第三节、欧姆定律
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
(二)过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系,用图象和图表的方法来处理数据、总结规律,以及利用比值来定义物理量的方法等。
(三)情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用,通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二、重点:正确理解欧姆定律及其适应条件
三、难点:对电阻的定义的理解,对I-U图象的理解
四、教具:电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等
五、教学过程:
(一)复习上课时内容
要点:电动势概念,电源的三个重要参数
(二)新课讲解-----第三节、欧姆定律
问题:电流强度与电压究竟有什么关系?这可利用实验来研究。
1、欧姆定律
演示:如图,方法按P46演示方案进行
闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流,记录在下面表格中。
U/V
?
?
?
?
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I/A
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把所得数据描绘在U-I直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。
分析:这些点所在的图线包不包括原点?包括,因为当U=0时,I=0。这些点所在图线是一条什么图线?过原点的斜直线。即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。
把R换成与之不同的R,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。
结论:同一导体,不管电流、电压怎么样变化,电压跟电流的比值是一个常数。这个比值的物理意义就是导体的电阻。 引出-------
(1)、导体的电阻
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公式:R=U/I(定义式)
说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用
③单位:欧姆,符号Ω,且1Ω=1V/A,常用单位:Ω、kΩ?、MΩ
换算关系:1kΩ=103Ω??? 1MΩ=103KΩ
(2).欧姆定律
①定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
②公式:I=U/R
③适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液
2、导体的伏安特性曲线
(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和非线性元件
线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
3、分组实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线(第2课时)
按P48实验要求进行,电路改为分压电路
分发方格纸,让学生把实验数据列表,并在坐标纸中建立坐标系后做出图象
要求至少测6个点以上
【说一说】P48
(三)小结:对本节内容做简要小结
(四)巩固新课:1、复习课本内容
2、完成P48问题与练习:作业1、3
3、作业纸
教后记:
本节课是初中知识的延续和提升,在学生方面不存在难度,关键是理解两个图象的意义,我是用数学一次函数的知识结合物理意义让学生轻轻松松就掌握了本节知识要点。
课件20张PPT。欧姆定律什么是电流? 形成电流的条件是什么?部分电路欧姆定律的内容是什么? 这一节课就让我们来研究这些问题!一、电 流1.电流:电荷的定向移动形成电流. 电荷的热运动,从宏观上看,不能形成电流. 2.形成电流的条件: (1)存在自由电荷
金属导体——自由电子,电解液——正、负离子.
(2)导体两端存在电压
当导体两端存在电压时,导体内建立了电场,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.
电源的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流. 3.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向. (1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;
在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子走向移动方向相反.
(2)电流是标量.它的运算不遵循平行四边形定则.电流的方向?练习1、下列说法正确的是( )
A.在导体中只要有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.在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向
D.金属导体两端存在电势差时,必有电流通过导体
D水管里的水流有缓急之分,如何表述呢?从水管流出的水量与所用的时间之比来表示。导体中的电流是否也有大小之分?又如何表示它呢? 4.电流的强弱——电流强度 I(3) 直流:方向不随时间变化的电流.
恒定电流:方向和强弱都不随时间变化的电流
(1)定义:通过导体模截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流:I = q / t(2)单位:电流是物理学中七个基本物理量之一,相应的单位是基本单位,在国际单位制中,电流的单位是安培,符号是A. 常用单位还有毫安(mA)、微安( ? A).1A=103mA=106?A练习2、关于电流强度的下列说法中,正确的是( )
A、导体中的电流强度越大,表示通过其横截面的电量越多
B、在相同时间内,通过导体横截面的电量越多,导体中电流强度就越大
C、通电时间越短,电流强度越大
D、单位时间内通过导体某横截面的电量越多,导体中电流强度越大
BD 5.决定电流大小的微观量在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C,设导体的横截面积为S.导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电荷量为q,电荷的定向移动速率为v,则在时间t内相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C .由 可得二、欧姆定律1.欧姆定律:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻成反比. 2.公式表示:3.电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是?,常用的单位还有千欧(K?)和兆欧(M?)或练习3.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高
D.从 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
A练习4、有一个电学元件,测得其电流和电压的对应值如下表所示,请做出该电学元件的I—U图象。
三、导体的伏安特性1.伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线,如图所示:图线斜率的倒数表示电阻. 思考:伏安特性曲线的斜率表示什么?练习5、有四个金属导体,它们的伏安性曲线分别是图中的 、 、 、 ,则电阻最大的( )
A. B. C. D.
D 2.线性元件和非线性元件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,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件;
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.练习6.在下图中,能正确表示出线性元件的伏安特性曲线是( )
D小结:电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向为电流方向.
欧姆定律: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.
导体的伏安特性曲线的物理意义:图线斜率的倒数表示电阻.