2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集.doc
《2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集.doc（37页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
2019-2020年高二物理恒定电流全章教案集 [本章概述] 关于部分电路的知识初中已学过，本章在初中的基础上加以充实和提高。闭合电路是新知识，要求学生切实掌握。 本章可分为四个单元： 第一单元 第一节至第四节讲述欧姆定律、电阻定律、电阻率，介绍半导体和超导现象。 第二单元 第五节讲述电功和电功率。 第三单元 第六节讲述 闭合电路欧姆定律。 第四单元 第七节讲述电流表和电压表以及电阻的测量。 14.1 欧 姆 定 律 一、[素质教育目标] （一）知识教学点 1.理解产生电流的条件． 2.理解电流的概念和定义式I＝q／t，并能进行有关计算． 3.了解直流电和恒定电流的概念． 4.知道公式I＝nqvS，但不要求用此公式进行计算． 5.熟练掌握欧姆定律及其表达式I＝U／R，明确欧姆定律的适用范围，能用欧姆定律解决有关电路问题． 6.知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件． 7.知道电阻的定义及定义式R＝U／I （二）能力训练点 1.培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力． 2.培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力． 3.培养学生用公式法和图像法相结合的解决问题的能力． （三）德育渗透点 1.分析电流的产生有其内因和外因，引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点． 2.欧姆定律由实验演绎得出，培养学生动手能力，培养学生严谨治学、务实求真的科学态度． 3.处理实验数据有列表法和图像法．而图像法直观形象，渗透数学思维，要培养学生尊重实验结果，尊重客观规律． 二、[重点、难点、疑点及解决办法] 1.重点：正确理解欧姆定律并能解决实际问题． 2.难点：电流概念的理解；电阻的伏安曲线． 3.疑点：对电阻定义式R＝U／I，有同学误解为电阻由电压和电流决定． 4.解决办法 （1）在教师指导下学生参与演示实验，记录、分析数据，归纳结论，从感性到理性来认识、理解欧姆定律． （2）利用电化教学手段，突破难点． （3）对定义性公式和决定性公式要加以区别． 三、[课时安排] 1课时 四、[教具学具准备] 小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻（约10－30Ω若干只）、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干． 五、[学生活动设计] 1.设问、举例，让学生积极参与，在复习初中知识基础上学习新知识． 2.在教师指导下让学生设计演示实验，设计表格、图像，参与读数、记数，分析处理数据，归纳出欧姆定律． 六、[教学步骤] （一）明确目标：（略） （二）整体感知本节知识在初中学习已有基础，高中在新的要求下再次学习，可见本节知识是研究电路问题的基础，并且其中渗透了科学研究方法和思维训练．因此，在学习中要充分发挥学生的主体作用． （三）重点、难点的学习与目标完成过程 1.引入新课 前面学习过电场知识，电场对放入其中的电荷有力的作用，促使电荷移动，电荷的定向移动就形成电流，这节课我们将在初中学习的基础上对电流作进一步的了解． 2.新课教学 （1）电流 ①什么是电流？ 大量电荷的定向移动形成电流． ②电流形成的条件是什么？ 内因——有自由移动的电荷．金属中有自由移动的电子，电解液中有自由移动的离子．绝缘体中没有自由移动的电荷，其中不能形成电流． 那么，为什么用电流表直接连接金属导体两端却没有读数？ 这是因为，导体中大量的自由电荷永不停息地做无规则的热运动，向各个方向运动的机会均等，不会出现大量自由电荷定向移动的现象，也就是说没有电流． 要使大量自由电荷做定向移动，必须要有一种力，这种力就是电场力． [演示]按图1连接 小灯泡发光．有电流流过小灯泡． 外因－－导体两端存在电压． 