高一物理下冊全冊教案2

第十四章恒定電流

14.1歐姆定律

一、教學目標

1.理解產(chǎn)生電流的條件；掌握電流強度的定義、公式，并應用于實際問題；了解直流

電和恒定電流

2.熟練掌握歐姆定律及其表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件。

3.知道電阻的定義及定義式R=U/I；

4.使學生正確理解伏安特性曲線的物理意義

二、教學重點、難點分析

1.重點：歐姆定律的理解

2.難點：電阻的伏安特性曲線

3.疑點：由電阻定義式R=U/L少數(shù)學生會產(chǎn)生電阻由電壓和電流決定的想法。

4.解決方法：對重點和難點的解決有

(1)有條件的學校采取通過學校分組實驗-數(shù)據(jù)分析-結(jié)論，加強感性認識，有利于

定律的理解。

(2)關于電阻伏安特性結(jié)合數(shù)學知識，并盡可能舉實例加強對知識的深化。

(3)關于疑點的出現(xiàn)，這是正常的，教師應借此機會，巧妙為下節(jié)課電阻定律作鋪墊。

三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學

四、教具：小燈泡、干電池電線若干。伏特表(演示)安培表(演示)滑動變阻器學

生電源

待測電阻(約10C?30。兩只)晶體二極管導線若干電鍵

五、教學過程：

(-)引入新課

前面我們已學習了電場，電場對放入其中的電荷有力的作用，促使電荷移動，知道電荷

的定向移動形成電流。由于電流與我們生活很密切，所以我們有必要去認識它，這節(jié)課我們

將在初中的基礎上對電流作進一步了解。

【板書】第一節(jié)歐姆定律

(-)進行新課

【板書】1、電流

眾所周知，人們對電路知識和規(guī)律的認識與研究，也如對其他科技知識的認識與研究一

樣，都經(jīng)歷了漫長的、曲折的過程。

18世紀末，意大利著名醫(yī)生伽伐尼受偶然發(fā)現(xiàn)的啟迪，經(jīng)進一步研究后，已能利用兩

種不同的金屬與青蛙腿相接觸而引起肌肉痙攣，于是伽伐尼電池誕生了。但他對此并不理解,

認為這是青蛙體內(nèi)產(chǎn)生了“動物電

伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了意大利著名物理學家伏打的極大興趣。經(jīng)過?番研究，伏打于1792

年將不同的金屬板浸入一種電解液中，組成了第一個直流電源——伏打電池。后來，他利用

兒個容器盛了鹽水，把插在鹽水里的銅板、鋅板連接起來，電流就產(chǎn)生了。

(1)電流

①什么是電流？

大量電荷的定向移動形成電流。

②電流形成的條件

導體——有自由移動的電荷，可以定向移動。導體包括金屬、電解液等：自由電荷有電

子、離子等。

但是只有導體還是不行，因為通常情況下，導體中自由電荷沒有做定向移動。還必須有

一股力量促使自由電荷做定向移動，這如同水流的形成一樣，有自由流動的水是形成水流的

內(nèi)因，還必須有促使水流動的動力即水流形成的外因——水壓差。而對于電流，自由電荷是

它產(chǎn)生的內(nèi)因，那么它的外因是什么呢？

［演示1］按圖連接

投影電路圖

小燈泡發(fā)光

有電流流過小燈泡

導體兩端存在電勢差——外因

當導體與電源連接時，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。

③持續(xù)電流的條件——導體兩端有持續(xù)電壓。

我們都知道要使燈泡一直亮著，即有持續(xù)電流通過，在燈泡兩端須保持有持續(xù)電壓。

導體中的電流有強有弱，在物理學中我們用電流強度來描述電荷定向移動快慢，進而描

述電流強弱。

（2）電流強度（I）

①定義——通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值，叫做電流強度。簡

稱電流，用I表示

②表達式：

③單位：安培（A）

④電流強度是標量

⑤電流的方向——規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，負電荷（電子）定向移動

方向與電流方向相反。

（3）電流的分類

按方向分成

直流電里，若電流強度不變稱為恒定電流，通常指的都是恒定電流。

設問：既然導體兩端有電壓，才有電流流過導體，那么導體中的電流與導體兩端的電壓

有什么關系呢？

【板書】2.歐姆定律電阻

［演示2］

先用幻燈片投影圖1介紹電路思路（或讓學生先設計后投影），教師按圖連接實物圖，

引導學生注意電表的正負接線柱接法。

［演示］閉合開關，移動滑動變阻器滑片觀察現(xiàn)象。

由實驗現(xiàn)象可知導體中的電流隨電壓變化而變化，換用另一規(guī)格燈泡會發(fā)覺在相同電壓

（或電流）時，電流（或電壓）表示數(shù)不同。

由上述現(xiàn)象知，導體本身、流過導體的電流、導體兩端電壓之間肯定存在某種制約關系,

那么如何研究三個物理量之間的關系？

（引導學生回憶探索牛頓第二定律時的思維方法：即先保持一個物理量不變，研究其他

兩物理量的關系，再讓其余兩物理量中一個保持不變，研究其他兩物理量關系，然后把研究

綜合起來得出三物理量之間的關系）

在這里我們是如何操作的呢？

（學生思考回答）

（1）實驗研究通過導體的電流與兩端電壓的關系

［演示3］

按圖1連接好電路后閉合開關K,調(diào)節(jié)滑動變阻器，讓學生由演示電表（有條件學校用

投影演示）上讀出電壓表、電流表讀數(shù)，記入下表，再移動滑片P,同樣記下讀數(shù)，這樣得

出大約6至7組數(shù)據(jù)。

從測得的數(shù)據(jù)中可得到，隨著導體兩端電壓的升高，導體中的電流在增大，在誤差允許

范圍內(nèi)U/I=定值。

時于數(shù)據(jù)的處理除用圖表法以外，我們還可以用什么方法？

圖象法（描點、連線）

卜面我們一起來用圖象來處理，先畫直角坐標系I-U,然后標刻度，按上述數(shù)據(jù)描點。

連點時先要看一下大致點的位置，然后作圖時，要使盡量多的點，在一條直線上，并使

不落在直線上的點，對稱分布在直線兩旁。

上面的I-U圖線就叫做導體的伏安特性曲線。

由圖象可知直線過原點，為什么？

（因為U=0,1=0,電流形成條件）

把導體R0,換成另一導體R0'重做上述實驗，可得另一條斜直線n

由上述實驗結(jié)論不難發(fā)現(xiàn)

