I 2=U 2U 1I 1=1.5 A .导体的电阻R =U 1I 1=20 Ω,为定值.10.贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中,得到如下一组U 和I 的数据,数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是________.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________. 答案 (1)I -U 图线如下图所示(2)开始不变,后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适,以所画图线尽量布满坐标纸为宜,且使尽可能多的点分布在图线上,其余点均匀分布在两侧,个别偏差较大的点舍去.。
人民教育出版社《高中物理选修3—1》欧姆定律
实验电路
V A R
测量电路: 测导体的 电压、电流
E
S
控制电路: 特点:可以提供从零开始连续变化的电压
一、电 阻
1、定义: 导体两端的电压U 与通过导体的 电流I 的比值
2、定义 式: 3、物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用
4、单位:欧姆(Ω)
1 Ω=1V/A
U R I
1MΩ=103 kΩ=106 Ω
压不成正比,伏安特性曲线不是直线的
电学元件。
说一说
下图是某晶体二极管的伏安特性曲线,请回答: (1)二极管是什么元件? (2)电流与电压的 关系是怎样的? (3)二极管有什么 特点?
单向导电性
嫦娥二号 探月卫星
东方红二号 通信同步卫星
四:测绘小灯泡的伏安特性曲线
0.4
0.3 原来的
2倍时,导体中的电流就增加0.6A, 如果所加电压变为原来的3倍,则导体 中的电流将变为( ) A. 0.6A B. 0.9A C. 1.2A D. 1.8A
3. 如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲 线。若在两电阻两端加相同的电压,关于 它们的电阻值及电流比较,下列说法正确 的是( ) A.电阻R1的阻值较大 B.电阻R2的阻值较大 C.电阻R1的电流较大 D.电阻R2的电流较大
二、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、表达式
U I R
3.适用条件:
金属导体和电解液导体
巩固理解 1、对于欧姆定律,理解正确的是( A )
A.从I=U/R可知,导体中的电流跟加在它两端的电
压成正比,跟它的电阻成反比
B.从R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比, 跟导体中的电流成反比 C.从U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增 大 D.从R=U/I可知,导体两端的电压为零时,导体的 电阻也为零
人教版高中选修3-1物理2.3欧姆定律教案(27)
第三节、欧姆定律教学设计一、内容与解析:本节课要学的内容是欧姆定律,指的是两个问题。
一是欧姆定律,二是导体的伏安特性曲线。
关于欧姆定律,教材先用演示实验探究导体中电流与电压的关系,通过U—I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系,由斜率反映了导体对电流的阻碍作用,然后定义电阻。
在此基础上,通过对因果关系、适用条件的分析等,得到欧姆定律的公式及表述。
学生在初中已有电学这方面的一些基础,而本堂课在试验电路,数据处理、研究思路等方面都较初中有很大的提高,也更加科学。
教学的的重点是欧姆定律,解决重点的关键是对导体的伏安特性曲线的研究,尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,使学生对欧姆定律的认识更加深化。
二、目标及其解析1、目标解析:理解电阻的定义,理解欧姆定律2、目标定位:理解电阻的定义,欧姆定律就是指通过探究导体电压和电流关系的过程,体会利用U—I图像来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。
三、问题诊断分析在本节课的教学中,学生可能会遇到的问题是认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比,产生这一问题的原因是从单纯的数学公式上看得出的结论。
要解决这一问题就要从电阻的物理意义去理解电阻的含义。
四、教学支持条件分析在本节课的演示实验探究导体中电流与电压的关系的教学中准备使用多媒体,因为使用多媒体,有利于学生更荣誉总结实验规律。
五,教学过程问题一:导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?设计意图:让学生通过实验数据探究电流与电压的变化关系。
引出电阻的概念。
1、演示实验:实验目的:研究导体中的电流跟导体两端之间的定量关系实验原理:用电压表浊导体两端的电压,用电流表测导体中的电流,观察和记录数据,在坐标系中作出U—I图象进行探究分析,找出规律,电路图所图所示2、实验过程及数据处理:1)把导体A接入电路中的M、N两点间,闭合S调节滑动变阻器的滑片,可以得到关于导体A的几组电压和电流数据,如下图电压0 2.0 4.0 6.0 8.0 1.0电流强度0 0.20 0.42 0.60 0.78 0.98用描点法在直角坐标系中作用U —I 图象结论:2)换用另一导体B 代替A 进行实验又可得到导体B 的几组电压、电流数据 电压 0 2.0 4.0 6.0 8.0 1.0电流强度 0 0.13 0.28 0.40 0.54 0.66结论: 实验结论:1)同一导体,不管电流怎样变化,电压跟电流的比值U/I 是一个常数2)在同样的电压下,比值U/I 大的电流小,比值小的电流大电阻:1)导体两端的确电压与通过导体的电流大小之比2)物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的大小3)定义式:R=U/I4)单位:欧姆(Ω)常用的电阻单位还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)1k Ω=103Ω 1M Ω=10问题二:通过上面的实验探究,我们总结一下电流、电压与电阻之间有什么关系呢?设计意图:让学生从前面的实验自己总结出欧姆定律的内容欧姆定律1)内容: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2)表达式:I=U/R3)适用条件:金属导体和电解液导体,而对气态导体和半导体不适用 例题:对于欧姆定律,理解正确的是( ) A. 从 可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B.从可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C. 从可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大 D. 