2015年高中物理 2.3 欧姆定律教案 新人教版选修3-1.doc

1、第三节 欧姆定律教学目标：（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：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。教学难点：伏安特性曲线的物理意义。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：

2、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过程：（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

3、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 2.50I/A 导体 AI/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

4、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= IU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= I，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= RU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

5、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= R得 R= I，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 。常用的电阻单位还有千欧（k）和兆欧（M）：1 k=10 3 1 M=10 6 教师： 1 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

6、压，通过导体的电流是 1 A，这段导体的电阻就是 1 。所以 1 =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= tq=1.6 A据欧姆定律 I= R得， R= I=10 n= eq=3.01020个故此电阻为 10，30 s 内有 3.01020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、

7、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 IU 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 IU 曲线中，图线的斜率 表示的物理意义是什么？总结：在 IU 图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即 k= RUI1。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

8、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.13 B.31 C.1 3D. 1（2）当这两个电阻上分别加上相同电

9、压时，通过的电流之比为_A.13 B.31 C.1 D. 1解析：（1）由欧姆定律 I= RU可知，在 IU 图线中，图线的斜率 k=UI= R1，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。R1 R2=tan30tan60=13所以 A 选项正确。（2）由欧姆定律 I=U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=31，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

10、：依题意和欧姆定律得： 4.05/3/0IUR，所以 I01.0 A又因为 20IUR，所以 .202I A解答二：由 4.05/210UIR 得 0.1I A又 20I，所以 .2,0202II A解答三：画出导体的 IU 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 53时， I=I00.4 A当 U U0时，电流为 I2.由图知 0205453.UII 所 以 I01.0 I22 02.0 A 说明：（1）用 IU 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 IUR，用此式讨论问题更简单明了。作业：书面完成 P48“问题与练习”第 2、34、题；思考并回答第 1、5 题。