①導體中的電流與導體兩端電壓成正比

即Iju或I=KU且U2/I2>U1/I1

②在同樣電壓情況下，U/I值大的電流小，U/I值小的電流大，即U/I值反映了導體阻礙

電流的性質(zhì)。

A.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。

B.定義式R=U/I

對于給定導體R，一定不存在R與U成正比，與I成反比，關于R由哪些物理量決定,

這有待下節(jié)課來解決，但在相同電壓下電流與電阻成反比。

C.單位歐姆（C）1Q=1V/A

（2）歐姆定律

德國物理學家歐姆最早用實驗研究了電流跟電壓、電阻的關系，最后得出用他的名字命

名的定律。

①內(nèi)容：導體的電流強度跟它兩端的電壓成正比，跟它的阻值成反比。

②表達式：I=U/R

注意：

A.定律中的三個物理量U、I、R是對應于同?研究對象

B.歐姆定律為控制導體中電流提供依據(jù)。

C.適用條件——純電阻電路

（三）例題精講

【例1】導體中電流強度是0.5A,求半分鐘內(nèi)通過導體橫截面的電子數(shù)？

解q=It=0.5><30s=15C

［例2］把5.0V的電壓加在一段電阻絲的兩端測得通過電阻電流為1.0x102mA.當電

阻絲兩端電壓增至8V時，通過電阻絲電流增加多少？

解已知Ul=5.0VII=1.0xl02mAU2=8.0V

由歐姆定律I=U/R得

AI=I2-U=1.6xl02mA-1.0x102mA=60mA

答電流增加60mA

（四）總結(jié)、擴展

本節(jié)課主要討論了電流和歐姆定律。持續(xù)電流的形成，要求導體兩端有電勢差，即電壓。

電流強度與電壓的關系，即歐姆定律，我們應該了解到不能憑空認為任何在導體中流過的電

流總跟電壓成正比，并且應該認識到R=U/I是電阻的定義式，而不是它的量度式。

六、布置作業(yè)：

1.認真閱讀課本。自學152頁閱讀材料。

2.思考152頁“思考與討論”中提出的問題。

3.將152頁練習一做在練習上.

七、說明：

1.由于本節(jié)課的有關知識在初中已有初步介紹，故本節(jié)課用提問方式調(diào)動學生參與課

堂積極性，在教學中還試著通過舉例讓學生解答等方式，提高對知識的消化。

2.作為學習電路問題的知識基礎，盡管初中已略有基礎，但它在本章仍有一定的地位,

而且本節(jié)的學習中滲透科學研究方法和思維的訓練。因此，在學習中要注意發(fā)揮學生的主體

作用。

14.2電阻定律電阻率

一、教學目標

1.進一步深化對電阻的認識

2.掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關系

二、教學重點、難點分析：

1.重點：電阻定律

2.難點：電阻率

3.疑點：超導現(xiàn)象的產(chǎn)生

4.解決辦法

①對于重點，主要是通過課堂上師生一起（教師動手，學生觀察）探索，最后用科學的

處理方法導出定律，這樣加深了學生對該知識點的滲透。

②對于難點，主要是通過與電阻的比較，從而明確電阻是反映導體本身屬性；電阻率是

材料本身的屬性。

③對于疑點主要是通過實驗來加強直觀感覺。

三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學

四、教具：電阻定律示教板（含金屬絲）學生電源電流表伏特表滑動變阻器電

鍵導線火柴廢棄的“220V40W”白熾燈幻燈片投影儀計算機自制CAI課件

五、教學過程：

（-）提出問題，引入新課

1.為了改變電路中的電流強度，怎樣做？

由歐姆定律I=U/R,只要增加導體兩端的電壓U或降低導體電阻R即可。

2.R=U/I的含義，如何測定電阻（讓學生自己設計電路）？

從上述的回答我們不難發(fā)現(xiàn)電阻R叮兩端電壓及流過電流強度無關，那么它由誰決定

呢？

（-）進行新課

1.探索定律——電阻定律

①R可能與哪些因素有關？（科學猜想）

（材料、長度、橫截面積、溫度……）

②解決方法一控制變量法。（回憶歐姆定律的研究或牛頓第二定律的研究）

③演示實驗幻燈投影電路圖。

A.出示電阻定律示教板、金屬材料

B.教師與學生一起連接電路，先讓E、F分別接A、a,測得一組數(shù)據(jù)（U、D記入下

表。然后把a、b用短導線連接，E、F分別接A、B,乂得一組（U、I）.再把A、B用一短

線連接，E、F分別接A（B）a（b）.又得一組數(shù)據(jù)（U、I）.

C.換用E、F分別接不同材料金屬絲C、c,又得一組數(shù)據(jù)。

D.分析數(shù)據(jù)

a）先定性觀察->R與材料、長度、橫截面積有關

b）定理推理

2.電阻定律

①內(nèi)容——在溫度不變時，導線的電阻與它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比。

②表達式

說明——長度S——橫截面積——比例系數(shù)

