2019-2020年高中物理電阻定律教案8 新人教版選修3-1一、教學(xué)目標(biāo)1.了解電流形成的條件。2.掌握電流的概念，并能處理簡(jiǎn)單問(wèn)題。3.鞏固掌握歐姆定律，理解電阻概念。4.理解電阻伏安特性曲線，并能運(yùn)用。5.掌握電阻定律，認(rèn)識(shí)電阻率的物理意義。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1.電流的概念、電阻定律、歐姆定律是教學(xué)重點(diǎn)。2.電流概念、電阻的伏安特性曲線、電阻率對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象，是教學(xué)中的難點(diǎn)。三、教具1.歐姆定律（伏安特性曲線）直流電源（穩(wěn)壓），電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，開(kāi)關(guān)，待測(cè)電阻。2.電阻定律：電壓表，電流表，直流電源，滑動(dòng)變阻器，酒精燈，電阻絲（一根），自制電阻絲示教板。說(shuō)明：電阻絲示教板上，有電阻絲A，電阻絲B，其中B對(duì)折，其長(zhǎng)度是A的兩倍，電阻絲C是與A相同且等長(zhǎng)的兩根電阻絲并聯(lián)而成。四、主要教學(xué)過(guò)程（一）引入新課前面學(xué)習(xí)場(chǎng)。電場(chǎng)對(duì)其中的電荷有力的作用，若是自由電荷在電場(chǎng)力作用下將發(fā)生定向移動(dòng)。如：靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體在達(dá)到靜電平衡狀態(tài)之前，其中自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)。電容器充放電過(guò)程中也有電荷定向移動(dòng)。電荷的定向移動(dòng)就形成了電流。（二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.電流（1）什么是電流？大量電荷定向移動(dòng)形成電流。（2）電流形成的條件：靜電場(chǎng)中導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡之前有電荷定向移動(dòng)；電容器充放電，用導(dǎo)體與電源兩極相接。導(dǎo)體，有自由移動(dòng)電荷，可以定向移動(dòng)。同時(shí)導(dǎo)體也提供自由電荷定向移動(dòng)的“路”。導(dǎo)體包括金屬、電解液等，自由電荷有電子、離子等。導(dǎo)體內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度不為零的電場(chǎng)，或者說(shuō)導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差，從而自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)。持續(xù)電流形成條件：要形成持續(xù)電流，導(dǎo)體中場(chǎng)強(qiáng)不能為零，要保持下去，導(dǎo)體兩端保持電勢(shì)差（電壓）。電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)電流。導(dǎo)體中電流有強(qiáng)有弱，用一個(gè)物理量描述電荷定向移動(dòng)的快慢，從而描述電流的強(qiáng)弱。（3）電流（I）量度：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間的比值。這樣可以通過(guò)電荷定向移動(dòng)的快慢來(lái)描述電流強(qiáng)弱，這個(gè)比值稱為電流。單位：安培（A）1A=1C/s性質(zhì)：標(biāo)量。初中學(xué)過(guò)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。但電流是有方向的。（有方向的量不一定是矢量，是否矢量關(guān)鍵看滿不滿足平行四邊形法則。）電流方向的規(guī)定：正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷定向移動(dòng)方向與電流方向相反。（4）電流分類：直流電里，若電流不變，就稱為恒定電流，這是高中階段電流知識(shí)的重點(diǎn)。前面討論了電流，尤其是持續(xù)電流的形成，要求導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差，即電壓。電流與電壓究竟有什么關(guān)系？這可利用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。實(shí)驗(yàn)1按電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路，R0為待測(cè)電阻（定值電阻）。閉合S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，記下觸頭在不同位置時(shí)電壓表和電流表讀數(shù)。電壓表測(cè)得的是導(dǎo)體R0兩端電壓，電流表測(cè)得的是通過(guò)導(dǎo)體R0的電流，記錄在下面表格中。把所得數(shù)據(jù)描繪在IU直角坐標(biāo)系中，確定U和I之間的函數(shù)關(guān)系。分析：這些點(diǎn)所在的曲線包不包括原點(diǎn)？包括，因?yàn)楫?dāng)U=0時(shí)，I=0。這些點(diǎn)所在曲線是一條什么曲線？過(guò)原點(diǎn)的斜直線。把R0換成與之不同的R0，重復(fù)前面步驟，可得另一條不同的但過(guò)原點(diǎn)的斜直線。結(jié)論：給定導(dǎo)體，導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，IUI=kU對(duì)不同導(dǎo)體圖象斜率k不同。相同電壓U0下，兩導(dǎo)體電流分別為I1、I2，I1I2，導(dǎo)體2對(duì)電流阻礙作用比導(dǎo)體1大，I1=k1U。I2=k2U。2.歐姆定律：導(dǎo)體中電流跟它兩端電壓成正比，跟它的電阻成反比。大量實(shí)驗(yàn)表明，歐姆定律適用于純電阻電路（金屬、電解液等）。3.電阻（1）定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的比值，叫做這段導(dǎo)體的電阻。（2）量度式：R=U/I說(shuō)明：對(duì)于給定導(dǎo)體，R一定，不存在R與U成正比，與I成反比的關(guān)系。這個(gè)式子（定義）給出了測(cè)量電阻的方法伏安法。（3）單位：電壓?jiǎn)挝挥梅兀╒），電流單位用安培（A），電阻單位用歐姆，符號(hào)，且1=1V/A常用單位： 1k=10001M=106電阻是導(dǎo)體的特性，電阻與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)？（4）影響電阻的因素：電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，導(dǎo)體越長(zhǎng)，阻礙作用會(huì)不會(huì)越大？導(dǎo)體橫截面積越大，電壓不變，單位時(shí)間里通過(guò)電荷將增加，從而電阻變小。實(shí)驗(yàn)2按如圖所示電路，依次將 A、 B、 C三段電阻絲分別接入電路中，利用 R=U/I測(cè)出三段電阻絲電阻，并加以比較。應(yīng)指出：B電阻絲長(zhǎng)度是A的2倍，測(cè)出電阻也約為A的2倍。說(shuō)明：RL C電阻絲與A等長(zhǎng)，為了改變橫截面積，C的兩根電阻絲并排連入電路中，相當(dāng)于橫截面積增加1倍，測(cè)出電阻比A電阻小，約為A電阻的一半。體k不同。 k反映了材料導(dǎo)電性質(zhì)，稱作電阻率，用表示。時(shí)，在數(shù)值上等于R。強(qiáng)調(diào)：的大小由導(dǎo)體材料決定。 的大小與溫度有關(guān)，一般隨溫度升高而增大。實(shí)驗(yàn)3：把單獨(dú)一根電阻絲接入前圖所示電路中，測(cè)出電阻來(lái)，用酒精燈加熱。再看電壓表、電流表讀數(shù)，可以計(jì)算出電阻，從而判斷電阻增大了?？偨Y(jié)：電阻定律導(dǎo)體電阻跟它長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比。（三）復(fù)習(xí)鞏固導(dǎo)體兩端電壓U不變，導(dǎo)體電阻率，長(zhǎng)L，橫截面積S，問(wèn)經(jīng)過(guò)t秒后，通過(guò)導(dǎo)體任一截面的電量。若U、t不變，導(dǎo)體材料也不變，要讓通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量加倍，可采用什么辦法？若U、t及導(dǎo)體體積都不變，導(dǎo)體材料給定，要讓通過(guò)導(dǎo)體截面的電量加倍，可采用什么辦法？