高中物理新課標版人教版選修歐姆定律

1、教學設計(二)三維目標(一)知識教學點1理解產生電流的條件。2理解電流的概念和定義式Iq/t，并能進行有關計算。3了解直流電和恒定電流的概念。4知道公式InqvS，但不要求用此公式進行計算。5熟練掌握歐姆定律及其表達式IU/R，明確歐姆定律的適用范圍，能用歐姆定律解決有關電路問題。6知道導體的伏安特性，知道什么是線性元件和非線性元件。7知道電阻的定義及定義式RU/I。(二)能力訓練點1培養(yǎng)學生應用歐姆定律分析、處理實際問題的能力。2培養(yǎng)學生重視實驗、設計實驗、根據實驗分析、歸納物理規(guī)律的能力。3培養(yǎng)學生用公式法和圖象法相結合的解決問題的能力。(三)德育滲透點1分析電流的產生有其內因和外因，引導

2、學生研究自然科學時要堅持辯證唯物主義觀點。2歐姆定律由實驗演繹得出，培養(yǎng)學生動手能力，培養(yǎng)學生嚴謹治學、務實求真的科學態(tài)度。3處理實驗數據有列表法和圖象法。而圖象法直觀形象，滲透數學思維，要培養(yǎng)學生尊重實驗結果，尊重客觀規(guī)律。重點、難點、疑點及解決辦法1重點正確理解歐姆定律并能解決實際問題。2難點電流概念的理解；電阻的伏安曲線。3疑點對電阻定義式RU/I，有同學誤解為電阻由電壓和電流決定。4解決辦法(1)在教師指導下學生參與演示實驗，記錄、分析數據，歸納結論，從感性到理性來認識、理解歐姆定律。(2)利用電化教學手段，突破難點。(3)對定義性公式和決定性公式要加以區(qū)別。教具學具準備小燈泡、學生電

3、源、伏特表、安培表、待測電阻(約1030 ，若干只)、滑動變阻器、晶體二極管、電鍵、導線若干。學生活動設計1設問、舉例，讓學生積極參與，在復習初中知識基礎上學習新知識。2在教師指導下讓學生設計演示實驗，設計表格、圖象，參與讀數、記數，分析處理數據，歸納出歐姆定律。教學步驟(一)明確目標(略)(二)整體感知本節(jié)知識在初中學習已有基礎，高中在新的要求下再次學習，可見本節(jié)知識是研究電路問題的基礎，并且其中滲透了科學研究方法和思維訓練。因此，在學習中要充分發(fā)揮學生的主體作用。(三)重點、難點的學習與目標完成過程1引入新課前面學習過電場知識，電場對放入其中的電荷有力的作用，促使電荷移動，電荷的定向移動就

4、形成電流，這節(jié)課我們將在初中學習的基礎上對電流作進一步的了解。2新課教學(1)電流什么是電流？大量電荷的定向移動形成電流。電流形成的條件是什么？內因有自由移動的電荷。金屬中有自由移動的電子，電解液中有自由移動的離子。絕緣體中沒有自由移動的電荷，其中不能形成電流。那么，為什么用電流表直接連接金屬導體兩端卻沒有讀數？這是因為，導體中大量的自由電荷永不停息地做無規(guī)則的熱運動，向各個方向運動的機會均等，不會出現大量自由電荷定向移動的現象，也就是說沒有電流。要使大量自由電荷做定向移動，必須要有一種力，這種力就是電場力。演示按圖1連接圖1小燈泡發(fā)光，有電流流過小燈泡。外因導體兩端存在電壓。當導體與電源連接

5、時，它的兩端有了電壓，導體中就有了電場，這樣導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動形成電流。干電池、蓄電池、發(fā)電機等都是電源，它們的作用是保持導體兩端的電壓，使導體中有持續(xù)的電流。電流的強弱用電流(I)表示。a定義通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時間t的比值叫電流，用I表示。b表達式：Ic單位：安培(A)d電流的方向規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。e電流是標量。直流電：方向不隨時間而改變的電流。恒定電流：方向和強弱都不隨時間而改變的電流。(2)既然導體兩端有電壓，才有電流流過導體，那么導體中的電流與導體兩端的電壓有什么關系呢？圖2演示先讓學生設計電路示意圖，然后用多媒體顯示如

6、圖2所示，學生在教師指導下用導線連接實物，并要求學生注意電表的正負接線柱接法。連好線后閉合開關S，指導學生調節(jié)滑動變阻器，記下電壓表、安培表的讀數，填入下表，再移動滑片P，同樣記下讀數，這樣得出大約6組數據。對表中數據分析可知，導體兩端電壓升高，導體中的電流也增大，但在誤差允許范圍內U/I定值。U(伏)I(安)對數據的處理除用列表法外，還可以用什么方法？圖象法：先畫直角坐標IU，然后標刻度，按上述數據描點，連點成直線，連點時要使盡量多的點落在一條直線上，不在直線上的點，要對稱地分布在直線兩側。取下R，換上R，重做上述實驗，可得另一條直線。分析上述實驗，得知：a導體中的電流與導體兩端電壓成正比，