3.電阻率--p

①單位歐?米

②物理意義反映材料導電性能好壞。在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長，橫截面

積為lm2的導體電阻。

③測量——學生思考

（幻燈投影書上154頁各材料電阻率——20℃時）

引導學生結(jié)合生活實際，了解為了電業(yè)工人的安全，為使在相同電壓下電流小，選用電

阻率較大的橡膠、木頭等制造電工用具把套。

④電阻率與溫度關系

由表格上面寫著20℃,要學生明白這意味著這張表格的數(shù)據(jù)是在20C時測得的，即電

阻率與溫度有關。

［演示］（幻燈投影電路圖）

連接，用火柴點燃來加熱白熾燈燈絲后再移開。

現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后乂慢慢變亮

材料的電阻率隨溫度變化而變化。利用金屬的電阻率隨溫度升高而增大，制成溫度計（電

阻溫度計），但也有些材料的電阻率不隨溫度改變而改變。

（三）例題精講

【例】把一均勻?qū)w切成四段并在一起，電阻是原來的多少倍？拉長四倍后是原來多

少倍？

解析：由電阻定律

切成四段體積不變，

故S—4s

所以變?yōu)?/p>

同理拉長四倍后，變?yōu)樵瓉淼?6倍

（四）總結(jié)、擴展

打開計算機，利用多媒體教學課件再次展示決定電阻大小的因素，再現(xiàn)實驗現(xiàn)象，形象

直觀，給學生留下深刻的印象。

本節(jié)課主要通過猜想一探索一得出定律的過程驗證，并得到了電阻定律，由實驗感知電

阻率與溫度的關系，關于超導的應用有待同學們進一步去探討。

六、布置作業(yè)：

1.第154頁(1)(2)(3)題做在作業(yè)本上。

2.思考154頁(4)題

附：板書設計

第二節(jié)電阻定律電阻率

1.電阻定律

(1)內(nèi)容在溫度不變時，導線的電阻跟它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比。

(2)表達式

2.電阻率p

(1)單位歐?米

(2)物理意義反映材料導電性能的好壞

說明：

1.通過提問測定導體的電阻R,從學生已有認知結(jié)構(gòu)出發(fā)，設計電路，在此基礎上提

出課題，加強學生的主體作用。

2.在對電阻定律的探索過程中，使學生思維積極活躍，充分展示他們個人的觀察、分

析能力。

3.聯(lián)系實際生活中有關電阻率應用例子，使學生充分認識理論與實際結(jié)合的優(yōu)點。

實驗六描繪小燈泡的伏安特性曲線

?、實驗目的：描繪小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律。

二、實驗原理：根據(jù)部分電路歐姆定律，可得，即在1-U坐標系中，圖線的斜率等于電

阻的倒數(shù)。

三、實驗器材:學生電源(4-6V直流)，小電珠(“4V0.7A”或“3.8V0.3A")，電流

表(內(nèi)組較小)，電壓表(內(nèi)組很大)，開關和導線。

四、實驗步驟

(1)確定電流表、電壓表的量程，照圖連好電路。(注意開關應斷開，滑動變阻器與燈

泡并聯(lián)部分電阻為零)。

(2)閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表、電壓表有較小的明顯示數(shù)，記錄一組

電壓U和電流I值。

(3)用同樣的方法測量并記錄約12組U值和I值。

(4)斷開開關S,整理好器材。

(5)在坐標紙匕以U為橫坐標、I為縱坐標建立直角坐標系，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點,

連接各點得到I-U圖線，(注意：連接各點時，不要出現(xiàn)折線)

【數(shù)據(jù)處理】

次數(shù)123456789101112

電壓U/V

電流I/A

【結(jié)論】

描繪出的圖線是一條線。它的斜率隨電壓的增大而,這表明小燈泡的

電阻隨電壓(溫度)升高而

五、實驗探究

用本實驗提供的方法，測量并描繪發(fā)光二極管的伏安特性曲線。

次數(shù)12345678910n12

電壓U/V

電流I/A

六、鞏固練習

1.如圖所示，電流表的示數(shù)是A,電壓表的示數(shù)是V.

2.兩個電阻RI、R2的電流I和電壓U的關系如圖所示。由圖可知，兩電阻的阻值之

比RI：R2等于

A.1：3

B.3：1

C.1：

D.：1

3.如圖所示，滑動變阻器R1的最大阻值是200歐，定值電阻的阻值R2=30（）歐，A、

B兩端的電壓恒定，且UAB=8V。當開關S斷開時;移動滑片P,R2兩端的電壓變化范圍

是，當開關S閉合時，移動滑片P,R2兩端的電壓變化范圍是

4.為了測定小燈泡的伏安特性曲線，需要測得的電壓范圍盡可能大些，圳從0?4V或

0-3.8V.為此，應選下圖中的那個電路？

參考答案：

1.0,48A,2.20V2.A3.4.8~8V,0~8V4.（1）

14.3半導體及其應用

一、教學目標：

1.知道什么是半導體

2.了解半導體的導電特性

3.了解半導體的應用

二、教學重點：了解半導體的導電特性

三、教學方法：實驗演示

四、教具：演示用歐姆表，熱敏電阻，光敏電阻，火柴，手電筒等

五、課時安排：0.5課時

六、教學過程

（一）引入新課

用提問的方式復習上節(jié)課學習的知識：

1.什么是導體？其電阻與哪些因素有關？寫出電阻定律的表達式。

2.導體的電阻率跟什么有關？導體的電阻率和導體的電阻有何區(qū)別？

待學生回答后，教師：本節(jié)課學習有關半導體的知識。

（二）進行新課

1.什么是半導體

金屬導體的電阻率一般約為10-8Qm~10-6Q-m

絕緣體的電阻率一般約為108dm?1018c-m

半導體的電阻率一般約為10-5Qm-106Q-m

2.半導體的導電性能

【演示】（1）將半導體熱敏電阻（或褚材料三極管3Ax系列，e-c極反接）與演示用

歐姆表串聯(lián)，此時表盤指示電阻較大。將火柴燃燒并靠進熱敏電阻時，歐姆表顯示其阻值急

劇減小。

【結(jié)論】①半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小，稱為半導體的熱敏特性。

【演示】（2）將半導體光敏電阻（或玻璃殼3AX81三極管外殼漆皮刮掉，使用e-c極）

與演示用歐姆表串聯(lián)，此時表盤指示電阻較大。用手電筒照射光敏電阻時，歐姆表顯示其阻

值急劇減小。

【結(jié)論】②半導體材料的電阻率隨光照而減小，稱為半導體的光敏特性。

【演示】（2）將半導體光敏電阻（或玻璃殼3AX81三極管外殼漆皮刮掉，使用er極）

與演示用歐姆表串聯(lián)，此時表盤指示電阻較大。用手電筒照射光敏電阻時，歐姆表顯示其阻

值急劇減小。

半導體還有一個重要特性：

③半導體材料中摻入微量雜質(zhì)也會使它的電阻率產(chǎn)生急劇變化，稱為半導體的摻雜特

性。

3.半導體導電特性的應用及發(fā)展

1906年真空三極管的發(fā)明，為上個世紀上半葉無線電和電話的發(fā)展奠定了基礎。1947

年，美國貝爾研究所的巴丁、肖克萊、布拉坦研制出第一個晶體三極管。它的出現(xiàn)成為上世

紀下半葉世界科技發(fā)展的基礎。其功耗極低，而且可靠性高，轉(zhuǎn)換速度快，功能多樣，尺寸

又小，因而成為當時出現(xiàn)的數(shù)字計算機的理想器件，并很快在無線電技術和軍事上獲得廣泛

的應用。由于研制成晶體管，他們?nèi)双@得1956年諾貝爾物理學獎。

半導體材料在目前的電子工業(yè)和微電子工業(yè)中主要用來制作晶體管、集成電路、固態(tài)激

光器等器件。我們現(xiàn)在常見的晶體管有兩種，即雙極型晶體管和場效應晶體管，他們都是計

算機的關鍵器件。前者是計算機中央處理器裝置（即對數(shù)據(jù)進行操作部分）的基本單元，后

者是計算機存儲器的基本單元。兩種晶體管的性能在很大程度上均依賴于原始硅晶體的質(zhì)