从 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零问题三:导体的伏安特性曲线1、定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I ,用横坐标表示电压U ,画出的导体的I —U 图线称为伏安特性曲线2、线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,电流与电压成正比,其斜率等于电阻的倒数3、非线性元件伏安特性不是直线,即电流与电压不成正比的电学元件,如图是二极管的伏安特性曲线,二级管具有单向导电性,加正向电压,二极管的电阻较小,通过二极管的电流较大,加反电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小 I U R /=I U R /=I U R /=I U R /=学生实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的:1、描绘小灯泡的伏安特性曲线2 、分析曲线的变化规律实验原理:在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈现线性关系,即U—I曲线是一条过原点的直线。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:2.3 欧姆定律
教学设计整体设计三维目标(一)知识教学点1.理解产生电流的条件。
2.理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关计算。
3.了解直流电和恒定电流的概念。
4.知道公式I=nqvS,但不要求用此公式进行计算。
5.熟练掌握欧姆定律及其表达式I=U/R,明确欧姆定律的适用范围,能用欧姆定律解决有关电路问题。
6.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件。
7.知道电阻的定义及定义式R=U/I。
(二)能力训练点1.培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力。
2.培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力。
3.培养学生用公式法和图象法相结合的解决问题的能力。
(三)德育渗透点1.分析电流的产生有其内因和外因,引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点。
2.欧姆定律由实验演绎得出,培养学生动手能力,培养学生严谨治学、务实求真的科学态度。
3.处理实验数据有列表法和图象法。
而图象法直观形象,渗透数学思维,要培养学生尊重实验结果,尊重客观规律。
重点、难点、疑点及解决办法1.重点正确理解欧姆定律并能解决实际问题。
2.难点电流概念的理解;电阻的伏安曲线。
3.疑点对电阻定义式R=U/I,有同学误解为电阻由电压和电流决定。
4.解决办法(1)在教师指导下学生参与演示实验,记录、分析数据,归纳结论,从感性到理性来认识、理解欧姆定律。
(2)利用电化教学手段,突破难点。
(3)对定义性公式和决定性公式要加以区别。
教具学具准备小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻(约10~30 Ω,若干只)、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干。
学生活动设计1.设问、举例,让学生积极参与,在复习初中知识基础上学习新知识。
2.在教师指导下让学生设计演示实验,设计表格、图象,参与读数、记数,分析处理数据,归纳出欧姆定律。
教学步骤(一)明确目标(略)(二)整体感知本节知识在初中学习已有基础,高中在新的要求下再次学习,可见本节知识是研究电路问题的基础,并且其中渗透了科学研究方法和思维训练。
高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.3《欧姆定律》
选修3-1第二章2.3欧姆定律”教学设计一教材分析欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。
欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。
由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标知识与技能①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四学情分析在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。
这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。
学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法启发式综合教学法。
六课前准备教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七课时安排一课时八教学过程投影一道与生活有关的题目。
最新人教版高中物理选修3-1第二章《欧姆定律》教学设计
教学设计3欧姆定律本节分析学生在初中阶段已经学过欧姆定律,高中安排这节课的目的,主要是让学生通过实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.本节在全章中的作用和地位也是很重要的,它一方面起复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节涉及两个问题:一是欧姆定律,二是导体的伏安特性曲线.尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,使学生对欧姆定律的认识更加深化.同时“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验对第6节《导体的电阻》的学习做铺垫,所以这个知识点既是本节的重点也是难点.学情分析学生在初中已经学习了欧姆定律,对欧姆定律已有一定的认识,本节要让学生对欧姆定律有一个更深层次的认识.学生的好奇心很强,对物理实验很感兴趣,但是学生的动手能力不强,在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性,调动学生的积极性.另外,本节当中要用到图象法,学生对图象的分析比较薄弱,因此要有针对性的对学生进行引导.教学目标●知识与技能(1)进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.(2)理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.(3)通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握和应用分压电路改变电压的基本技能.