高中物理第二章直流电路第1节欧姆定律第一课时欧姆定律省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章直流电路,1/41,(,教师参考,),一、课程标准,1.,内容标准,(1),观察并尝试识别常见电路元器件,初步了解它们在电路中作用,.,(2),初步了解多用电表原理,.,经过实际操作学会使用多用电表,.,(3),经过试验,探究决定导线电阻原因,知道电阻定律,.,(4),知道电源电动势和内阻,了解闭合电路欧姆定律,.,(5),测量电源电动势和内阻,.,(6),知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活、生产中应用,.,(7),经过试验,观察门电路基本作用,.,初步了解逻辑电路基本原理以及在自动控制中应用,.,(8),初步了解集成电路作用,.,关注我国集成电路以及元器件研究发展情况,.,2/41,2.,活动提议,(1),分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管,I-U,特征曲线,对比它们导电性能特点,.,(2),用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯光控,声控开关,.,(3),搜集新型电热器资料,了解其发烧原理,.,(4),制作简单门电路,.,(5),利用集成块制作简单实用装置,.,二、高考内容及要求,1.,欧姆定律,.(),2.,电阻定律,.(),3.,电阻串联、并联,.(),3/41,4.,电源电动势和内阻,.(),5.,闭合电路欧姆定律,.(),6.,电功率、焦耳定律,.(),7.,试验七,:,测定金属电阻率,(,同时练习使用螺旋测微器,).,8.,试验八,:,描绘小电珠伏安特征曲线,.,9.,试验九,:,测定电源电动势和内阻,.,10.,试验十,:,练习使用多用电表,.,说明,:,不要求解反电动势问题,.,三、教学提议,本章教课时应突出基本概念讲解与了解,如,:,电流、电阻、电阻率、电动势、内阻、路端电压、电功率、热功率等,;,教课时应突出基本规律讲解和应用,如,:,部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律、串、并联规律、焦耳定律等,.,4/41,教课时应注意以下几点,:,1.,注意各物理概念、各物理规律深刻了解、区分与联络,如,:,电流定义式、微观决定式与欧姆定律求解式,电阻与电阻率,内电压与外电压,电功率与热功率,;,限流电路与分压电路,电流表外接与电流表内接,纯电阻电路与非纯电阻电路,电功与焦耳定律等,.,2.,注意数学与物理问题结合研究方法,如,IU,图像,函数求最大功率等,.,3.,尽可能实物展示各电学元件,如电流表、电压表、多用电表、电阻箱、滑动变阻器、定值电阻、二极管、小灯泡、金属导线等,;,同时安排学生试验,掌握基本试验技能和技巧,体会物理与生产、实际生活紧密相连及试验在物理科学中主要地位,.,5/41,第,1,节欧姆定律,第,1,课时欧姆定律,6/41,课堂探究,自主学习,达标测评,7/41,自主学习,课前预习,感悟新知,目标导航,(,教师参考,),重点,:,电流定义式、欧姆定律表示式及,IU,图像,难点,:(1),导体中电流形成原因及电流微观解释,(2),电阻概念了解,(3)I-U,图像应用,8/41,教材梳理,一、电流,1.,形成电流条件,:,导体内存在,和电场,.,2.,定义,:,经过导体横截面,跟经过这些电荷所用,比值,.,3.,表示式及单位,:,在国际单位制中,电流单位是,符号是,1 mA=,A,1 