部分电路欧姆定律教案

追先贤，因材施教；胜今朝，个性教学！龙文一对一个性化教育集团web:(总部)（上海）启迪思维点拨方法开发潜能直线提分赵广编-1-龙文教育学科教师辅导讲义学员编号：年级：高二课时数：学员姓名：辅导科目：物理课题电场授课时间：备课时间：教学目标重点、难点1、混连电路；2、电路图的简化；3、电路计算；考点及考试要求教学内容一、复习上节课内容二、问题导入：○1金属里面也有自由电荷，电荷也在无规则运动，为什么没有电流？（引入电流概念以及电流的基本特点）○2我们用什么样的方法来形象地描述导体对电流的阻碍？（引入电阻）○3如何定量地描绘电阻的特性呢？（引入欧姆定律）三、新课概念一、电流1．定义：电荷的定向移动形成电流．此处的“电荷”指自由电子、正离子和负离子．电荷有三种速率：电子热运动速率、电荷定向运动速率和电流的传导速率．电路中由电源、导线等电路元件共同形成导线内的电场，电流的形成依靠电荷定向的运动．2．电流的方向规定和正电荷定向移动的方向一致，和负电荷定向移动的方向相反．3．电流的定义式：I=q/t，（不能说正比于q，反比于t），其中q是时间t内通过导体某横截面的电量．对于电解液导电和气体导电，通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和.在国际单位中电流的单位是安培(A），是国际单位制中七个基本单位之一，1A=103mA=106μΑ4．电流的微观表达式：I=nqsv(n为单位体积内自由电荷数，q为单个自由电荷电量，s为导线横截面积，v为自由电荷定向运动的速率，(约为10-5m/s)，上式中n若为单位长度的自由电荷数，则I=nqv．二、电阻追先贤，因材施教；胜今朝，个性教学！龙文一对一个性化教育集团web:(总部)（上海）启迪思维点拨方法开发潜能直线提分赵广编-2-1．定义：导体两端的电压和通过它的电流的比值．2．定义式：R=U/I3．单位：欧姆，国际符号Ω4．对电阻的理解：金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的，自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞，这种碰撞阻碍了电子的定向移动，从而不断地把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，使电能转化为内能，导体的温度升高，电阻就是表示这种阻碍作用的物理量．5．注意：对给定的导体，它的电阻是一定的，由其本身的性质决定．因此，不管导体两端有无电压，大小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流大小如何，电阻是一定的．三、电阻定律1．内容：在一定温度下，导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比．2．公式：SLR，ρ为材料的电阻率，单位为欧姆米（Ω﹒m），与材料种类和温度有关．3．对电阻定律的理解：（1）只适用于金属导体（但其它任何材料都有对应的电阻率）．（2）因为ρ随温度而变化，故计算出的是某一特定温度下的电阻．（3）该式是电阻大小的决定式，R=U/I是电阻的定义式．4．金属的电阻率随温度升高而有所增加；半导体的电阻率随温度的升高或杂质浓度的增大而急剧减少；某些合金的电阻率几乎不受温度的影响．5．超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时，电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导现象，发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度TC，各种材料的超导转变温度TC各不相同，一般都较低．6．探究金属丝的电阻与其影响因素的定量关系原理：把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用R=U/I得到金属丝的电阻R．用米尺量得金属丝的长度，用螺旋测微器测金属的直径，求得其面积S=2)2(d．方案一：控制变量法方案二：逻辑推理法根据电阻的串并联知识进行逻辑推理导体电阻的关系，然后通过实验探究电阻与导体长度面积和材料的关系．四、部分电路欧姆定律1．内容：通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北，跟导体本身的电阻成反比．2．公式：I=U/R3．用图像表示：I—U图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率k=I/U=1/R；在U—I图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率k′=U/I=R．4．适用条件：适用于金属导电和电解液导电，不适用气体导电．其实质是只适用于电流的热效应．五、串、并联电路的特点1．串联电路（1）电流关系：nIII21．（2）电压关系：nUUUU21．（3）电阻关系：nRRRR21．（4）功率关系：U1/U2=R1/R2=P1/P2即两个串联的电阻分电压、功率与各分电阻的值成正比2．并联电路（1）电流关系：nIIIII321．（2）电压关系：nUUUU21．R1BAR2PR追先贤，因材施教；胜今朝，个性教学！龙文一对一个性化教育集团web:(总部)（上海）启迪思维点拨方法开发潜能直线提分赵广编-3-（3）电阻关系：nRRRR111121．（4）功率关系：I1/I2=P1/P2=R2/R1即两个并联的电阻分电流、功率与各分电阻的值成反比3．