当导体与电源连接时，它的两端有了电压，导体中就有了电场，这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流． 干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流． ③电流的强弱－－用电流（I）表示： a．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，用I表示．b．表达式： c．单位：安培（A） d．电流的方向－－规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． e．电流是标量． ④直流电：方向不随时间而改变的电流． 恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流． （2）既然导体两端有电压，才有电流流过导体，那么导体中的电流与导体两端的电压有什么关系呢？ [演示]先让学生设计电路示意图，然后用多媒体显示如图2所示，学生在教师指导下用导线连接实物，并要求学生注意电表的正负接线柱接法． 对数据的处理除用列表法外，还可以用什么方法？ 图像法：先画直角坐标I－U，然后标刻度，按上述数据描点，连点成直线I，连点时要使尽量多的点落在一条直线上，不落在直线上的点，要对称地分布在直线两侧． 取下R，换上R，重做上述实验，可得另一条直线Ⅱ 分析上述实验，得知： a．导体中的电流与导体两端电压成正比，即I∝U，巳U2／I2>U1／I1. b．在同样电压情况下，U／I值大的电流小，U／I值小的电流大，即U／I值反映了导体阻碍电流的性质． ①电阻 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． 定义式：R＝U／I 对于同一个导体；不论电压和电流大小怎样变化，比值R是恒定的．不能从数学角度认为R与U成正比，与I成反比． 单位：欧姆（Ω）1Ω＝1V／A ②欧姆定律 德国物理学家欧姆最早用实验研究了电流与电压、电阻之间的关系，得出了用他的名字命名的定律． 定律内容：导体中的电流／跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． 公式：I＝U／R 单位：1A＝1V／Ω 适用范围：金属导体、电解液． ③导体的伏安特性 如图3所示I／U图线叫做导体的伏安特性曲线，符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线．具有伏安特性的电学元件叫做线性元件． 提问：如图3所示，图中两条直线哪一条代表的电阻大？ 不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，这种电学元件叫做非线性元件． （四）[总结、扩展] 通过本节课的学习，使我们了解电流的形成需要有自由电荷和导体两端有电压，应用电场知识可以充分理解．在实验的基础上，我们知道欧姆定律的内容及其适用范围．同时还充分理解电阻R＝U／I的物理意义，它是定义式，不是决定式，不能用纯数学关系来理解物理公式，最后还了解金属导体的伏安特性曲线是一条通过原点的直线． (五)、作业与思考 （一）作业题 课本P153－154练习一：（1）一（5）题 （二）思考题 1.下列说法正确的是 （ ） A．在导体中只要自由电荷在运动就一定会形成电流 B．电流方向就是电荷定向移动的方向 C．在电路中电流方向总是沿着从电势高到电势低的方向 D．导体中形成电流的条件是在导体两端存在电势差即电压 2.下列叙述中正确的是 （ ） A．通过导体某一横截面积的电量越多，电流越大 B．通过导体某一横截面积的电量越少，电流越小 C．在单位时间内，通过导体某一横截面积的电量越多，电流越大 D．通电的时间越短，电流越小 3.对于欧姆定律，下面说法正确的是 （ ） A．从关系式可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．从关系式可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 C．从关系式可知，当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．从关系式可知，当导体中的电流为零时，导体两端的电压也为零 4.