(4)知道伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.●过程与方法(1)通过演示实验知道电流的大小的决定因素,培养学生的实验观察能力.(2)学习图象法处理问题,培养学生利用图象解决问题的能力.(3)通过实验,培养学生主动观察、分析和总结的能力.●情感、态度与价值观(1)通过介绍欧姆的生平,以及欧姆定律的建立,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.(2)培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质,培养学生仔细观察认真分析的科学态度.教学重难点本节的重点是理解欧姆定律的内容、表达式及适用条件,会用欧姆定律分析解决一些实际问题,会用实验方法测绘导体的伏安特性曲线.而难点主要是学生不能完全按照电路图进行实物的连接,或根据实物图的连接画电路图,并且在理解伏安特性曲线的物理意义上也有一定的困难.教学方法本节是一堂典型的物理规律课,为了让学生加深对本节内容的理解,在教学中要向学生展示实验的魅力,让学生知道物理属于一门实验科学,注重培养学生的实验技能.在演示实验和多媒体辅助教学及实物投影的帮助下逐步得出欧姆定律以及电阻的定义和表达式.可尝试让小组合作讨论,总结所学,让学生自己得出电阻定义式和欧姆定律表达式.教学准备学生电源、电压表、电流表和滑动变阻器各一只,5 Ω、10 Ω的定值电阻各一只,小灯泡一个,开关一个,导线若干教学设计(设计者:关鹏)教学过程设计给学生介绍实验电路图,并请学生观察电表的正负接线柱,要求学生注意,接线柱的接法,A为待测电阻(定值电阻)设计意图:通过实验激发学生学习的兴为新课的教学做好伏笔,同时培养学生学生归纳:导体的电阻)定义:导体两端电压与通过导体的电流的比值,叫做B的伏安特性曲线在此强调纯电阻电路和非纯电阻电路的特3U 05时,I =I 0-0.4 A=2U 0时,电流为I 2 由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0=1.0 A I =2I =2.0 A板书设计 3 欧姆定律一、电阻1.定义:导体两端的电压与通过导体的电流的比值 2.定义式:R =UI3.单位:欧姆(Ω)4.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用 二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比 2.公式:I =UR3.适用条件:金属导体和电解液导体,而对气体导体和半导体元件不适用 三、导体的伏安特性曲线1.定义: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2.线性元件和非线性元件教学反思本教学设计明确了本节的主题,围绕教材中提出的几个问题,逐一在学生中展示实验与讨论,在充分交流的基础上,激发学生探究问题的兴趣,让学生带着问题进行学习并总结归纳出定义与规律.较好之处为:1.引入能够充分调动学生学习的积极性、主动性,激发学生的探究欲望,为本节的顺利教学做好了准备.2.通过比较完整的实验探究过程,让学生体会科学的探究方法,培养科学探究的能力,为学生的终身发展打基础.3.本节的实验数据是总结欧姆定律的基础,通过分组探究活动,使学生能够积极地投入到课堂的学习中去,热情很高.实验取得的数据多数较好,为欧姆定律的得出奠定了很好的条件.4.充分利用多媒体实物展台,为学生搭建了一个展示自己的平台,增强了学生的自信心,体会到学习的乐趣,这也是本节教学的最大亮点.整堂课融基础性、灵活性、实践性、开放性于一体.这样既注重知识的发生、发展、形成的过程,又通过探索过程,不断提高解决问题的能力,渗透物理的思想方法,发展物理思维.不足之处:由于本节课容量大,内容多,课堂的例题相对比较简单,导致学生对欧姆定律和伏安特性曲线理解不够到位,习题课应加强.本节内容主要是通过实验来得出的规律,如果条件许可采用分组实验的话,本节的效果会更佳.这样能充分证明实践检验真理的准确性和重要性.而且边做实验边得出结论,易于不同层次的学生接受.另外,本节在讲解过程中应注意控制好时间,这样可节省出一些时间将例题理解透彻,或再测一下二极管的伏安特性曲线.总之,本节如果能调动起学生对物理实验的兴趣,能起到培养学生动手、动脑的好习惯,就是最大的成功.备课资料●欧姆和欧姆定律的建立欧姆(1789~1854年),1789年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠.父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁他进入埃尔兰根大学学习数学、物理和哲学,中途辍学,1811年欧姆以论文《光线和色彩》获得博士学位.欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,他的研究工作有很多困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器.欧姆对导线中的电流进行了研究.他从傅立叶发现的热传导规律中受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差.因而欧姆认为电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势.欧姆花了很大的精力在这方面.开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好.后来他接受他人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性.但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题.开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果.后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置;再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连,当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比.实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量,得出了等式:X=ab+x.式中X是磁效应强度,即电流的大小,a是与激发力有关的常数,即电动势,x表示导线的长度,b是与电路其余部分的电阻有关的常数,b+x实际上表示电路的总电阻.这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE.式中S表示电流,E表示电动力,即导线两端的电势差,γ表示导线对电流的传导率,其倒数即为电阻.欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正常理解和评价这一发现,并提出怀疑和尖锐的批评.研究成果被忽视以及经济的困难使欧姆精神抑郁.直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普金奖,才引起德国科学界的重视.1849年欧姆成为了慕尼黑大学教授,后人为了纪念他,就用他的名字作为电阻的单位.。