里O

硅化像單晶材料是繼鋁、硅之后發(fā)展起來的新一代半導體材料。它具有遷移率高、禁帶

寬度大等特點，在工作速度、頻率、光電性能和工作環(huán)境許多方面有著不可比擬的優(yōu)勢。它

是目前最重要、最成熟的化合物半導體材料，主要應用于光電子和微電子領域。

電子技術最初的應用領域主要是無線電通信、廣播、電視的發(fā)射和接收。雷達作為—種

探測敵方飛行器的裝置在第二次世界大戰(zhàn)中大顯身手。成為現(xiàn)代電子技術的一個重要應用領

域。電子顯微鏡、各種波譜和表面能譜儀以及加速器、遙測、遙控和遙感、醫(yī)學也是電子技

術應用的一個重要領域。微電子技術和量子電子學也是現(xiàn)代電子技術中最活躍的前沿領域之

O

（三）布置作業(yè)：1.復習本節(jié)課文。2.課下搜集有關半導體以及現(xiàn)代科學技術應用

的資料。

（四）教學設計說明：

1.本節(jié)課的演示實驗能夠使學生實際體會到半導體的導電特性，并且與金屬的導電性

能加以區(qū)別，所以要充分做好實驗準備。

2.介紹半導體技術的發(fā)展簡史時，應盡量結(jié)合實際生活中學生比較了解的應用。例如，

在計算機技術日益普及的今天，可以通過介紹計算機的只讀存儲器（ROM）和隨機存儲器

（RAM）,讓學生了解半導體材料和技術的應用。

14.4超導及其應用

一、教學目標：

1.理解超導現(xiàn)象的概念、轉(zhuǎn)變溫度的概念

2.理解超導的應用前景，知道超導在一些領域的重要意義。

3.知道研究高溫超導的重要意義

二、教學重點：研究高溫超導的重要意義

三、教學方法：多媒體、網(wǎng)絡輔助教學

四、教具：計算機、有關超導的資料片

五、課時安排：0.5課時

六、教學過程

(-)引入新課

用提問的方式復習上節(jié)課學習的知識：

1.什么是導體？其電阻與哪些因素有關？寫出電阻定律的表達式。

2.導體的電阻率跟什么有關？導體的電阻率和導體的電阻有何區(qū)別？

待學生回答后，教師：本節(jié)課學習有關半導體的知識。

(-)進行新課

播放有關超導的資料片，先給學生直觀地感受。

通過前面知識的學習，我們知道大多數(shù)導體的電阻率隨著溫度的降低而減小。溫度如果

能一直降低下去，那么將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？大多數(shù)金屬在溫度降到一定程度時，都會出現(xiàn)

電阻率突然降為零的現(xiàn)象。我們把這個現(xiàn)象稱為超導現(xiàn)象。

超導體的轉(zhuǎn)變溫度，又稱為臨界溫度。要想使金屬出現(xiàn)超導現(xiàn)象，就要使它的溫度降至

很低，通常是幾開爾文。例如：鉛的轉(zhuǎn)變溫度Tc=7.0K,汞的轉(zhuǎn)變溫度Tc=4.2K,鋁的轉(zhuǎn)變

溫度Tc=1.2K,鎘的轉(zhuǎn)變溫度Tc=0.6K等。

根據(jù)學生初中所學習的知識，從焦耳熱的角度說明超導體在輸電過程中發(fā)揮的作用。

若使得金屬導體能出現(xiàn)超導現(xiàn)象必須要有超低溫，這在實際中是無法實現(xiàn)的。我們自然

想到：要使超導體能在實際中得到使用就要設法提高轉(zhuǎn)變溫度，使學生明確研究高溫超導的

目的性。金屬的自身無法實現(xiàn)在較高溫度下出現(xiàn)超導現(xiàn)象，后來人們發(fā)現(xiàn)一種合成材料一

釧銅氧化物，其超導轉(zhuǎn)變溫度為35K。超導研究轉(zhuǎn)向了氧化物及高溫超導體。

重點突出我國在高溫超導方面的研究成果，使學生產(chǎn)生民族自豪感，是進行愛國主義教

育的時機。

展望超導的應用前景，啟發(fā)學生自己想象。

(三)教學流程：

(四)教學設計說明：

因為超導體的知識和實際生活相距較遠，不容易收集相關資料，所以采用網(wǎng)絡教學是一

種比較理想的方法。但網(wǎng)絡教學又必須有嚴格的組織和安排，在上網(wǎng)瀏覽前必須讓學生明白

其活動的目的性，否則不便于控制和指導。

通過本節(jié)的教學使得學生對一些前沿科學知識有所了解，而不在于是不是又能做幾道題

日了，是還原物理實質(zhì)、激發(fā)學生興趣的?節(jié)課。在課堂教學上注意調(diào)動學生的積極性，讓

他們感到超導可以大大改觀其生活環(huán)境，和人們息息相關。注意收集學生豐富的想象，在他

們的想象中會有許多閃光點。

14.5電功和電功率

一、教學目標

1.理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。

2.了解電功和電熱的關系。

3.了解公式和的適用條件。

.4。知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關系，電功大于電熱。

5.能運用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。

二、教學重點、難點分析

1.教學重點在于區(qū)別并掌握電功和電熱的計算。

2.難點主要在學生對電路中的能量轉(zhuǎn)化關系缺乏感性認識，接受起來比較困難。

3.疑點在于有的學生認為額定功率大的燈泡一定比額定功率小的亮。

4.解決辦法

①通過實物展示，使學生理解電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，加強電路中能量轉(zhuǎn)化的感性認