某用电器两端加6V电压，通过的电流为0.2A，如在电路中接5A的保险丝，该用电器两端的电压最多不能超过多少？ （思考题答案：1.D 2.C 3.B 4.150V） 六、[板书设计] 14.1欧 姆 定 律 一、电流 1.什么是电流：大量电荷的定向移动形成电流 2.电流形成的条件 内因－－有自由移动的电荷 外因－－导体两端存在电压 3.电流的强弱及方向 a．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，用I表示． b．表达式： c．单位：安培（A） d．电流的方向－－规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． e．电流是标量． 4.直流电及恒定电流 直流电：方向不随时间而改变的电流． 恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流 二、欧姆定律 1.电阻 (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)定义式：R＝U／I (3)单位：欧姆（Ω）1Ω＝1V／A 2.欧姆定律 (1)定律内容：导体中的电流／跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． (2)公式：I＝U／R (3)单位：1A＝1V／Ω (4)适用范围：金属导体、电解液． 3.导体的伏安特性 七 [课后小结及反思] 14.2 电阻定律 电阻率 一、[素质教育目标] （一）知识教学点 1.理解电阻定律和电阻率，了解电阻率与温度的关系，能用电阻定律进行有关计算． 2.知道半导体、超导体及其应用． （二）能力训练点 1.培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法． 2.通过实验研究，培养学生动手能力，学会如何获取知识、发展思维能力． （三）德育渗透点 1.通过电阻率的学习，加强学生安全用电的意识． 2.介绍我国在超导领域的研究走在世界前列，激发学生的爱国热情和奋发学习的精神． 二、[重点、难点、疑点及解决办法] 1.重点：电阻定律 2.难点：电阻率 3.疑点：超导现象的产生 4.解决办法 ①对于重点，主要是通过师生共同演示实验探索，用科学的方法分析、归纳出定律，加深学生对重点知识的理解． ②对于难点，通过比较电阻率与电阻两个概念的物理意义，使学生明确电阻是反映导体本身属性，电阻率是反映材料本身属性． ③对于疑点主要通过录像、多媒体课件来加强感性认识． 三、课时安排 1课时 四、教具、学具准备 电阻定律示教板（含金属丝）、学生电源、电流表、伏特表、滑动变阻器、电键、导线、火柴、小灯泡、废弃的“220V40W”白炽灯、幻灯片、幻灯机、多媒体课件． 五、学生活动设计 1.采用设问：导体的电阻如何测定？引导学生从已有的知识出发，设计电路，并提出课题，发挥学生的主体作用． 2.在对电阻定律的探索过程中，让学生充分动手动脑，培养学生实践能力、分析能力． 3.在介绍电阻率概念时，让学生解释现实生活中有关问题，引导学生理论联系实际． 六、教学步骤 （一）明确目标：（略） （二）整体感知 本节知识不是本章的重点，但却是本章乃至电学的基础知识之一，要让学生明白，要区分一个物理概念的定义式和决定式，要首先关注物理概念的物理意义，然后才是数学关系． （三）重点、难点的学习与目标完成过程 1.设问，引入新课 公式R＝U／I的含义是什么？如何测定电阻（让学生自己设计电路）？ 从上节课知识可知，－个导体的电阻只是恒定的，与两端电压及流过的电流无关，那么它由什么因素决定呢？ 2.新课教学 （1）探索规律——电阻定律 ①及可能与哪些因素有关？ （材料、长度、横截面积、温度……） ②解决方法——控制变量法． ③演示实验 幻灯投影电路图如图1（a）所示． 图1（a） 图1（b） A．出示电阻定律示教板、不同材料金属丝． B．师生共同连接电路，先让E、F分别接A、a，测得一组数据（U、I）记入表中，然后把a、b用短导线连接，E、F分别接A、B，又得一组数据（U、I），再把A、B用一短线连接，E、F分别接A、a，又得一组数据（U、I）．C．换用E、F分别接不同材料金属丝C、c，又得一组数据（V、I）． D．