人教版物理【选修3-1】优秀教案:2.3《欧姆定律》
选修3-1第二章2.3欧姆定律”教学设计一教材分析欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。
欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。
由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。
二教学目标知识与技能①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
过程与方法①根据已有的知识猜测未知的知识。
②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。
③能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
②培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
三教学重点与难点重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。
四学情分析在技能方面是练习用电压表测电压,在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。
这是一节探索性实验课,让学生自主实验、观察记录,自行分析,归纳总结得出结论。
学生对探索性实验有浓厚的兴趣,这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力,但由于学生的探究能力尚不够成熟,引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法启发式综合教学法。
六课前准备教具:投影仪、投影片。
学具:电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。
七课时安排一课时八教学过程补充。
3欧姆定律-人教版选修3-1教案
3 欧姆定律-人教版选修3-1教案一、教学目标1.了解欧姆定律的概念和公式,并能够运用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻。
2.掌握欧姆定律的应用,能够分析简单的电路。
3.培养学生实验探究的能力和创新思维,激发学生对电学的兴趣。
二、教学重点和难点教学重点1.欧姆定律的概念、公式及其应用。
2.电路中的电流、电压和电阻的关系。
教学难点1.电路中电流、电压、电阻的概念及其应用。
2.欧姆定律在简单电路中的应用。
三、教学过程1. 欧姆定律的概念和公式1.讲解欧姆定律的概念:当一段金属导体两端加上电压差时,在导体内部将产生电场,电子被电场加速运动,发生电流。
2.讲解欧姆定律的公式:U=IR3.通过实验让学生探究欧姆定律,让学生理解电流、电压和电阻的关系。
2. 欧姆定律的应用1.通过例子,讲解欧姆定律的应用。
如:通过测量电流和电压计算电阻;通过测量电流和电阻计算电压等。
2.通过探究电路中的串联和并联,让学生理解欧姆定律在串联和并联电路中的应用。
3.通过练习让学生掌握欧姆定律的应用。
3. 欧姆定律在简单电路中的应用1.通过课堂讲解和实验,让学生掌握欧姆定律在简单电路中的应用。
2.通过教学导图,让学生理解分压原理以及如何应用欧姆定律计算电流、电压和电阻。
3.通过练习让学生掌握欧姆定律在简单电路中的应用。
4. 综合实验:测量红外线发射管的电阻1.通过实验,让学生运用欧姆定律测量红外线发射管的电阻。
2.强调实验方法的规范和实验数据的精确性。
四、教学评估1.认真听讲,积极参与课堂互动2.精确计算欧姆定律题目,掌握欧姆定律在简单电路中的应用3.完成综合实验,能够实现测量红外线发射管的电阻五、板书设计1.欧姆定律的公式:U=IR2.电流、电压和电阻的关系3.欧姆定律在简单电路中的应用六、教学反思1.通过实验让学生探究欧姆定律,帮助学生理解电学知识。
2.通过例子让学生掌握欧姆定律的应用,帮助学生学以致用。
3.综合实验引导学生依据已学知识解决实际问题,提高学生的实践能力。
3欧姆定律-人教版选修3-1教案
3 欧姆定律-人教版选修3-1教案一、知识点概述欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
它告诉我们,电流和电压成正比,电流和电阻成反比。
欧姆定律的数学表达式为:$$ I = \\frac{U}{R} $$其中,I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
上式表示电流等于电压除以电阻。
二、教学目标1.了解欧姆定律的基本概念和数学表达式;2.掌握欧姆定律的计算方法,能够熟练地计算电流、电压和电阻之间的关系;3.理解电阻的定义和单位,知道常见电阻的特点和用途;4.能够进行欧姆定律实验,掌握使用万用表等仪器的方法。
三、教学内容1.概念讲解:讲解欧姆定律的基本概念和数学表达式,引导学生理解电流、电压和电阻的关系;2.计算练习:通过练习,帮助学生掌握欧姆定律的计算方法,在计算时注重练习数学转换;3.实验操作:进行欧姆定律实验,引导学生使用万用表等仪器,体验欧姆定律的实际应用;4.课堂练习:以课堂练习的形式,检查学生对欧姆定律的理解和掌握程度,引导学生巩固和加深理解。
四、教学重点和难点1.教学重点:欧姆定律的基本概念和数学表达式,电流、电压和电阻之间的关系,电阻的定义和单位;2.教学难点:欧姆定律的实验操作,万用表的使用方法,电路理解和计算思路的培养。
五、教学过程1. 概念讲解首先,讲解欧姆定律的基本概念和数学表达式,通过实例演示电流、电压和电阻之间的关系,以及在电路中计算这些量的方法。
2. 计算练习在讲解完欧姆定律的基本概念和数学表达式之后,通过计算练习来帮助学生掌握欧姆定律的计算方法。
练习内容包括:1.求解电路中的电流、电压和电阻;2.求解电路中某一元件的特定值;3.将电路中的各个元素转换为标准单位。
通过这些练习,让学生掌握欧姆定律的公式变换和计算方法。
3. 实验操作进行欧姆定律实验,引导学生使用万用表等仪器,身体欧姆定律的实际应用。
实验内容包括:1.测量某一电路中三个元件之间的电流、电压和电阻;2.测量不同电阻下的电流变化,验证欧姆定律;3.使用万用表测量电阻值。
人教版高二物理选修3-1全册教案2.3欧姆定律
课题
2.3欧姆定律
课型新授课
课时 1
教学目标1.探究电流、电压、电阻的关系,理解欧姆定律及其变换式的物理意义。
2.掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
3.培养学生解答电学问题的良好习惯。
教学
重点难点教学重点:欧姆定律
教学难点:运用欧姆定律计算有关问题
教学
准备
多媒体
教学过程1.复习
(1)滑动变阻器原理(2)滑动变阻器的使用方法
引入:影响电流的因素是电压和电阻,那么电流与电压、电阻之间究竟是什么关系呢?