7、即IU，U2/I2U1/I1。b在同樣電壓情況下，U/I值大的電流小，U/I值小的電流大，即U/I值反映了導體阻礙電流的性質。電阻定義：導體兩端電壓與通過導體電流的比值，叫做這段導體的電阻。定義式：RU/I對于同一段導體；不論電壓和電流大小怎樣變化，比值R是恒定的。不能從數學角度認為R與U成正比，與I成反比。單位：歐姆()，1 1 V/A。歐姆定律德國物理學家歐姆最早用實驗研究了電流與電壓、電阻之間的關系，得出了用他的名字命名的定律。定律內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。公式：IU/R。單位：1 A1 V/。適用范圍：金屬導體、電解液。導體的伏安特性如圖所示IU

8、圖線叫做導體的伏安特性曲線，符合歐姆定律的導體的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線。具有直線伏安特性的電學元件叫做線性元件。提問：如圖所示，圖中兩條直線哪一條代表的電阻大？不符合歐姆定律的導體和器件，電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線，這種電學元件叫做非線性元件。(四)總結、擴展通過本節(jié)課的學習，使我們了解電流的形成需要有自由電荷和導體兩端有電壓，應用電場知識可以充分理解。在實驗的基礎上，我們知道歐姆定律的內容及其適用范圍。同時還充分理解電阻RU/I的物理意義，它是定義式，不是決定式，不能用純數學關系來理解物理公式，最后了解金屬導體的伏安特性曲線是一條通過原點的直線。3歐姆定律一、電流

9、1什么是電流2電流形成的條件內因外因3電流的強弱及方向4直流電及恒定電流二、歐姆定律1電阻2歐姆定律3導體的伏安特性活動與探究課題：測繪晶體二極管的伏安特性曲線。過程：1討論、設計合理的實驗電路圖；2選擇合適的實驗器材(特別是測量儀器的選取)；3電路的連接、儀器的使用注意事項；4實驗過程的安排以及操作順序；5實驗數據的處理：要求至少測8組數據以上，利用坐標紙作圖，要求數據列表，在坐標紙中建立合適坐標系后作出圖象；6討論總結晶體二極管的伏安特性曲線的特點，并將其與一般金屬導體電阻的伏安特性曲線進行對比分析。本節(jié)課是初中歐姆定律的延伸和擴展，對后續(xù)閉合電路歐姆定律的學習起到了奠基作用。在教學中，歐

10、姆定律的講法與初中不同，是用比值定義電阻的，這種講法更科學，適合高中學生的特點。在實驗數據的處理上，使用的是圖象處理法，加強了學生對圖象的認識，并能進一步學會如何運用圖象來研究問題。需要注意的是對于電阻的定義式，有些學生會產生歧義，認為電阻是由電壓和電流決定的，要注意引導解釋。教學中適當地向學生滲透一些研究物理的科學方法和分析的正確思路，如通過探索性實驗去認識物理量之間的制約關系，用圖象和圖表的方法來處理數據、總結規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。另外，在學習活動中結合及時的課堂訓練，使學生不僅掌握了理論，而且學會了如何解決實際問題。另外，本節(jié)課的設計考慮到新課改的要求，將測繪小燈泡伏安

11、特性曲線的實驗也放入其中，我們可以根據實際教學情況加以取舍，若一節(jié)課難以完成全部的教學事件，也可將測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗單獨分離出來，另作處理。這樣就可以有充分的時間對歐姆定律在課堂上做更多及時的強化訓練。歐姆和歐姆定律的建立歐姆(17871854年)，1787年3月16日生于德國埃爾蘭根城，父親是鎖匠。父親自學了數學和物理方面的知識，并教給少年時期的歐姆，喚起了歐姆對科學的興趣。16歲他進入埃爾蘭根大學研究數學、物理和哲學，由于經濟困難，中途輟學，到1813年才完成博士學業(yè)。歐姆是一個很有天才和科學抱負的人，他長期擔任中學教師，由于缺少資料和儀器，給他的研究工作帶來不少困難，但他在孤獨

12、與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進行科學研究，自己動手制作儀器。歐姆對導線中的電流進行了研究。他從傅立葉發(fā)現的熱傳導規(guī)律中受到啟發(fā)，導熱桿中兩點間的熱流正比于這兩點間的溫度差。因而歐姆認為電流現象與此相似，猜想導線中兩點之間的電流也許正比于它們之間的某種驅動力，即現在所稱的電動勢。歐姆花了很大的精力在這方面。開始他用伏打電堆作電源，但是因為電流不穩(wěn)定，效果不好。后來他接受別人的建議改用溫差電池作電源，從而保證了電流的穩(wěn)定性。但是如何測量電流的大小，這在當時還是一個沒有解決的難題。開始，歐姆利用電流的熱效應，用熱脹冷縮的方法來測量電流，但這種方法難以得到精確的結果。后來他把奧斯特關于電流磁效應的發(fā)現和庫侖扭秤結合起來，巧妙地設計了一個電流扭秤，用一根扭絲懸掛一磁針，讓通電導線和磁針都沿子午線方向平行放置；再用鉍和銅溫差電池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用兩個水銀槽作電極，與銅線相連，當導線中通過電流時，磁針的偏轉角與導線中的電流成正比。實驗中他用粗細相同長度不同的八根銅導線進行了測量，得出了如下的等式：X。式中X是磁效應強度，即電流的大??；a是與激發(fā)力有關的常數，即電動勢；x表示導線的長度，b是與電路其余部分的電阻有關的常數，bx實際上表示電路的總電阻。這個結果于1826年發(fā)表。1827年歐姆又在動電電路的數學研究一書中，把