A=,A.,4.,直流和恒定电流,:,不随时间改变电流叫做直流,方向和,都不随时间改变电流叫做恒定电流,.,自由电荷,电荷量,q,时间,t,安培,A,10,-3,10,-6,方向,强弱,想一想,借助教材,P,43,图,2-1-2,处理讨论交流中提出问题,?,9/41,二、欧姆定律、电阻,1.,欧姆定律,(1),内容,:,经过导体电流,I,跟导体,成正比,.,两端电压,U,(2),公式,:I=,或,U=IR.,(3),适用范围,:,欧姆定律适合用于金属导体和电解质溶液,对气态导体和半导体元件并不适用,.,2.,电阻,(1),意义,:,反应导体对电流,作用,.,妨碍,(2),定义及定义式,:,导体两端,与导体中,比值,.,定义式,:R=.,电压,U,电流,I,(3),单位,:,在国际单位制中,电阻单位是欧姆,(),另外惯用单位,:,千欧,(k),兆欧,(M).,10/41,三、伏安特征曲线,1.,伏安特征曲线,:,经过某种电学元件,随,改变试验图线,.,电流,电压,2.,斜率物理意义,:I-U,图线各点与坐标原点连线斜率为导体电阻倒数,斜率越大,导体电阻越小,.,3.,线性元件和非线性元件,图线,11/41,想一想,教材,P,44,伏安特征曲线中,对金属导体,当温度不变时,其伏安特征曲线是经过坐标原点直线,为何要加“温度不变”呢,?,答案,:,对金属导体当温度不变时,其电阻不变,它伏安特征曲线是一条过原点直线,;,当温度改变较大时,金属电阻会发生改变,伏安特征曲线不再是直线,如小灯泡伏安特征曲线,.,12/41,1.,当导体两端有连续电压时,导体内将存在连续电场,.(,),2.,自由电荷定向移动方向就是电流方向,.(,),3.,由,I=,可知,I,与,t,成反比,.(,),4.,电解液短时间内导电,I-U,图线是一条直线,.(,),5.,由,R=,知,R,与,U,成正比,R,与,I,成反比,.(,),思索判断,答案,:,1.,2.,3.,4.,5.,13/41,关键点一 电流形成、电流及其微观解释,课堂探究,关键导学,关键点探究,【,问题导学,】,盐水中电流和金属导体中电流形成有什么不一样,?,答案,:,盐水中是正负离子向相反方向运动,形成电流,;,金属导体中是自由电子运动形成电流,.,14/41,【,关键点归纳,】,1.,电流了解,(1),电流方向,:,要求正电荷定向移动方向为电流方向,.,在金属导体中,电流方向与自由电子定向运动方向相反,.,在电解质溶液中,电流方向与正离子定向运动方向相同,与负离子定向运动方向相反,.,(2),电流计算,金属导体中电流计算,金属导体中自由电荷只有自由电子,利用,I=,计算时,q,是某一时间内经过金属导体横截面电子电荷量,.,15/41,电解液中电流计算,电解液中自由电荷是正、负离子,利用,I=,计算时,q,应是同一时间内正、负两种离子经过横截面电荷量绝对值之和,.,2.,电流微观解释,(1),建立模型,如图所表示,AD,表示粗细均匀一段导体,长为,l,两端加一定电压,导体中自由电荷沿导体定向移动速率为,v,设导体横截面积为,S,导体每单位体积内自由电荷数为,n,每个自由电荷电荷量为,q.,16/41,(2),理论推导,(3),结论,从微观上看,经过导体电流取决于导体单位体积内自由电荷数、电荷量、导体横截面积和自由电荷定向移动速率,.,17/41,【,例,1】,(,西安高二检测,),在某种带有一价离子水溶液中,正、负离子在定向移动,方向如图所表示,.,假如测得,2 s,内分别有,1.010,18,个正离子和,1.010,18,个负离子经过溶液内部横截面,M,则溶液中电流方向怎样,?,电流多大,?,关键点拨,电流定义式,I=,中,q,是时间,t,内经过某一截面电荷量,而不是单位截面积内电荷量,.,18/41,解析,:,水溶液中导电是自由移动正、负离子,它们在电场作用下向相反方向定向移动,.,电学中要求,电流方向为正电荷定向移动方向,所以溶液中电流方向与正离子定向移动方向相同,即由,A,指向,B.,每个离子电荷量是,e=1.6010,-19,C.,该水溶液导电时负离子由,B,向,A,运动,负离子定向移动能够等效看做是正离子反方向定向移动,.,所以,一定时间内经过横截面,M,电荷量应该是正、负两种离子电荷量绝对值之和,.,答案,:,由,A,指向,B,0.16 