板书:三、欧姆定律
1。
探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
实验器材:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关, 灯泡各一个,导线若干.
实验电路图:
(1).表1 电阻不变,研究电流和两端电压的关系
R=Ω
实验次数电压/V 电流/A
1
2
3
结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
(2).表2 电压不变,研究电流和电阻的关系
U= V 实验次数电阻/Ω电流/A
1
2
3
结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
总结论:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
讲解:根据实验数据如果将其在图形中体现出来
电压/V
O 电流/A
(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
2019-2020年高中物理(SWSJ)人教版选修3-1教学案:第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律
2019-2020年高中物理(SWSJ)人教版选修3-1教学案:第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律 含答案一、闭合电路欧姆定律 1.闭合电路的组成及电流流向2.闭合电路中的能量转化如图2-7-1所示,电路中电流为I ,在时间t 内,非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt =I 2Rt +I 2rt 。
图2-7-13.闭合电路欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系1.闭合电路欧姆定律的表达式为I =ER +r,此式仅适用于纯电阻电路,其中R 和r 分别指外电阻和内电阻。
2.闭合电路内、外电压的关系为E =U 内+U 外=Ir +U 外,由此式可知,当电流发生变化时,路端电压随着变化。
3.当外电路断开时,路端电压等于电动势,当外电路短路时,路端电压为零。
图2-7-21.路端电压与电流的关系(1)公式:U=E-Ir。
(2)U-I图像:如图2-7-2所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。
2.路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时,电流I减小,外电压U增大,当R增大到无限大(断路)时,I=0,U=E,即断路时的路端电压等于电源电动势。
(2)外电阻R减小时,电流I增大,路端电压U减小,当R减小到零时,I=Er,U=0。
1.自主思考——判一判(1)如图2-7-3甲所示,电压表测量的是外电压,电压表的示数小于电动势。
(√)图2-7-3(2)如图乙所示,电压表测量的是内电压,电压表的示数小于电动势。
(×)(3)外电阻变化可以引起内电压的变化,从而引起内电阻的变化。
(×)(4)外电路的电阻越大,路端电压就越大。
(√)(5)路端电压增大时,电源的输出功率一定变大。
(×)(6)电源断路时,电流为零,所以路端电压也为零。
(×)2.合作探究——议一议(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电,电灯两端的电压等于发电机的电动势吗?提示:不等于。
2024-2025版高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律教案新人教版选修3-1
教学方法/手段/资源:
-讲授法:教师通过详细讲解,帮助学生理解闭合电路的欧姆定律知识点。
-实践活动法:教师设计实践活动,让学生在实践中掌握闭合电路的欧姆定律技能。
-合作学习法:学生通过小组讨论等活动,培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的:
-学生可以尝试阅读一些与电路设计相关的书籍,如《电子电路基础》、《电路设计与仿真》等,提升自己的电路设计能力。
-学生可以参与一些在线的科学讨论组,与其他学生或专业人士交流关于闭合电路的欧姆定律的问题,互相学习和进步。
-学生可以利用课余时间,自己设计一些简单的电路实验,如制作一个简单的串联电路或并联电路,观察电流和电压的变化,验证欧姆定律。
-帮助学生深入理解闭合电路的欧姆定律知识点,掌握相关技能。
-通过实践活动,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动:
-布置作业:教师根据闭合电路的欧姆定律课题,布置适量的课后作业,巩固学习效果。
-提供拓展资源:教师提供与闭合电路的欧姆定律课题相关的拓展资源,如书籍、网站、视频等,供学生进一步学习。
3.实验法:教师将引导学生参与实验,通过测量电路中的电流、电压、电阻等物理量,让学生亲身感受电流、电压、电阻之间的关系,从而加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
教学手段:
1.多媒体设备:教师将利用多媒体设备,如PPT、视频等,展示电路图、实验现象等,让学生更直观的理解闭合电路的欧姆定律,提高学生的学习兴趣。
教师活动:
-发布预习任务:教师通过在线平台或班级微信群,发布预习资料,如PPT、视频、文档等,明确预习目标和要求。
人教课标版高中物理选修3-1:《欧姆定律》教案-新版
第三节欧姆定律一、核心素养:通过《欧姆定律》的学习过程,培养学生的实验观察能力和动手能力;培养学生运用数学进行逻辑推理的能力;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。
二、教学目标: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。
三、教学重点:1、欧姆定律的内容、表达式、适用条件2、利用欧姆定律分析、解决实际问题。
四、教学难点:伏安特性曲线的物理意义。
五、教学方法:探究、讲授、讨论、练习六、教学用具: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七、教学过程:(一)引入新课电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量,它们之间存在着联系吗?我们来看一下这“三兄弟的啰嗦事”(播放动漫视频激发学生兴趣)。
配合同学交流图片引入(交流内容为:如果知道一个导体的电阻值,还知道加在他两端的电压,能不能计算出通过它的电流呢?—可以用控制变量法探究这三大物理量之间的关系)以此展示本节探究的核心方法—控制变量法。