識。

②通過演示實驗，使學生理解用電器的實際功率和額定功率的區(qū)別。

三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學

四、教具:燈泡“3.8V0.3A”、燈泡“220V40W”、燈泡“220V100W,\伏特表、電

流表。滑動變阻器(1.5A50C)、電源(6-8V)、電鍵、電吹風(帶有“220V40W”標記)

幻燈片投影儀

五、教學過程：

(-)新課引入

在高一我們已經(jīng)知道，能量是以不同的形式存在的，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，請

同學們舉出電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的例子。

電能一機械能，如電風扇、電吹風

電能一內(nèi)能，如電熱器電熨斗、電飯堡

電能一化學能，如電解槽

能量的相互轉(zhuǎn)化是如何實現(xiàn)的？

能量的相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的，功是能轉(zhuǎn)化的量度。

對于電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，又是什么力做功來實現(xiàn)的？如何來計算這種功的大小

呢？讓我們■-起來學習電功、電功率這一節(jié)內(nèi)容。

(-)新課教學

1.電功和電功率

什么是電功？其計算公式如何？是如何得到的？

在導體的兩端加上電壓，導體內(nèi)建立了電場。自由電子在電場力的作用下定向移動，電

場力對自由電子做了功，這個功簡稱為電功，通常說成電流做的功。

對一段導體而言，兩端的電勢差為U,把電荷q從一端搬到另?端，電場力做功W=qU,

若在導體中形成電流I,則q=It(在時間t內(nèi)，搬運的電量為q)

.\W=qU=UIt就是電功的表達式

說明(1)表達式的物理意義——電流在一段電路上的功跟這段電路兩端的電壓、電路

中的電流強度和通電時間成正比。

(2)適用條件I、U不隨時間變化——恒定電流

(3)單位W、U、I、t單位分別為焦耳、伏特、安培、秒

即U=IVAs

(4)實質(zhì)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，是通過電功來實現(xiàn)的。電流做了多少功，就有多

少的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

什么是電功率，電功率的計算公式如何？是如何得到的？

電功率是表示電流做功快慢的物理量。

即p=W/t=UIt/t=UI

說明（1）表達式的物理意義——一段電路上的電功率跟這段電路兩端的電壓和電路中

的電流成正比。

（2）適用條件U、I不隨時間變化

（3）單位P、U、I單位分別為瓦特、伏特、安培

即1W=1J/S

（4）實質(zhì)表示電能轉(zhuǎn)化為其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知，隨著U、I的增大，P也將增大，P是否可以無限增大呢？

首先我們要弄清額定功率和實際功率的概念。

額定功率是指用電器在額定電壓下工作的功率，是用電器正常工作的最大功率。

實際功率是指用電器在實際電壓下工作的實際的功率。

電路圖中各元件，小燈泡標有“3.8V0.3A”標記。

出示畫有右圖的幻燈片，引導學生按電路圖接好電路

（提醒學生注意伏特表、安培表的正負極及滑動變阻器的接法）

講清實驗目的是測量小燈泡在不同的電壓下工作的實際功率。

調(diào)節(jié)滑動變阻器，使伏特表讀數(shù)分別為2.0V、3.0V和3.8V觀察燈泡亮度的變化，并在

圖中記下安培表的對應值，請計算這三次的小燈泡的電功率Pl、P2、P3

即P1=U11l=2.0><0.22W=0.44W

P2=U2I2=3.0x0.28W=0.84W

P3=U3I3=3.8x0.30W=l.l4w

①Pl、P2、P3是小燈泡在Ul=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的電壓下工作的實際功率,

在這三種情況下，燈泡都能正常工作。

②由計算可知P1VP2Vp3,而燈泡的亮度也逐漸變亮，可見燈泡的亮度由實際功率判

斷。

③小燈泡上的標記“3.8V0.3A”指的是小燈泡的額定電壓和額定電流。可見P3是這只小

燈泡的額定功率，當U=3.8V時，燈泡的實際功率等于額定功率。

出示220V100W、220V,40W燈泡,并說明“100W、40W”分別是它們的額定功率。說

明一殷家用電器的額定功率，如電吹風“220V400W”、白熾燈“220V60W”、空調(diào)“220V800

W3000W”，飲水機（制冷500W、制熱100W）,電飯褒“220V12水W”等,提醒學生節(jié)約用

電、節(jié)約電能。

是不是額定功率大的燈泡比額定功率小的燈泡一定亮呢？

出示“3.8V0.3A”燈泡和“2.5V0.3A”小燈泡,計算它們額定電功率分別為

Pl=3.8xO.3W=1.14W,P2=2.5x0.3W=0.75W?把“3.8V0.3A”的燈泡接入電路，使伏特表示數(shù)

為2.0V。再把“2.5V0.3A”的小燈泡接入電路，使伏特表示數(shù)2.5V,觀察燈泡的明亮程度。

燈泡明亮程度由其實際功率決定，與額定功率無關。

加給用電器的電壓，可不可以超過額定電壓呢？

繼續(xù)做上述實驗，減少變阻器的阻值，觀察伏特表、安培表的示數(shù)和小燈泡的亮度，當

伏特表的讀數(shù)約為5.2V時，小燈泡熄滅。

加在小燈泡的電壓比額定電壓大不多時，隨著電壓的增大，燈泡越來越亮，說明燈泡的

實際功率超過了額定功率，并在逐漸增大。當電壓增到一定值時，燈絲被燒斷。

實驗說明，加給用電器的電壓不應超過額定電壓，否則就有可能使用電器損壞。

從這個實驗中我們得到什么啟示？

我們在使用電器的時候，一定要先檢查實際電壓是否符合額電電壓，保證用電安全。

2.電功率和熱功率

電流在通過導體時，導體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應，描述它的定

量規(guī)律是焦耳定律。

學生一般認為，W=IUt,又由歐姆定律，U=IR,所以得出W=12Rt,電流做這么多功，

放出熱量Q=W=I2Rt。這里有一個錯誤，可讓學生思考并找出來。

錯在Q=W,何以見得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無可能同時轉(zhuǎn)化為其他形式