A,19/41,规律方法,应用,I=,求解电流技巧,(1),对于金属导体,是自由电子定向移动形成,电荷量,q,是经过导体横截面自由电子电荷量,.,(2),对于电解液,是正、负离子同时向相反方向定向移动,电荷量,q,为正、负离子电荷量绝对值之和,.,20/41,(,教师备用,),例,1-1,:,如图所表示电解槽中,假如在,4 s,内各有,8 C,正、负离子经过面积为,0.8 m,2,横截面,AB,那么,:,(1),正、负离子定向移动方向怎样,?,(2)4 s,内经过横截面,AB,电荷量为多少,?,(3),电解槽中电流为多大,?,解析,:,(1),电源与电解槽中两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,电极之间电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动,.,(2)8 C,正电荷向右经过横截面,AB,而,8 C,负电荷向左经过该横截面,相当于又有,8 C,正电荷向右经过横截面,故,4 s,内经过横截面,AB,电荷量为,16 C.,答案,:,(1),正离子向右移动负离子向左移动,(2)16 C,(3)4 A,21/41,针对训练,1-1:,关于电流,以下说法中正确是,(,),A.,导体中无电流原因是其内部自由电荷停顿了运动,B.,同一个金属导体接在不一样电路中,经过电流强度往往不一样,电流大说明导体内自由电荷定向运动速率大,C.,因为电荷做无规则热运动速率比电荷定向移动速率大得多,故电荷做无规则热运动形成电流也就大得多,D.,电流传导速率就是导体内自由电子定向移动速率,B,解析,:,导体中无电流时,内部自由电荷仍在无规则运动,故,A,错误,;,由,I=nevS,可知,同一个金属导体接在不一样电路中,经过电流强度往往不一样,电流大说明导体内自由电荷定向运动速率大,故,B,正确,;,电流大小与电荷无规则运动快慢无关,故,C,错误,;,电流传导速率是电场形成速度,约为光速,而电子定向移动速率远小于光速,故,D,错误,.,22/41,关键点二 欧姆定律、电阻,【,问题导学,】,现有两个导体,A,和,B,利用如图,1,所表示电路分别测量,A,和,B,电压和电流,测得试验数据见下表,.,U/V,0,2.0,4.0,6.0,8.0,导体,A,I/A,0,0.20,0.42,0.60,0.78,导体,B,I/A,0,0.13,0.28,0.40,0.54,23/41,(1),在坐标系中,用纵轴表示电压,U,、用横轴表示电流,I,分别将,A,和,B,数据在图,2,坐标系中描点,并作出,U-I,图像,.,(2),经过图像可得到怎样结论,?,(3),对导体,A,B,在电压,U,相同时,两个导体中电流是否相同,?,谁电流小,谁对电流妨碍作用大,?,答案,:,(1)U-I,图像如图所表示,.,(2),对某一导体,其电流与电压成正比,不一样导体图线斜率不一样,.,(3),电压相同时,电流并不相同,B,电流小,说明,B,对电流妨碍作用大,.,24/41,【,关键点归纳,】,1.,对导体电阻了解,导体电阻反应了导体对电流妨碍作用,其数值大小是由导体本身原因,(,如,:,长度、材料、横截面积、温度,),决定,;,而电阻定义式,R=,表明了一个量度和测量电阻方法,.,25/41,【,例,2】,(,多项选择,),对于欧姆定律了解,以下说法中正确是,(,),A.,由,I=,经过电阻电流跟它两端电压成正比,跟它电阻成反比,B.,由,U=IR,对一定导体,经过它电流越大,它两端电压也越大,C.,由,R=,导体电阻跟它两端电压成正比,跟经过它电流成反比,D.,对一定导体,它两端电压与经过它电流比值保持不变,解析,:,依据欧姆定律可知,经过电阻电流跟它两端电压成正比,跟它电阻成反比,A,正确,;,对一定导体,它两端电压与经过它电流比值保持不变,即电阻不变,电流与电压成正比,经过它电流越大,两端电压也越大,B,D,正确,;,导体电阻与电流、电压大小无关,是由导体本身决定,C,错误,.,ABD,26/41,(,教师备用,),例,2-1,:(,多项选择,),依据欧姆定律,以下说法中正确是,(,),A.,从关系式,U=IR,可知,导体两端电压,U,由经过它电流,I,和它电阻,R,共同决定,B.,从关系式,R=U/I,可知,导体电阻跟导体两端电压成正比,跟导体中电流成反比,C.,从关系式,I=U/R,可知,导体中电流跟导体两端电压成正比,跟导体电阻成反比,D.,从关系式,R=U/I,可知,对一个确定导体来说,温度不变时,所加电压跟经过导体电流比值是一定值,CD,27/41,28/41,针对训练,2-1:,鸟儿落在,220 