(2)电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
(3)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式:I?Q t电流的微观表示:
取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少?电流I为多少?---引导学生推导
老师归纳:Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
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(4)单位:安培(A),1 A =10mA = 10μA (5)电流的种类
① 直流电:方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电:方向和大小都随时间做周期变化的电流。 【问题】如何用图象表示直流电和交流电?
分析课本例题(详见课本,这里略)
通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来,同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。 (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P43问题与练习:作业1、2,练习3。
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2.2、电动势(1课时)
一、教学目标
(一)知识与技能
1. 理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。 2.从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 (二)过程与方法
通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。 (三)情感态度与价值观
了解生活中电池,感受现代科技的不断进步 二、重点与难点: 重点:电动势的的概念
难点:对电源内部非静电力做功的理解 三、教学过程:
(一)复习上课时内容
要点:电源、恒定电流的概念 (二)新课讲解-----第二节、电动势
〖问题〗1。在金属导体中电流的形成是什么?(自由电子) 2.在外电路中电流的方向?(从电源的正极流向负极) 3.电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?
结合课本图2。2-1,讲述“非静电力”, 利用右图来类比,以帮助学生理解电路中的能量问题。当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少,转化为其他式的能。而又由于A、B之间存在高度差,故欲使水能流回到A池,应克服重力做功,即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重
力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化,学生易于理解和接受,在做此铺垫后,电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。
两者相比,重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功,重力势能相当于电势能,抽水机相当于电源。从而引出— 1.电源(更深层的含义)
(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 (2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。
再与抽水机类比说明:在不同的电源中非静电力做功的本领不同---引出 2.电动势
(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。 (2)定义式:E=W/q (3)单位:伏(V)
(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 【注意】:① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无
关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。 ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
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3.电源(池)的几个重要参数
①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。 ②内阻(r):电源内部的电阻。
③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h. 【注意】:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。 (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P46“问题与练习”:练习1-3
3.调查常用可充电电池:
建议全班分成若干个小组,对可充电电池进行调查,写出调查报告,然后在全班交流和评比。
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2.3、欧姆定律(2课时)
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 I/A 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
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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=10Ω 1MΩ=10KΩ (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,练习2。
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物理选修3-1全书全套教案
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