能？

英國物理學家焦耳，經(jīng)過長期實驗研究后提出焦耳定律。

(1)內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流強度的平方、導體電阻和通電時間成正

比。

(2)表達式:Q=I2Rt

對于純電阻導體而言，根據(jù)歐姆定律，U=IR,所以Q=I2Rt=IIRt=IUt=W,電流做功完

全用來生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

說明：焦耳定律表明，純電阻電路中電流做功電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，且電熱Q=I2Rt。

(3)簡單介紹產(chǎn)生焦耳熱的原因：

金屬中自由電子在電場力作用下定向移動，由于電場力做功，電子動能增加，但不斷地

與晶格(原子核點陣)碰撞，不斷把能量傳給晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的熱運

動加劇，從而溫度升高。

(4)純電阻電路中的電功和電功率

①電功W=Q=I2Rt,對所有電路中電阻的生熱都適用。

結(jié)合純電路電路歐姆定律U=IR,1=

Q=IUt==

②電功率P==,對所有電路中電阻的電熱功率都適用。

結(jié)合純電阻電路歐姆定律U=IR

P=UI==

(5)非純電阻電路中的電功和電功率(以含電動機電路為例)

非純電阻電路中，電能與其他形式能轉(zhuǎn)化的關系非常關鍵。以電動機為例，電動機電路

如圖所示，電動機兩端電壓為U,通過電動機電流為I,電動機線圈電阻為R,則電流做功

或電動機消耗的總電能為W=IUt,電動機線圈電阻生熱Q=I2Rt,電動機還對外做功，把電

能轉(zhuǎn)化為機械能，W,=W-Q=IUt-I2Rt,W，是電動機輸出的機械能。

這是一個非純電阻電路，可滿足U=IR,且W>0,則有U>IR。

考慮每秒鐘內(nèi)能量轉(zhuǎn)化關系，即功率，只要令上述各式中t=ls即可，可得總功率P總

=IU,電熱功率P熱=I2R,輸出功率P出，三者關系是P總=P熱+P出，即P出=IU-I2R。

(三)例題精講

【例】某一用直流電動機提升重物的裝置如上圖所示，重物質(zhì)量m=50kg,電源提供恒

定電壓U=110V,不計各處摩擦，當電動機以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時，電

路中電流強度I=5A,求電動機線圈電阻R(g=10m/s2)。(4Q)

(四)布置作業(yè)

1.把課本158頁練習三(2)、(3)、(5)題做在作業(yè)本上。

2.把課下完成練習三(1)、(4)題做在課本上。

說明：

1.利用常用電器的展示，使學生回到日常生活，調(diào)動學生的學習興趣和注意力。

2.引導學生觀察演示實驗，參與讀數(shù)、記數(shù)，學會如何分析數(shù)據(jù)，處理問題得出結(jié)論。

14.6閉合電路歐姆定律（2課時）

第1課時

一、教學目標

1.知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間

的電壓；從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義。

2.明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和。

3.熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式和及其適用條件。

二、教學重點、難點分析：

1.重點：閉合電路歐姆定律的內(nèi)容；

2.難點：應用閉合電路歐姆定律進行簡單電路的分析計算。

三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學

四、教具：不同型號的干電池若干、小燈泡（3.8V）、電容器一個、紐扣電池若干、

手搖發(fā)電機-臺、可調(diào)高內(nèi)阻蓄電池一個、電路示教板一塊、示教電壓表（0-2.5V）兩臺、

10。定值電阻一個、滑線變阻器（0?50C）一只、開關、導線若干。

五、教學過程：

（-）新課引入

教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流。那么，導體中形成電流的條件是什么

呢？（學生答：導體兩端有電勢差。）

演示:將小燈泡接在充電后的電容器兩端，會看到什么現(xiàn)象？（小燈泡閃亮一下就熄滅。）

為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？

分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成

電勢差。當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力作用下沿導線定向移動

形成電流，但這是?瞬間的電流。因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差

也逐漸減小為零，所以電流減小為零，因此要得到持續(xù)的電流，就必須有持續(xù)的電勢差。

教師：能夠產(chǎn)生持續(xù)電勢差的裝置就是電源。那么，如何描述電源的特性？電源接入電

路，組成閉合電路，閉合電路中的電流有什么規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來學習閉合電路歐姆定

律。

（-）進行新課

【板書】第六節(jié)閉合電路歐姆定律

【板書】一、電動勢

【板書】1.電源：

電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)

造電荷。例如：干電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機是把機械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝

置。

教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并且能夠提供恒定的電壓，那?/p>

不同的電源，兩極間的電壓相同嗎？展示各種干電池（1號、2號、5號、7號），請幾個同

學觀察電池上面寫的規(guī)格，發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號不同，但是都標有“L5V”字樣。我們把示教

電壓表直接接在干電池的兩端進行測量，結(jié)果大約都是L5V。講臺上還擺放有手搖發(fā)電機、

蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢？（學生回答：不是）那么如何知道

它們兩端的電壓呢？（學生：用電壓表直接測量）

結(jié)論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)（如材料、工作方式等）決定，同種電

池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是

不同的。為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念。

【板書】2.電動勢

教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間

的電壓。

【板書】（1）電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

電動勢用符號E表示，單位跟電壓的單位相同，也是伏特（V）。但是電動勢和電壓的

物理意義是不同的。電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領，描述電源的特性；

電壓反映電場具有能的性質(zhì)，描述電場的特性?？梢?，電動勢和電壓描述的對象是不同的。

【板書】（2）電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領。

教師：干電池有大小不同的型號，只要是同種材料制成的，它們的電動勢都是相同的，

但大型號的干電池容量大，使用時間長。例如常用的1號、5號電池，其電動勢都是1.5V,

只是1號電池的容量比5號電池的容量大。蓄電池的電動勢是2.0V,說明蓄電池把其他形

式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領比干電池大。

【板書】二、閉合電路歐姆定律

【板書】1.閉合電路的組成

閉合電路由兩部分組成，一部分是電源外部的電路，叫做外電路，包括用電器和導線等。

另部分是電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路，如發(fā)電機的線圈、電池的溶液等。外電路的電阻通

常叫做外電阻。內(nèi)電路也有電阻，通常叫做電源的內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。