V,高压输电线上,即使通电高压线是裸露电线,但鸟儿仍安然无恙,这是因为,(,),A.,鸟儿有耐高压天性,B.,鸟儿是干燥,所以鸟体不导电,C.,鸟儿两脚间电压几乎为零,D.,鸟体电阻极大所以无电流经过,解析,:,鸟儿两脚间导线电阻几乎为零,由欧姆定律,I=,得,U=IR,故这两点间电势差也几乎为零,.,C,29/41,关键点三 导体伏安特征曲线,(I-U,图线,),【,问题导学,】,研究导体中电流与导体两端电压之间关系,能够用公式法、列表法,还能够用图像法,.,依据如图中两电学元件,I-U,图像我们能够分析得出经过两元件电流和电压有何关系,?,答案,:,由两元件,I-U,图像对比可知,元件,a,图线斜率在改变,说明不一样状态其电阻不一样,但元件,b,电阻保持不变,即,a,元件为非线性元件,b,元件为线性元件,.,30/41,【,关键点归纳,】,I-U,图线,(,导体伏安特征曲线,),与,U-I,图线比较,I-U,图线,U-I,图线,斜率,图线上点与坐标原点连线斜率表示导体电阻倒数,图线上点与坐标原点连线斜率表示导体电阻,线性,元件,图线,R,1,R,2,R,1,R,B,B.,灯泡在状态,A,时电阻等于连线,OA,斜率倒数,C.,灯泡在状态,A,时电阻等于连线,OA,斜率,D.,该试验说明,对于灯丝材料,钨,欧姆定律不适用,B,34/41,针对训练,3-1,:(,多项选择,),某导体电流随电压改变如图所表示,则以下说法中正确是,(,),A.,加,5 V,电压时,导体电阻约是,5,B.,加,11 V,电压时,导体电阻约是,1.4,C.,由图可知,伴随电压增大,导体电阻不停减小,D.,由图可知,伴随电压减小,导体电阻不停减小,AD,35/41,达标测评,随堂演练,检测效果,1.,关于电流方向,以下叙述中正确是,(,),A.,金属导体中电流方向就是自由电子定向移动方向,B.,在电解质溶液中有自由正离子和负离子,电流方向不能确定,C.,不论何种导体,电流方向要求为正电荷定向移动方向,D.,电流方向有时与正电荷定向移动方向相同,有时与负电荷定向移动方向相同,C,解析,:,电流是有方向,电流方向是人为要求,.,物理上要求正电荷定向移动方向为电流方向,则负电荷定向移动方向一定与电流方向相反,选项,C,正确,.,36/41,2.,依据欧姆定律,以下判断正确是,(,),A.,导体两端电压越大,电阻就越大,B.,导体中电流越大,电阻就越小,C.,比较几只电阻,I-U,图像可知,电流改变相同时,电压改变较小图像是属于阻值较大那个电阻,D.,由,I=,可知,经过一段导体电流跟加在它两端电压成正比,D,37/41,3.,某电解液,假如在,1 s,内共有,510,18,个二价正离子和,110,19,个一价负离子经过某截面,那么经过这个横截面电流大小为,(,),A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A,D,38/41,4,.(,哈尔滨高二检测,),如图所表示为一小灯泡伏安特征曲线,横轴和纵轴分别表示电压,U,和电流,I,图线上点,A,坐标为,(U,1,I,1,),过点,A,切线与纵轴交点纵坐标为,I,2,小灯泡两端电压为,U,1,时,电阻等于,(,),B,39/41,5.,若加在某导体两端电压变为原来 时,导体中电流减小了,0.4 A.,若所加电压变为原来,2,倍,则导体中电流是多大,?,答案,:,2.0 A,40/41,谢谢观赏！,41/41,