歐姆定律 教科版 導學案

2022-10-09 05:54:03 字數 3246 閱讀 1987

課題:第一節歐姆定律

【學習目標】 1.理解產生電流的條件.

2.理解電流的概念和定義式i=q/t,並能進行有關計算.

3.了解直流電和恆定電流的概念.

4.知道公式i=nqvs,但不要求用此公式進行計算.

5.熟練掌握歐姆定律及其表示式i=u/r明確歐姆定律的適用範圍,能用歐姆定律解決有關電路問題.

6.知道導體的伏安特性,知道什麼是線性元件和非線性元件.

7.知道電阻的定義及定義式r=u/i

【學習過程】

自主預習案

1.電流產生的兩個條件和

2.通過導體橫截面的跟通過這些電荷所用的的比值,叫做用符號_________表示,表示式國際單位制中單位簡稱符號常用單位 lma=________a,lua=________a.

3.方向不隨時間改變的電流叫做方向和強弱都不隨時間改變的電流叫做

4.電流的微觀表示式

5.歐姆定律內容:導體中的電流跟導體兩端的的電壓u成跟導體的電阻成公式i

6.在相同電壓作用下,導體的電阻越小,通過導體的電流越_____;而導體的電阻越大,通過導體的電流則越_____。電阻是反映導體對電流的的物理量。

r電阻的單位為簡稱符號是常用單位 1klm

7.其伏安特性曲線是通過座標原點的直線的元件叫其伏安特性曲線不是直線的電學元件稱

課中**案

科網課中**一

①什麼是電流?

大量電荷的定向移動形成電流.

②電流形成的條件是什麼?

內因——有自由移動的電荷稱自由電荷.金屬中有自由移動的電子稱自由電子,電解液中有自由移動的正負離子.絕緣體中沒有自由移動的電荷,其中不能形成電流.

那麼,為什麼用電流錶直接連線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連線

小燈泡發光.有電流流過小燈泡.

外因--導體兩端存在電壓.

當導體與電源連線時,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.

乾電池、蓄電池、發電機等都是電源,它們的作用是保持導體兩端的電壓,使導體中有持續的電流.

③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.表示式:i= 單位:安培(a) 電流的方向--規定正電荷定向移動的方向為電流的方向.

電流是標量.

④直流:方向不隨時間而改變的電流.恆定電流:方向和強弱都不隨時間而改變的電流.

討論交流

如圖2-1-2所示,設一段粗細均勻的導體橫截面積為s,導體每單位體積內的自由電荷數為n,每個自由電荷所帶的電荷量為q,導體內部存在電場,自由電荷在電場作用下定向運動形成電流,設自由電荷沿著導體定向運動的平均速率為v.時間t內通過橫截面s的自由電荷的數目n時間t內通過橫截面s的總電荷量q電流的微觀表示式i

課中**二

①既然導體兩端有電壓,才有電流流過導體,那麼導體中的電流與導體兩端的電壓有什麼關係呢?

[演示]用導線連線實物,並注意電表的正負接線柱接法

對資料的處理除用列表法外,還可以用什麼方法?

影象法:先畫直角座標i-u,然後標刻度,按上述資料描點,連點成直線i,連點時要使盡量多的點落在一條直線上,不落在直線上的點,要對稱地分布在直線兩側.

分析上述實驗,得知:

導體中的電流與導體兩端電壓成正比,即i∝u或者u ∝i

寫成等式u=ir或者i=

②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:r=u/i

對於同乙個導體;不論電壓和電流大小怎樣變化,比值r是恆定的.不能從數學角度認為r與u成正比,與i成反比.單位:歐姆(ω)1ω=1v/a

③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、電阻之間的關係,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:u=ir或者i=.

在相同電壓作用下,導體的電阻越小,通過導體的電流越_____;而導體的電阻越大,通過導體的電流則越_____。

課中**三

導體的伏安特性

如圖3所示i/u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座標原點的直線.具有伏安特性的電學元件叫做線性元件.

提問:如圖3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

學生實驗:描繪小燈泡的伏安特性曲線

一、實驗目的

(1)學會使用電流錶和電壓表。

(2)掌握描點法畫小燈泡的伏安特性曲線。

(3)根據u—i圖線分析電流隨電壓的變化規律。

二、實驗原理

按圖連線電路,滑線變阻器採用分壓接法。通過調節變阻器的滑片位置,利用電流錶和電壓表測出五組左右不同的電壓和電流值,在座標紙上以電流i為橫軸,以電壓u為縱軸畫出u—i曲線。

三、實驗器材

學生電源(4~6v)、小燈泡(4v,0.7a或3.8v,0.3a)、滑動變阻器、電流錶、電壓表、電鍵及導線若干。

四、實驗步驟

1.按圖連線好電路。

2.檢查無誤後,將滑片調節至最左邊附近、閉合電鍵,讀出一組u、i值,記錄於**。

3.再調節滑線變阻器的滑片到不同位置,讀出五組不同的u、i值,記錄於**。

4.斷開電鍵,整理好器材。

5.在座標紙上以i為橫軸,以u為縱軸、並選取適當的單位。

6.用描點法在座標紙上標出各組u、i值的對應點位置。

7.用平滑曲線將各點依次連線起來。

8.分析小燈泡伏安特性曲線的變化規律。

五、注意事項

1.根據小燈泡上的標稱值,正確選擇電壓表和電流錶的量程。

2.電流錶須串聯在被測電路中,且讓電流從「+」接線柱流進,從「-」接線柱流出;電壓表須併聯在被測電路的兩端,且讓「+」接線柱接高電勢端。「-」接線柱接低電勢端。

3,由於小燈泡阻值較小,一般採用電流錶外接法。

4.研究小燈泡伏安特性時,電壓需從。起連續變化,且變化範圍較寬,滑線變阻器應採用分壓式接法。

5.控制加在小燈泡兩端電壓值最大不超過額定電壓的6/5,且通電時間不能過長,否則會燒毀小燈泡。

6.u—i圖線中,圖線斜率大小反映小燈泡的電阻大小,此時圖線斜率並非為圖線上某點的切線斜率,而是該點與原點連線的斜率。若為i--u圖線,則為斜率的倒數。

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