【板書】2.電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關系

教師：各種型號的干電池的電動勢都是1.5V。那么把?節(jié)1號電池接入電路中，它兩

極間的電壓是否還是1.5V呢？用示教板演示，電路如圖2所示，結(jié)論：開關閉合前，電壓

表示數(shù)是1.5V,開關閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V。實驗表明，電路中有了電流后，電源

兩極間的電壓減小了。

教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪

去了呢？用投影儀展示實驗電路，如圖3所示。接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫

外電壓。在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內(nèi)電壓。我們現(xiàn)在

就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關系。

教師：向?qū)W生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內(nèi)電壓的測量。實驗中接通S1、

S2,移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓U，和U

的值。再斷開S1,由電壓表測出電動勢E。分析實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？

學生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢。

【板書】在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和，即E=U，+U

教師：我們把公式E=U+U兩邊同乘以電量q,得到qE=qU，+qU,這個式子的物理含

義是什么呢？在第?章我們學習過一個公式W=qU,用來計算電場力對電荷做的功?所以

qU+qU等于電量q通過外電路和內(nèi)電路時消耗的總電能。由能量守恒定律可知，qE就應

該是電源提供的總電能。當q=lC時電源提供的總電能就是EJ,數(shù)值上等于電動勢。電源提

供給電路的總電能是其他非靜電力做功轉(zhuǎn)化而來的，所以，電動勢的大小也可以反映出電源

把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領。例如干電池的電動勢是1.5V,它的物理含義是什么呢？

（1）表示非靜電力把1C正電荷從電源負極搬到正極所做的功是1.5J；（2）表示電場力搬

運1C正電荷沿閉合回路走一周所做的功是1.5J。

【板書】3、閉合電路歐姆定律

問題設計：如圖4所示電路中電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,外電阻為R,試求電路中的

電流I

引導學生推導：

?.*E=U+U'

而U=IRU'=Ir

，E=IR+Ir

或者寫成：

其中，R+r表示整個電路總電阻，R為外電路總電阻，r為內(nèi)阻，I為閉合電路總電流。

上式表明：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就

是閉合電路歐姆定律。

說明：閉合電路歐姆定律的適用條件：純電阻電路。

【板書】（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反

比

（2）公式：或者

（3）適用條件：純電阻電路

（三）例題精講

【例題1】見教材161頁（投影）

【例題2】見教材161頁（投影）

在如圖5所示的電路中,Rl=14.0Q,R2=9.0Q,當開關S扳到位置1時,電流表的示數(shù)

為Il=0.20A；當開關S板到位置2時，電流表的示數(shù)為I2=0.30A,求電源的電動勢和內(nèi)電

阻。

（E=3.0V,r=1.0Q）

目的：（1）熟悉閉合電路歐姆定律；

（2）介紹一種測電動勢和內(nèi)阻的方法

（四）總結(jié)、拓展

1.電動勢是描述電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量，數(shù)值上等于電源沒有接

入電路時兩極間的電壓，數(shù)值上還等于閉合電路內(nèi)、外電壓之和。

2.閉合電路歐姆定律的兩種表達式和

注意適用條件：純電阻電路

（五）布置作業(yè)：

1.學習本節(jié)課文。

2.把162頁練習四第（1）、（2）題做在作業(yè)本上。

第2課時

一、教學目標

1.通過復習，熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式和及其適用條件。

2.熟練掌握路端電壓和負載的關系。

3.掌握電源的總功率=IE,電源的輸出功率=IU,電源內(nèi)阻上損耗的功率=I2r及它們之

間的關系：

二、教學重點、難點分析

1.重點：應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關

系。

2.難點：短路、斷路特征，路端電壓隨外電阻的變化。

三、教學方法：實驗演示，啟發(fā)式教學

四、教具：電路示教板一塊，示教電壓表（0?2.5V）、電流表，10。定值電阻一-個,

滑線變阻器（0?50。）一只，開關，導線若干。

五、教學過程：

(-)新課引入

教師：上節(jié)課我們學習了閉合電路的歐姆定律，請大家寫出閉合電路歐姆定律的兩個表

達式。

學生：

教師：當外電路的電阻變化時，外電路兩端的電壓、電路中的電流、電功率怎么變化呢？

這節(jié)課我們就來學習這些內(nèi)容。

(-)進行新課

【板書】第六節(jié)閉合電路歐姆定律

【板書】三、路端電壓跟負載的關系

【板書】1、路端電壓

外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，叫做路端電壓。

路端電壓就是電源加在負載(用電器)上的“有效”電壓，也就是電源兩極之間的電壓。

那么路端電壓與負載之間有何關系呢？

【板書】2、路端電壓跟負載的關系

實驗：見教材160頁，如圖所示。

實驗結(jié)論：

當負載電阻R增大時，電流I將減小，則電源內(nèi)阻上的電勢降Ir將減小，所以路端電

壓U增大，所以路端電壓U隨外電阻的增大而增大。

引導學生分析：

由得路端電壓表達式為：

可見，電源的電動勢和內(nèi)阻r是一定的，當負載電阻R增大時，由知電流I將減小，由

知路端電壓增大；相反，當負載電阻R減小時，電流I增大，路端電壓減小。(培養(yǎng)學生分

析推理能力)

兩個特例：

(1)短路

當R-0時，I-E/r,可以認為U=0,路端電壓等于零。這種情況叫電源短路。發(fā)生短

路時，電流強度叫短路電流,，一般，電源的內(nèi)阻都比較小，所以短路電流很大。一般情況

下，要避免電源短路。

(2)斷路

當R-oo,也就是當電路斷開時，ITO則U=E。當斷路(亦稱開路)時，路端電壓等于

電源的電動勢。

說明：在用電壓表測電源的電壓時，有電流通過電源和電壓表，外電路并非斷路，這時

測得的路端電壓并不等于電源的電動勢。只有當電壓表的電阻非常大時.，電流非常小，此時

測出的路端電壓非常近似地等于電源的電動勢。

【板書】3、U-I圖線

如圖所示為的函數(shù)圖像，是一條傾斜向下的直線。

從圖線可以看出，路端電壓U隨著電流I的增大而減小。圖線還反映出電源的特性：

直線的傾斜程度跟內(nèi)阻r有關，內(nèi)阻越大，傾斜得越厲害：直線與縱軸交點的縱坐標表示電

源電動勢的大小(1=0時，U=E)。

【板書】四、閉合電路中的功率

在公式E=U+U兩端乘以電流I得到：

式中和分別表示外電路和內(nèi)電路上消耗的電功率，表示電源提供的電功率。上式表示,

電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為其它形式的能。另一部分消耗在內(nèi)電路

上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電動勢E越大，電源提供的電功率越大，這表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)