分析数据 名称 U／V I／A R／Ω s、l（A、a单） s、2l（A、B串接） 同材料 铬镍 2s、l（A、B并接） 锰铜s、l（C、c单） （a）先定性观察：R与材料、长度、横截面积有关． （b）推理 （L——长度 S——横截面积 ρ——比例系数） （2）电阻定律 ①内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比． ②表达式 （3）电阻率——ρ（上述的比例常量） ①物理意义：ρ与导体的材料有关，是－个反映材料导电性能的物理量，在数值上它等于用该材料制成的1m长、横截面积为1m2的导体电阻值． ②单位：欧米（Ωm） （幻灯投影书上P155在20℃时几种导体材料的电阻率） 引导学生结合生活实际，了解为了电业工人的安全，为使在相同电压下电流小，通常选用电阻率较大的橡胶、木头等制造电工用具把套． ③电阻率与温度的关系 上述几种材料的电阻率是在20℃时测得的，表明电阻率与温度有关． （演示）（幻灯投影电路图） 图2 闭合开关S，用火柴点燃来加热白炽灯灯丝后再移开，发现小灯泡L先变暗后又慢慢变亮． 可见材料的电阻率随温度变化而变化，金属的电阻率随温度升高而增大，可制成电阻温度计，但有些合金的电阻率几乎不受温度的影响，可制成标准电阻． （四）总结、扩展 本节课主要通过猜想→探索→归纳出定律的以学生为主体的研究过程，既注重了学生能力的培养，又得出了电阻定律，并且能区分电阻的定义式和决定式，能感知电阻率与温度的关系，能了解半导体的特性及超导体的诱人发展前景． 七、作业与思考 （一）作业题 课本P158练习二第（1）（2）（3）（4）题 （二）思考题 1.如图3中两导体a、b的伏安特性图线可以断定 （ ） 图3 A．导体a的电阻比b的电阻大 B．导体b的电阻比a的电阻大 C．a的电阻率一定比b的大 D．b的电阻率一定比a的大 2.两根同种材料制成的导线，质量之比为2：1，长度之比为3：1，则它们的电阻之比为 （ ） A．1：4 B．4：1 C．2：9 D．9：2 3.如图4为滑线变阻器的示意简图，a、b、c、d为四个接线柱，当滑动片P由线圈的c端滑向d端时，为使电路中的电阻由小变大，应将变阻器的哪两个接线柱连入电路 （ ） A．a和b B．c和d C．b和c D．a和d 图4 4.有一根粗细均匀的电阻丝，当加1V电压时，通过电阻丝的电流为4A，现把电阻丝均匀拉长，然后加上1V电压，这时通过的电流为0.5A，则电阻丝拉长后的长度应是原长的倍． 5.导体两端电压为6V时，1分钟通过导体横截面电子数为1.51020个，此导体的电阻应为Ω． （思考题答案：1.B 2.D 3.B 4.2 5.15） 八、板书设计 14.2 电阻定律电阻率 一、演示实验，探索规律 二、电阻定律 1、内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比． 2、 表达式： 三、电阻率 1单位： 欧米 2物理意义 ：反映材料导电性能的好坏 九 [课后小结及反思] 14.3 半导体及其应用 教学目标： 1、知道什么是半导体。 2、了解半导体的导电特性及常见的半导体材料。 3、了解半导体的应用 课前准备 演示用的欧姆表、热敏电阻、光敏电阻、火柴、手电筒。 课时安排1课时 教学过程 1、引入新课 用提问的方式复习上节课学习的知识；什么是半导体？什么是绝缘体？常见的导体有哪些？导体的电阻由哪些因素决定？导体的电阻率跟什么有关？本节课学习导体的电性能及其在集成电路、计算机技术等领域的应用。通过以上简介，激发学生的学习兴趣。 进行新课 金属导体的电阻率一般约为10-8~10-6Ωm 绝缘体的电阻率一般约为108~1018Ωm 半导体的电阻一般约为10-5~106Ωm [板书] 2、半导体的导电性能 [演示] （1）半导体热敏电阻（或锗材料三极管3AX系列，e—c极反接）与演示用欧姆表串联，此时表盘指示电阻较大。将火柴燃烧靠近热敏电阻时，欧姆表显示其阻值急剧减小。 [板书]（1）半导体材料的电阻随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性。 [演示]（2）将半导体材料光敏电阻（或玻璃壳3AX81三极管外壳漆皮刮掉，使用e—c极）与演示用欧姆表串联，此时表盘指示电阻较大。用手电筒照射光敏电阻时，欧姆表显示其值急剧减小。 [板书]（2）半导体材料的电阻率随光照而减小，称为半导体的光敏特性。 [板书]半导体材料中掺入微量杂质会使它的电阻率急剧变化，称为半导体的掺杂特性。 [板书] 3、半导体导电特性的应用及发展 1960年真空三极管的发明，为上世纪上半叶无线电和电话的发展奠定了基础。1947年，美国贝尔研究所的巴丁、肖克莱、不拉坦研制出第一个晶体三极管。它的出现成为上世纪下半叶世界科技发展的基础。其功耗极低，而且可靠性高，转换速度快，功能多样尺寸又小。因而成为当时出现的数字计算机的理想器件，并很快在无线电技术和军事上或得广泛的应用，由于研制晶体管，他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖。 半导体材料在目前的电子工业和微电子工业中主要用来制作晶体管、集成电路、固态激光器等器件。我们现在常见的晶体管有两种，即双极型晶体管和场效应晶体管，它们都是电子计算机的关键器件，前者是计算机中央处理装置（即对数据进行操作部分）的基本单元，后者是计算机存储的基本单元。两种晶体管的性能在很大程度上均依赖于原始硅晶体的质量。 砷化镓单晶体材料是继锗、硅之后发展起来的新一代半导体材料。它具有迁移率高、禁带宽度大的优势。它是目前最重要、最成熟的化合物半导体材料，主要用于光电子和微电技术领域。 电子技术最初的应用领域主要是无线电通讯、广播、电视的发射和接收。雷达作为一种探测敌方飞行器的装置在第二次世界大战中大显身手，成为现代电子技术的一个重要领域。电子显微镜、各种波谱和表面能仪以及加速器、遥测、遥控和遥感、医学也是电子技术的一个重要领域。微电子技术和量子电子学是现代电子技术中最活跃的前沿领域之一。 [教学设计说明] 1、本节课的演示实验能够使学生实际体会到半导体的导电特性，并且与金属导电性能加以区别，所以要充分做好实验准备。 2、介绍半导体技术的发展简史时，应尽量结合实际生活中学生比较了解的应用。例如，在计算机技术日益普及的今天，可以通过介绍计算机的只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM），让学生了解半导体材料和技术的应用。 [课后小结及反思] 14~4 超导极其应用 【教学目的】 1、知道什么是超导现象，了解相关名词 2、了解超导的历史，知道一些重要的物理事件 3、知道超导的应用，激发勇于探索前沿科技的精神 【教学重点】超导现象和应用 【教学难点】转变温度TC和材料的必然联系 【教具】投影仪 【教学过程】 ○、复习＆引入 金属导体的电阻率一般都会随着温度的升高而升高，随着温度的降低而降低，当温度降到足够低的时候，情形会怎样呢？ 前面我们从理论的角度解释电阻定律时曾经说过，促使电子定向移动的因素是什么？——☆学生：电场力。制约电子定向移动的微观因素是什么？——☆学生：电子的热运动。 那么我们是不是可以这样认为，当温度足够低，热运动很微弱的时候，电子受到的阻碍作用会非常非常小呢？ 下面大家从事实的角度、历史的角度、材料的角度，还有应用的角度阅读一下教材P156~157的内容，阅读完毕后，请同学们作相关的总结—— ☆学生阅读… ★学生总结—— 一、超导现象 超导现象：大多数金属在温度降到某一数值时，都会出现电阻突然降为零的现象 转变温度：导体由常态转变成超导状态的温度，用TC表示。 *两种类型的超导体：a、常规金属超导体；b、合金超导体，有两各转变温度，而且在两个转变温度之间，磁效应和电效应会出现“不一致”的情形。 二、超导的历史 年份 科学家 材料 转变温度TC 1911 （荷）昂尼斯 汞 4.2K 至1986上半年 23K 1986年7月 镧钡铜氧化物 35K 1987年2月 美、中 钇钡铜氧化物 90K 1992年初 125K *三、超导的相关研究 1、迈斯纳效应把温度T < Tc的超导体放入磁感应强度为B0
- 配套讲稿：
如PPT文件的首页显示word图标，表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制：
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片，仅作为作品整体效果示例展示，禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词：
- 2019 2020 年高 物理 恒定 电流 教案集
装配图网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
链接地址：https://www.zhuangpeitu.com/p-2630702.html