(二)进行新课1、欧姆定律在电子产品里面有各式各样的电阻,它们的阻值各不相同。
请根据初中所学的知识,想一想如何测它们的阻值?(展示多样电阻图片,启发学生联想)教师引导学生回忆初中探究电压、电流、电阻关系的实验,让学生画出电路图。
指出此种连接方法为电流表外接,滑动变阻器限流接法。
今天我们通过另一种电路来探究这个问题。
演示实验:投影教材图2.3-1(如图所示)指出测量电路(测导体A、B的电流、电压)指出分压电路(控制电路) :学生讨论此电路好处。
教师点拨:此电路可以提供从零开始的连续变化的电压教师: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、0.5 V、1.0 V、2.0 V、2.5 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。
【精品】高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:闭合电路的欧姆定律.doc
教学设计(二)整体设计教学目标(一)知识与技能1.能够推导出闭合电路的欧姆定律及英公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2.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,并能用來分析、计算有关问题。
3.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。
4.熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
5.理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。
(二)过程与方法1.通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。
2.通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观通过木节课教学,加强对学牛科学素质的培养,通过探究物理规律培养学纶的创新梢神和实践能力。
教学重点难点重点:1.推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。
2.路端电压与负载的关系。
难点:路端电压少负载的关系。
教学活动(一)引入新课教师:前边我们知道电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
只有用导线将电源、用电器连成闭合电路,电路小才有电流。
那么电路小的电流人小与哪些因索有关?电源提供的电能是如何在闭合电路中分配的呢?今天我们就学习这方面的知识。
(二)进行新课1.闭合电路欧姆定律教师:(投影)教材图(如图所示)闭合电路由内电路和外电路组成教帅:闭合电路是由哪儿部分组成的?学生:内电路和外电路。
教师:在外电路中,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,从高电势向低电势移动。
教师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么?学生(代表):沿电流方向电势升高。
因为电源内部,非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。
教师:这个同学说得确切吗?学生讨论:如果电源是一节干电池,在电源的正负极附近存在着化学反应层,反应层屮非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个反应层中,沿电流方向电势升高。
高中物理教案欧姆定律
高中物理教案欧姆定律
教学目标:
1. 了解欧姆定律的基本概念和公式;
2. 掌握如何使用欧姆定律来计算电流、电阻和电压之间的关系;
3. 能够应用欧姆定律解决相关问题。
教学重点与难点:
重点:欧姆定律的基本概念和公式。
难点:如何应用欧姆定律解决实际问题。
教学准备:
1. 电路板、导线、电阻器、电压表、电流表;
2. 讲义、课件。
教学过程:
一、引入(5分钟)
老师通过一个实验或实例引入欧姆定律的概念,让学生了解欧姆定律的基本原理。
二、讲解(10分钟)
1. 介绍欧姆定律的概念和公式:U = I * R;
2. 解释电压、电流和电阻之间的关系。
三、实验演示(15分钟)
老师通过电路板搭建一个简单的电路,让学生测量电流、电压和电阻的数值,并应用欧姆定律进行计算。
四、练习与讨论(15分钟)
让学生自主完成一些欧姆定律的计算题目,并进行讨论。
五、小结(5分钟)
总结本节课的重点内容,强调欧姆定律在解决实际问题中的重要性。
六、作业布置
布置相关练习题目作业,巩固学生对欧姆定律的理解和应用能力。
扩展阅读:
1. 深入了解欧姆定律的相关知识,并尝试应用到更复杂的电路问题中;
2. 探索欧姆定律在生活和工作中的应用,如电子设备、电路工程等领域。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.7《闭合电路的欧姆定律》
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--2.7《闭合电路的欧姆定律》选修3-1第二章2.7闭合电路的欧姆定律一、教材分析本节首先介绍了电动势的概念,再引入外电路、内电路以及各自的电阻等基本概念,从而得出了闭合电路的欧姆定律,根据闭合电路的欧姆定律得到了路端电压与负载之间的关系,最后又从能量的角度分析了闭合电路的功率。
教学的重点应该在闭合电路的欧姆定律;路端电压与负载的关系以及闭合电路中的功率的计算,特别是闭合电路只能适用于纯电阻电路,对有电动机等存在的非纯电阻电路的处理问题要详细介绍。
二、教学目标(一)知识与技能1、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。
2、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。
3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特路端电压与负载的关系四、学情分析1.知识基础分析:①初中掌握了欧姆定律,会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电场力做功的计算方法。
2.学习能力分析:①学生的观察、分析能力不断提高,能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