化為電能本領越大。

如果外電路為純電阻電路，上式可表示為=

（三）例題精講

【例1】在如圖所示的電路中，在滑動變阻器R2的滑動頭向下移動的過程中，電壓表

V和電流表A的示數(shù)變化情況如何？

目的：熟悉路端電壓隨外電阻變化的關系及分析方法。

【例2】如圖甲所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)阻r恒定，當負載R變化時，電路

中的電流發(fā)生變化，于是電路中的三個功率：電源的總功率P總、電源內(nèi)部消耗功率P內(nèi)

和電源的輸出功率P外隨電流變化的圖線可分別用圖乙中三條圖線表示，其中圖線I的函

數(shù)表達式是;圖線H的函數(shù)表達式是；圖線川的函數(shù)表達式是。

（四）總結(jié)、拓展

1.電動勢是描述電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量，數(shù)值上等于電源沒有接

入電路時兩極間的電壓，數(shù)值上還等于閉合電路內(nèi)、外電壓之和。

2.閉合電路歐姆定律的兩種表達式和

注意適用條件：純電阻電路

3.路端電壓跟負載的關系：當負載電阻R增大時，電流I減?。宦范穗妷篣增大；相

反，當負載電阻R減小時，電流I增大，路端電壓U減小。

4.閉合電路中的功率：或=

（五）布置作業(yè)：把162頁練習四第（3）、（4）、（5）題做在作業(yè)本上。

14.7電壓表和電流表伏安法測電阻

一、教學目標

1.了解電流表（表頭）的工作原理，知道什么是滿偏電流和滿偏電壓。

2.理解電流表改裝原理，掌握電流表G改裝成電流表A和電壓表V的方法”計算。

3.掌握伏安法測電阻的原理及內(nèi)、外接法的區(qū)別

二、教學重點、難點分析

電流表G改裝成電流表A和電壓表V的方法與計算，伏安法測電阻的內(nèi)接法、外接法

的區(qū)別及誤差的產(chǎn)生是教學的重點也是難點。

三、教學方法：教師講解與學生討論相結(jié)合

四、教具：可拆的演示用電流表（表頭），電阻箱，的案件，導線，量程為3V的

電壓表，2節(jié)干電池，及電池盒，幻燈片、投影儀

五、教學過程：

（-）引入新課

作為應用串聯(lián)電阻進行分壓和用并聯(lián)電阻進行分流的實例，我們來研究它們在電壓表和

電流表中的應用。

常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表（表頭）改裝而成的，關于電流表G的

構(gòu)造和工作原理將在磁場一章中學習，本節(jié)僅作簡單說明。

【板書】第七節(jié)電壓表和電流表伏安法測電阻

（二）進行新課

【板書】一、電壓表和電流表

1.電流表的構(gòu)造和工作原理

【演示】把演示用電流表的外殼取下，讓學生觀看電流表的內(nèi)部構(gòu)造：

（1）構(gòu)造：永磁鐵，線圈，指針

（2）工作原理：當線圈中有電流通過時，在磁場力作用下線圈帶著指針一起偏轉(zhuǎn)，通

過線圈的電流越大，指針偏角就越大。

【板書】①

根據(jù)指針的偏角就可以知道電流的大小，在表頭刻度盤上標出電流值就可以測量電流

了。

根據(jù)歐姆定律，通過表頭的電流跟表頭兩端的電壓成正比，即

【板書】②

所以指針的偏角越大，表示加在表頭兩端的電壓越大。

【板書】③

這樣，在刻度盤上直接標出電壓值就可以測量電壓了。

2.電流表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓：

（1）電流表G的電阻Rg叫做電流表的內(nèi)阻。

（2）指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig叫做滿偏電流。

（3）電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓。由歐姆定律可

知，Ug=IgRg（如圖所示）

3.電流表的改裝

學生討論：如何把一個小量程的電流表改裝成一個量程較大的電壓表或電流表呢？

利用電阻的串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流規(guī)律，給電流表串聯(lián)一個電阻，就可以把電流表改裝成

電壓表；給電流表并聯(lián)一個電阻，就可以把小量程的電流表改裝成大量成的電流表

4.伏安法測電阻

（提問）大家有什么方法可以測量導體的電阻呢？

生：根據(jù)電阻定律

只要知道材料的電阻率，測出導體的長度利橫截面積，就可以算出這導體的電阻。

師：這種方法只適合于已知，且形狀規(guī)則的導體。還有其它方法嗎？

生：根據(jù)歐姆定律：得

只要測出某導體兩端的電壓及通過導體的電流即可測出R。

師：這種方法可以不知道材料電阻率及形狀，測量較方便。

師：用這種方法測量需要什么器材？（需要電壓表和電流表，叫做伏安法）

試畫出測量的電路圖

可見有兩種測量方法。一種是電流表接在電壓表外側(cè)叫做外接法（圖甲）一種是電流表

接在電壓表內(nèi)側(cè)叫做內(nèi)接法（圖乙）

誤差分析

（1）外接法

師：電流表、電壓表測量值是否為R的電流和電壓？

生：電壓表測的值為電阻R的電壓即

電流表測的值為電壓表和電阻的并聯(lián)值，即

所以：<

可見外接法測量

實際上：=（并聯(lián)值）

當R<RV時IV<IR,貝bR

（2）內(nèi)接法

電流表測的是R的電流，即I=IR

電壓表測的是R與電流表的串聯(lián)U=UA+UR

可見內(nèi)接法時R>R

當R>RA時R=R

外接法R<R,適用于RV>>R

內(nèi)接法R>R,適用于R>>RA

（三）例題精講

［例1］見教材163頁例題1（投影）

［例2］見教材163頁例題2（投影）

（四）鞏固練習

練習1

①如圖測電阻R,當電壓表的表頭P從A點，接到B點時電壓表讀數(shù)變化明顯，應用

—接法

②電流表讀數(shù)變化明顯，應用