欧姆定律教案设计

　　一、教学目标

　　（一）知识目标

1、知道电流的产生原因和条件。

2、理解电流的概念和定义式，并能进行有关的计算。

3、理解电阻的定义式，掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题。知道导体的伏安特性。

　　（二）能力目标

1、通过电流与水流的类比，培养学生知识自我更新的能力。

2、掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法，培养学生依据实验，分析、归纳物理规律的能力。

　　（三）情感目标

通过电流产生的历史材料的介绍，使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他们学习上持之以恒的思想品质。

　　二、重点、难点分析

1、电流强度的概念、欧姆定律是教学重点。

2、电流强度概念、电阻的伏安特性曲线学生来说比较抽象，是教学中的难点。

　　三、教具

学生直流电源（稳压），电压表，电流表，滑动变阻器，导线若干，开关，待测电阻。

　　四、主要教学过程

（一）引入新课

上一节课我们学习了电场，电场对放入其中的电荷有力的作用，促使电荷移动，知道电荷的定向移动形成电流。如：静电场中的导体在达到静电平衡状态之前，其中自由电荷在电场力作用下定向移动。电容器充放电过程中也有电荷定向移动。由于电流与我们生活很密切，所以我们有必要去认识它，这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解。

（二）教学过程

众所周知，人们对电路知识和规律的`认识与研究，也如对其他科技知识的认识与研究一样，都经历了漫长的、曲折的过程。18世纪末，意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪，经进一步研究后，已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛，于是伽伐尼电池诞生了。但他对此并不理解，认为这是青蛙体内产生了“动物电”。伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣。经过一番研究，伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中，组成了第一个直流电源——伏打电池。后来，他利用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，电流就产生了。

1、电流

（1）什么是电流？

大量电荷定向移 动形成电流。

（2）电流形成的条件：例如：

静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动；

电容器充放电，用导体与电源两极相接。

①导体，有自由移动电荷，可以定向移动。同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”。导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等。

②导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动。

③持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）。电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流。

导体中电流有强有弱，用一个物理量描述电荷定向移动的快慢，从而描述电流的强弱。

（3）电流强度（I）

①定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，这个比值称为电流强度。简称电流，用 表示

②表达式：I=q/t

③单位：安培（A）毫安（mA），微安（μA）

④性质：电流强度是标量。初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和。但电流是有方向的。（有方向的量不一定是矢量，是否矢量关键看满不满足平行四边形法则）

⑤电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。

正电荷在电场力的作用下，从高电势向低电势运动，所以电流是有高电势向低电势流动，在电源外部，是由电源正极流向负极。

（4）电流分类：

按方向分成两大类：直流电和交流电

直流电：方向不变,如果直流电大小不变，就称为恒定电流，这是高中阶段电流知识的重点。

交流电：方向随时间变化

前面讨论了电流，尤其是持续电流的形成，要求导体两端有电势差，即电压。电流强度与电压究竟有什么关系？这可利用实验来研究。

演示

先给学生介绍实验电路图，教师按电路图连接实验电路，并请学生观察电表的正负接线柱，要求学生注意，正负接线柱的接法， 为待测电阻（定值电阻）。

演示

闭合S后，移动滑动变阻器触头，观察电表的变化，说明导体两端的电压和电流都随导体的电阻有关。

启发学生思考：如何由实验得到电压和电流与电阻的关系呢？

分析：用控制变量法，先保证其中的一个量保持不变，让其余两个量之间相关，然后结合起来分析。

保证电阻不变，调节电压，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 的电流，记录在下面表格中。

注意：这一方法可以类比数学中函数图像，用描点法来研究，启发学生思考物理与数学的联系。

把所得数据描绘在I-U直角坐标系中，确定I和U之间的函数关系。