高中物理人教版 (新课标)选修33 欧姆定律教学设计

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修33 欧姆定律教学设计，共3页。教案主要包含了电流，电阻，欧姆定律，导体的伏安特性曲线，电功与电热等内容，欢迎下载使用。
1、复习电流的概念、形成的条件，理解电流强度的定义、标量性，单位
2、理解和掌握欧姆定律，
3、正确认识导体的伏安特性曲线
4、复习串、并联电路的特点
5、复习电功率和热功率的概念
教学重点：欧姆定律的理解与掌握
教学难点：正确认识导体的伏安特性曲线，串、并联电路的特点
教学过程：
一、电流
⒈定义：电荷的定向移动形成电流。
⒉形成电流的条件：
⑴导体中存在大量能自由移动的电荷。
⑵导体两端存在电压（电势差）。
⒊电流方向
⑴规定：正电荷的定向移动方向为电流方向。
即在电源外部电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。
⑵实际方向：在金属导体中，电流的方向与自由电子的定向移动方向相反；在电解液中电流的方向与正离子的定向移动方向相同，与负离子的定向移动方向相反。
电荷在导体中的定向移动有快有慢，所以导体中的电流有强有弱，为了描述电流的强弱，引入一个新的物理量——电流。
⒋电流（ I ）
⑴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。
⑵定义式：I = 。
⑶物理意义：表示电流强弱的物理量。
⑷单位：安培（A）、毫安（mA）、微安（μA）。 1 A ＝10 3 mA ＝10 6 μA 。
1A 的意义：如果在 1s 内通过导体横截面的电荷量是 1C，导体中的电流就是 1A 。
⑸电流是标量。
二、电阻（ R ）
⑴定义式：R ＝。
⑵单位：欧姆（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）， 1Ω＝10 －3 kΩ＝10 －6 MΩ。1Ω＝1 V / A 。
1Ω的意义：如果在某段导体的两端加上1V的电压，通过的电流是1A，这段导体的电阻就是1Ω。
注意：公式R =是电阻的定义式，导体电阻R的大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U = 0，它的电阻照旧存在。R与U成正比或R与 I 成反比的说法都是错误的。
导体两端的电压、通过导体的电流以及导体的电阻之间满足欧姆定律。
三、欧姆定律
⒈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。
⒉公式：I =。
⒊欧姆定律的适用范围：
⑴适用于线性元件，例如金属导电和电解液导电，但不适用于非线性元件，例如气体导电和某些导电器件（如晶体管）。
⑵I、U、R应对应于同一段导体在同一时刻的值。当导体的电阻率随温度变化显著时，R应是测量时的实际电阻，这时欧姆定律仍可应用。
四、导体的伏安特性曲线：
用纵轴表示电流I 、横轴表示电压U来表征元件I随U变化规律的曲线。
金属导体中的电流跟导体两端电压的正比例函数关系可以用通过原点的一条直线表示(图13－4)．因此常说，金属导体中的电流和电压之间具有线性关系．
五、电功与电热
⒈电功
⑴定义：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流做的功，简称电功。
⑵公式：W = U I t
⑶单位：焦（J） ，常用单位：千瓦时（kWh）。
⑷实质：电流做的功，实质上是电场力移动电荷做的功。电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就表示有多少电能转化为其它形式的能。
⑸电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率。公式：P == UI；单位：瓦（W）。
⑹额定功率和实际功率
额定功率：用电器在额定电压下长时间正常工作，消耗的功率为额定功率。P额 ＝ U额 I额 。
实际功率：用电器不在额定电压下工作所消耗的功率为实际功率。P 实 ＝ U 实 I 实 。
说明：
①用电器上标注的是它的额定功率，是用电器在额定电压下长时间正常工作时的最大功率，用电器在实际工作时的功率（实际功率）应小于或等于额定功率。
②选择用电器时要注意它的额定电压和额定功率要符合电源的实际情况，通常情况下电源电压不应超过用电器的额定电压，否则用电器可能受到损坏。
⒉电热：
⑴定义：在电流的热效应中产生的热量叫电热。
⑵焦耳定律：
①内容：电流通过导体（或用电器）产生的热量，跟电流的平方、导体（或用电器）的电阻及通电时间成正比。
②公式：Q = I 2 R t 。
注意：此公式是电热的定义式，适用于任何电路中在电流 I 通过电阻 R 时产生的电热。
⑶国际单位： 焦（J）
⑷电热功率：单时间内导体的发热功率叫热功率。公式：P＝＝ I 2 R 。单位： 瓦（W）、千瓦（kW）
六、串、并联电路的特点
1．串联电路
把导体一个接一个地依次连接起来，就组成了串联电路。如图2-8所示。
⑴串联电路的基本特点
①电路中各处的电流相等。即：I1=I2=I3=……=In=I 。
②电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即：U=U1+U2+U3+……+Un
⑵串联电路的重要性质
①串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和。即R=R1+R2+R3+……+Rn
②串联电路中各个电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。
③串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。
2．并联电路
把几个导体并列地连接起来就组成了并联电路。如图2-9所示。
(1)并联电路的基本特点
①电路中各支路两端的电压相等。即：U1=U2=U3= …… =U
②电路的总电流(干路中的电流)等于各支路的电流之和。即：I=I1+I2+I3+……+In
(2)并联电路的重要性质
①并联电路总电阻的倒数等于各个支路电阻的倒数之和。
并联电路的总电阻小于任一支路的电阻；
并联支路增多，并联电路总电阻减小；
大电阻和小电阻的并联电阻近似等于小电阻(若R1>>R2，则R=
②并联电路中通过各个支路的电流跟该支路的电阻值成反比。
即 I1R1=I2R2=I3R3=……=InRn=U
③并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。即：P1R1=P2R2=P3R3=……=PnRn=U2
作业布置：阅读教材；必修教材P39第（2）（3）（4）题，上作业本。