高二物理恒定电流全章教案集.docx
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高二物理恒定电流全章教案集
2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集
[本章概述]
关于部分电路的知识初中已学过,本章在初中的基础上加以充实和提高。
闭合电路是新知识,要求学生切实掌握。
本章可分为四个单元:
第一单元第一节至第四节讲述欧姆定律、电阻定律、电阻率,介绍半导体和超导现象。
第二单元第五节讲述电功和电功率。
第三单元第六节讲述闭合电路欧姆定律。
第四单元第七节讲述电流表和电压表以及电阻的测量。
§14.1欧姆定律
一、[素质教育目标]
(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像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像法.而图像法直观形象,渗透数学思维,要培养学生尊重实验结果,尊重客观规律.
二、[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.
三、[课时安排] 1课时
四、[教具学具准备]
小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻(约10-30Ω若干只)、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干.
五、[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、图像,参与读数、记数,分析处理数据,归纳出欧姆定律.
六、[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
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:
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?
[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. 对数据的处理除用列表法外,还可以用什么方法?
图像法:
先画直角坐标I-U,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,不落在直线上的点,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,巳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
对于同一个导体;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)1Ω=1V/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:
1A=1V/Ω
适用范围:
金属导体、电解液.
③导体的伏安特性
如图3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.具有伏安特性的电学元件叫做线性元件.
提问:
如图3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,最后还了解金属导体的伏安特性曲线是一条通过原点的直线.
(五)、作业与思考
(一)作业题
课本P153-154练习一:
(1)一(5)题
(二)思考题
1.下列说法正确的是 ( )
A.在导体中只要自由电荷在运动就一定会形成电流
B.电流方向就是电荷定向移动的方向
C.在电路中电流方向总是沿着从电势高到电势低的方向
D.导体中形成电流的条件是在导体两端存在电势差即电压
2.下列叙述中正确的是 ( )
A.通过导体某一横截面积的电量越多,电流越大
B.通过导体某一横截面积的电量越少,电流越小
C.在单位时间内,通过导体某一横截面积的电量越多,电流越大
D.通电的时间越短,电流越小
3.对于欧姆定律,下面说法正确的是 ( )
A.从关系式可知,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
B.从关系式可知,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
C.从关系式可知,当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.从关系式可知,当导体中的电流为零时,导体两端的电压也为零
4.某用电器两端加6V电压,通过的电流为0.2A,如在电路中接5A的保险丝,该用电器两端的电压最多不能超过多少?
(思考题答案:
1.D 2.C 3.B 4.150V)
六、[板书设计]
§14.1欧姆定律
一、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
内因--有自由移动的电荷
外因--导体两端存在电压
3.电流的强弱及方向
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:
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.直流电及恒定电流
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
二、欧姆定律
1.电阻
(1)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.
(2)定义式:
R=U/I
(3)单位:
欧姆(Ω)1Ω=1V/A
2.欧姆定律
(1)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.
(2)公式:
I=U/R
(3)单位:
1A=1V/Ω
(4)适用范围:
金属导体、电解液.
3.导体的伏安特性
七[课后小结及反思]
§14.2电阻定律电阻率
一、[素质教育目标]
(一)知识教学点
1.理解电阻定律和电阻率,了解电阻率与温度的关系,能用电阻定律进行有关计算.
2.知道半导体、超导体及其应用.
(二)能力训练点
1.培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法.
2.通过实验研究,培养学生动手能力,学会如何获取知识、发展思维能力.
(三)德育渗透点
1.通过电阻率的学习,加强学生安全用电的意识.
2.介绍我国在超导领域的研究走在世界前列,激发学生的爱国热情和奋发学习的精神.
二、[重点、难点、疑点及解决办法]
1.重点:
电阻定律
2.难点:
电阻率
3.疑点:
超导现象的产生
4.解决办法
①对于重点,主要是通过师生共同演示实验探索,用科学的方法分析、归纳出定律,加深学生对重点知识的理解.
②对于难点,通过比较电阻率与电阻两个概念的物理意义,使学生明确电阻是反映导体本身属性,电阻率是反映材料本身属性.
③对于疑点主要通过录像、多媒体课件来加强感性认识.
三、课时安排 1课时
四、教具、学具准备
电阻定律示教板(含金属丝)、学生电源、电流表、伏特表、滑动变阻器、电键、导线、火柴、小灯泡、废弃的“220V40W”白炽灯、幻灯片、幻灯机、多媒体课件.
五、学生活动设计
1.采用设问:
导体的电阻如何测定?
引导学生从已有的知识出发,设计电路,并提出课题,发挥学生的主体作用.
2.在对电阻定律的探索过程中,让学生充分动手动脑,培养学生实践能力、分析能力.
3.在介绍电阻率概念时,让学生解释现实生活中有关问题,引导学生理论联系实际.
六、教学步骤
(一)明确目标:
(略)
(二)整体感知
本节知识不是本章的重点,但却是本章乃至电学的基础知识之一,要让学生明白,要区分一个物理概念的定义式和决定式,要首先关注物理概念的物理意义,然后才是数学关系.
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
1.设问,引入新课公式R=U/I的含义是什么?
如何测定电阻(让学生自己设计电路)?
从上节课知识可知,-个导体的电阻只是恒定的,与两端电压及
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