分电阻和总电阻的关系当电键接通或断开，改变电路结构，或者移动滑动变阻器滑键，改变某一部分电阻时，总电阻的变化规律满足：（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路中总电阻一定增大（或减小）；（2）若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联支路增多时，总电阻减小；（3）如果R1+R2=恒量，则R1=R2时并联的电阻最大；且R1、R2差别越大总电阻越小．如图所示，由R1、R2和R组成双臂环路．当AR1P支路和AR2P支路总阻值相等时，RAB最大；当P滑到某端，使某一支路阻值最小时，RAB最小．六、电功和电功率1．电功：实际是电场力做功，是电能转化成其它形式能（如热、磁、机械、光）的过程UItqUW适用于一切电路RtURtIW/22适用于纯电阻电路2．焦耳定律：电流通过直流电阻为R的导体时，t时间内导体上产生的热量，即电热Q=I2Rt3．电功和电热：当电流通过一段纯电阻电路时，电能全部转化为内能，电功等于电热W=Q即UIt=I2Rt当电流通过一段非纯电阻电路（电动机、电解槽、蓄电池等）时，电能的一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，故电功W=UIt大于电热Q=I2Rt，其它ERtIUIt24．电功率：P=W/t=UI适用于一切电路P=I2R=U2/R适用于电热5．额定电压与实际电压、额定功率与实际功率（1）额定电压指用电器正常工作时的电压，这时用电器消耗的功率为额定功率．但有时加在用电器上的电压不等于额定电压，用电器不能正常工作，这时加在用电器上的电压就称之为实际电压，用电器消耗的功率为实际功率．要注意，在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等．（2）用电器接入电路时的约定：①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变；②用电器的实际功率超过额定功率时，可认为它将被烧毁；③没有注明额定的用电器接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用．（3）纯电阻电路中，几个电阻串联阻值大的功率大，并联时阻值小的功率大．七、等效法处理混联电路稍复杂混联电路的等效化简方法1．电路化简原则（1）无电流的支路化简时可去除；（2）等电势的各点化简时可合并；（3）理想导线可任意长短；（4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；（5）电压稳定时电容器认为断路．2．常用等效化简方法（1）电流分支法：a．先将各结点用字母标上；b．判定各支路元件的电流方向（或可能方向）；c．按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d．加工整理．（2）等势点排列法：a．将各结合点用字母标出；b．判定各结点电势的高低；c．将各结点电势高低自左到右排列，再将各结点之间支路画出；d．加工整理．八、电路故障的分析方法电路故障是指电路不能正常工作．故障的种类很多，但主要是因断路或短路所造成的故障，可用电压表或电流表追先贤，因材施教；胜今朝，个性教学！龙文一对一个性化教育集团web:(总部)（上海）启迪思维点拨方法开发潜能直线提分赵广编-4-进行检查．也可用假设法，已知电路发生某种故障可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分发生故障，运用电流定律进行正向推理，再与题述现象进行比较，得出结论．九、分压电路和限流电路1．分压电路图1、限流电路图2调节范围：（1）分压电路：电压E~0；电流LRE~0，均与RO无关．（2）限流电路：电压EERRRLL~0；电流LLRERRE~0，均与RO有关．例题例一有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（）A．nvS△tB．nv△tC．etID．SetI若上题中单位体积的导线中有n个自由电子改为单位长度的导线中有n个自由电子，则正确的答案为（）例二一个标有“220V60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是()例三1．如图2-17所示，A、B两点接在恒压电源上，内阻不可忽略的电流表并联，示数分别为2A和3A.若将两只电流表串联起来接入电路中，两只电流表的示数均为4A，那么电路不接入电流表时，流过R的电流是________A.2．如图2-18所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8V.如果他把电压表改接在R2两端，则电压表的示数将().(A)小于4V(B)等于4V(C)大于4V小于8V(D)等于或大于8V3.如图2-19所示电路中，已知I=3A，I1=2A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=30Ω，则通过电流表的电流方向为向________，电流的大小为________A.例四14．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，试求电动机线圈的电阻.图2图1UI0ASIU0BSU0CSIU0DSI图2-4图2-19图2-17图2-18追先贤，因材施教；胜今朝，个性教学！龙文一对一个性化教育集团web:(总部)（上海）启迪思维点拨方法开发潜能直线提分赵广编-5-