五、教学方法实验演示,讨论,举例六、课前准备1.学生的学习准备:预习学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标实验演示(三)合作探究、精讲点播1、电动势(1)电源: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)电动势:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2、闭合电路欧姆定律(1)内电路和外电路①内电路:电源内部的电路,叫内电路。
如发电机的线圈、电池内的溶液等。
②外电路:电源外部的电路,叫外电路。
包括用电器、导线等。
(2)内电阻和外电阻①内电阻:内电路的电阻,通常称为电源的内阻。
【高中物理】高中物理教案选修3-1 2.3欧姆定律
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:赵兴泉学科长审查签名:赵兴泉2.3欧姆定律(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍欧姆定律的基本知识。
2、解析:这一节概念初中学过,要进行复习,讲述的重点内容是欧姆定律的应用。
这一节内容关系到后面闭合电路的学习,要加强对这一节的练习。
(二)目标及其解析1.知道电荷的定向运动形成电流,知道导体中产生电流的条件.2.知道电流的概念和定义式,并能进行有关的计算.3.知道什么是电阻及电阻的单位.4.会用欧姆定律并能用来解决有关电路的问题.思考题1.电流是如何形成的?思考题2.为什么导体两端有电压,导体中就会产生电流呢?思考题3.在I——U曲线中?,图线的斜率表示的物理意义是什么?解析:导体内有自由移动的电荷,这些带电粒子做无规则移动时不会形成电流,电荷有正和负,因此规定正电荷定向运动的方向为电流方向。
电阻对电流有阻碍作用。
(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,初中知识没有学好或遗忘,在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、在电子发生转移,使物体带正、负电荷结合到化学知识,学生对交叉学科的学习也存在着困难。
3、应用U—I图像分析具体问题时,不会把数学知识应用到物理问题上。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对初中电路进行复习,对化学的有关知识也要复习。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程概述本章内容→本节学习要点→欧姆定律→图像讨论→练习、小结2、教学情景问题1形成电流的条件分别是什么?设计意图:知道导体中存在电流的条件是两端存在电压问题2电流的方向是如何规定的?设计意图:电荷分为正、负电荷两种。
问题3电流的定义式是什么?单位有那些?它们之间有什么关系?设计意图:知道电流的大小和单位问题4 公式I=U/R表示的物理意义是什么?设计意图:知道欧姆定律的内容问题5电阻的单位有那些?它们之间有什么关系?设计意图:知道电阻的意义和单位例题1.现有四对电阻,其中总电阻最小的一对是()A.两个5Ω串联B.一个10Ω和一个5Ω并联C.一个100Ω和一个0.1Ω并联D.一个2Ω和一个3Ω串联点拨:根据两个电阻R1、R2并联总电阻的计算公式:由这公式可知,并联后的总电阻小于R1,同例可证并联电阻也小于R2,即并联总电阻小于组成并联电路中的任一个电阻,所以答案C的总电阻比0.1Ω还要小,是本题所选之答案.【变式】欧姆定律的表达式为,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越。
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第七节闭合电路的欧姆定律(1课时)
(一)知识教学点
1.理解产生电流的条件。
2.理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关计算。
3.了解直流电和恒定电流的概念。
4.知道公式I=nqvS,但不要求用此公式进行计算。
5.熟练掌握欧姆定律及其表达式I=U/R,明确欧姆定律的适用范围,能用欧姆定律解决有关电路问题。
6.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件。
7.知道电阻的定义及定义式R=U/I。
(二)能力训练点
1.培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力。
2.培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力。
3.培养学生用公式法和图象法相结合的解决问题的能力。
(三)德育渗透点
1.分析电流的产生有其内因和外因,引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点。
2.欧姆定律由实验演绎得出,培养学生动手能力,培养学生严谨治学、务实求真的科学态度。
3.处理实验数据有列表法和图象法。
而图象法直观形象,渗透数学思维,要培养学生尊重实验结果,尊重客观规律。
重点、难点、疑点及解决办法
1.重点
正确理解欧姆定律并能解决实际问题。
2.难点
电流概念的理解;电阻的伏安曲线。
3.疑点
对电阻定义式R=U/I,有同学误解为电阻由电压和电流决定。
4.解决办法
(1)在教师指导下学生参与演示实验,记录、分析数据,归纳结论,从感性到理性来认
识、理解欧姆定律。
(2)利用电化教学手段,突破难点。
(3)对定义性公式和决定性公式要加以区别。
教具学具准备
小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻(约10~30 Ω,若干只)、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干。
学生活动设计
1.设问、举例,让学生积极参与,在复习初中知识基础上学习新知识。
2.在教师指导下让学生设计演示实验,设计表格、图象,参与读数、记数,分析处理数据,归纳出欧姆定律。
教学步骤
(一)明确目标
(略)
(二)整体感知
本节知识在初中学习已有基础,高中在新的要求下再次学习,可见本节知识是研究电路问题的基础,并且其中渗透了科学研究方法和思维训练。
因此,在学习中要充分发挥学生的主体作用。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
1.引入新课
前面学习过电场知识,电场对放入其中的电荷有力的作用,促使电荷移动,电荷的定向移动就形成电流,这节课我们将在初中学习的基础上对电流作进一步的了解。
2.新课教学
(1)电流
①什么是电流?
大量电荷的定向移动形成电流。
②电流形成的条件是什么?
内因——有自由移动的电荷。
金属中有自由移动的电子,电解液中有自由移动的离子。
绝缘体中没有自由移动的电荷,其中不能形成电流。
那么,为什么用电流表直接连接金属导体两端却没有读数?
这是因为,导体中大量的自由电荷永不停息地做无规则的热运动,向各个方向运动的机
会均等,不会出现大量自由电荷定向移动的现象,也就是说没有电流。
要使大量自由电荷做定向移动,必须要有一种力,这种力就是电场力。
[演示]按图1连接
图1
小灯泡发光,有电流流过小灯泡。
外因——导体两端存在电压。
当导体与电源连接时,它的两端有了电压,导体中就有了电场,这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。
干电池、蓄电池、发电机等都是电源,它们的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流。
③电流的强弱——用电流(I)表示。
a.定义——通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流,用I表示。
b.表达式:I=q t
c.单位:安培(A)
d.电流的方向——规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
e.电流是标量。
④直流电:方向不随时间而改变的电流。
恒定电流:方向和强弱都不随时间而改变的电流。
(2)既然导体两端有电压,才有电流流过导体,那么导体中的电流与导体两端的电压有什么关系呢?
图2
[演示]先让学生设计电路示意图,然后用多媒体显示如图2所示,学生在教师指导下用
导线连接实物,并要求学生注意电表的正负接线柱接法。
连好线后闭合开关S,指导学生调节滑动变阻器,记下电压表、安培表的读数,填入下表,再移动滑片P,同样记下读数,这样得出大约6组数据。
对表中数据分析可知,导体两端电压升高,导体中的电流也增大,但在误差允许范围内U/I=定值。
对数据的处理除用列表法外,还可以用什么方法?
图象法:先画直角坐标IU,然后标刻度,按上述数据描点,连点成直线Ⅰ,连点时要使尽量多的点落在一条直线上,不在直线上的点,要对称地分布在直线两侧。
取下R,换上R′,重做上述实验,可得另一条直线Ⅱ。
分析上述实验,得知:
a.导体中的电流与导体两端电压成正比,即I∝U,U2/I2>U1/I1。
b.在同样电压情况下,U/I值大的电流小,U/I值小的电流大,即U/I值反映了导体阻碍电流的性质。
①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。
定义式:R=U/I
对于同一段导体;不论电压和电流大小怎样变化,比值R是恒定的。
不能从数学角度认为R与U成正比,与I成反比。
单位:欧姆(Ω),1 Ω=1 V/A。
②欧姆定律
德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流与电压、电阻之间的关系,得出了用他的名字命名的定律。
定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
公式:I=U/R。
单位:1 A=1 V/Ω。
适用范围:金属导体、电解液。
③导体的伏安特性
如图所示I-U图线叫做导体的伏安特性曲线,符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。
具有直线伏安特性的电学元件叫做线性元件。
提问:如图所示,图中两条直线哪一条代表的电阻大?
不符合欧姆定律的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件。
(四)总结、扩展
通过本节课的学习,使我们了解电流的形成需要有自由电荷和导体两端有电压,应用电场知识可以充分理解。
在实验的基础上,我们知道欧姆定律的内容及其适用范围。
同时还充分理解电阻R=U/I的物理意义,它是定义式,不是决定式,不能用纯数学关系来理解物理公式,最后了解金属导体的伏安特性曲线是一条通过原点的直线。
板书设计
7、闭合电路的欧姆定律
一、电流
1.什么是电流
2.电流形成的条件
内因——
外因——
3.电流的强弱及方向
4.直流电及恒定电流
二、欧姆定律
1.电阻
2.欧姆定律。