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1、選修3-1第二章 恒定電流分析建議 一、本章要求二、教材對(duì)比三、教材特點(diǎn)四、課時(shí)安排五、教學(xué)建議1觀察并嘗試識(shí)別常見的電路元器件,初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔谩?初步了解多用電表的原理。通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì)使用多用電表。3通過(guò)實(shí)驗(yàn),探究決定導(dǎo)線電阻的因素,知道電阻定律。4知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,理解閉合電路的歐姆定律。5測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。6知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。7通過(guò)實(shí)驗(yàn),觀察門電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動(dòng)控制中的應(yīng)用。8初步了解集成電路的作用。關(guān)注我國(guó)集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況。 ,一、本章要求:(一) 課程標(biāo)準(zhǔn)的要求課程標(biāo)準(zhǔn)的舉例例1
2、 以多用電表代替學(xué)生用電表進(jìn)行各種電學(xué)實(shí)驗(yàn)。例2 以多用電表為測(cè)量工具,判斷二極管的正、負(fù)極,判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。例3 觀察常見電熱器的結(jié)構(gòu),知道其使用要點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)建議(1)分別描繪電爐絲、小燈泡、半導(dǎo)體二極管的IU特性曲線,對(duì)比它們導(dǎo)電性能的特點(diǎn)。(2)用光敏二極管和微型話筒制作樓道燈的光控聲控開關(guān)。(3)收集新型電熱器的資料,了解其發(fā)熱原理。(4)制作簡(jiǎn)單的門電路。(5)利用集成塊制作簡(jiǎn)單的實(shí)用裝置。 (二)、會(huì)考要求(1)電阻 可變電阻 電源 (B)電阻的串、并聯(lián) (C)電表 電表內(nèi)電阻和滿偏電流 電表改裝 (B)多用電表的使用(A)決定導(dǎo)體電阻大小的因素 電阻率
3、電阻定律(B)超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)材料(A)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(B)閉合電路歐姆定律(C)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(B)電功 電功率 電熱(B)焦耳定律 電熱器(B)門電路 邏輯電路及其應(yīng)用 集成電路及其應(yīng)用(A)2009新會(huì)考說(shuō)明要求電阻,可變電阻,電源 (B)電阻的串、并聯(lián) (C)電表改裝 (B)多用電表的使用 (A)決定導(dǎo)體電阻大小的因素,電阻率,電阻定律 (B)超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)材料 (A)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (B)閉合電路歐姆定律 (C)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量 (B)電功,電功率,電熱 (B)焦耳定律,電熱器 (B)門電路,邏輯電路及其應(yīng)用,集成電路及其應(yīng)用 (A)(二)會(huì)考要求(2)實(shí)驗(yàn)要求1、測(cè)
4、繪小燈泡的伏安特性曲線2、探究導(dǎo)線電阻與其影響因素的定量關(guān)系3、電表的改裝4、多用電表的使用5、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻6、游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用2009新考試說(shuō)明要求 測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線 探究導(dǎo)線電阻與其影響因素的定量關(guān)系 電表的改裝 多用電表的使用 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用(三)高考要求(原考試說(shuō)明) 內(nèi) 容 要求 說(shuō)明 64.電流.歐姆定律.電阻和電阻定律65.電阻率與溫度的關(guān)系66.半導(dǎo)體及其應(yīng)用.超導(dǎo)及其應(yīng)用67.電阻的串、并聯(lián).串聯(lián)電路的分壓作用.并聯(lián)電路的分流作用68.電功和電功率.串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配69.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.閉合電路的
5、歐姆定律.路端電壓70.電流、電壓和電阻的測(cè)量:電流表、電壓表和多用電表的使用.伏安法測(cè)電阻(三)高考要求(新考試說(shuō)明) 內(nèi) 容 要求 說(shuō)明 45.電流.歐姆定律.電阻和電阻定律46.電阻率與溫度的關(guān)系47.半導(dǎo)體及其應(yīng)用.超導(dǎo)及其應(yīng)用48.電阻的串、并聯(lián).串聯(lián)電路的分壓作用.并聯(lián)電路的分流作用49.電功和電功率.串聯(lián)、并聯(lián)電路的功率分配.焦耳定律.50.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.閉合電路的歐姆定律.路端電壓51.電流、電壓和電阻的測(cè)量:電流表、電壓表和多用電表的使用.伏安法測(cè)電阻高考要求的學(xué)生實(shí)驗(yàn)在新舊考試說(shuō)明變化103.測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)104.描繪小電珠的伏安特性曲線
6、105.把電流表改裝成電壓表106.測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.(用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻)107. 多用電表的使用 。(用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件)108.練習(xí)使用示波器二、新舊教材對(duì)比1.從能量角度研究問(wèn)題是教學(xué)的一條主線。如:(1)電源:把電子從A搬運(yùn)到B,通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置(2)電功與電熱關(guān)系;電壓與電動(dòng)勢(shì)關(guān)系的認(rèn)識(shí)(3)閉合電路歐姆定律:內(nèi)外電路上的能量轉(zhuǎn)化(4)電流通過(guò)用電器將電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式能三、(新)人教版教材的特點(diǎn) 2.借助電場(chǎng)的基礎(chǔ),構(gòu)建場(chǎng)與路關(guān)系。使學(xué)生從理論上、微觀上,理解電路遵循的規(guī)律,解讀初中所熟知的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如:(1
7、)電路中恒定電場(chǎng)的建立(2)串、并聯(lián)電路基本特點(diǎn)的理論探究;通過(guò)理論分析得出導(dǎo)線電阻與長(zhǎng)度成正比、與橫截面積成反比(3)閉合電路中靜電力和非靜電力做功問(wèn)題三.(新)人教版教材的特點(diǎn)3、讓學(xué)生體驗(yàn)獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的快樂(lè),在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握研究的方法。如:(1)恒定電流產(chǎn)生的電場(chǎng)觀;串、并聯(lián)電路的電流、電壓、特點(diǎn);電壓表、電流表、歐姆表的改裝;電功與電熱;電動(dòng)勢(shì)與電源內(nèi)阻的測(cè)量等。(2)通過(guò)課后練習(xí)使學(xué)生理解伏安法測(cè)電阻及用多用表測(cè)定電流、電壓及黑箱問(wèn)題(3)多用表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等三、(新)人教版教材的特點(diǎn)4、強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc實(shí)驗(yàn)素質(zhì)本章涉及10個(gè)實(shí)驗(yàn):其中演示5個(gè),學(xué)生實(shí)驗(yàn)5個(gè)。其中運(yùn)用分壓電路的
8、實(shí)驗(yàn)最多。從中看出其重要性5、加強(qiáng)與生活、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系正文中如強(qiáng)化多用電表在各種場(chǎng)合下的使用,增加了簡(jiǎn)單邏輯電路。 思考與討論欄目討論正方形導(dǎo)體的電阻特點(diǎn)在集成電路中的應(yīng)用,討論生活中的“與”邏輯“或”邏輯的現(xiàn)象說(shuō)一說(shuō)、做一做、科學(xué)漫步、課后練習(xí)三、(新)人教版教材的特點(diǎn) 個(gè)人對(duì)教學(xué)總體建議(1)理論探究不戀戰(zhàn),提高實(shí)驗(yàn)的探究與驗(yàn)證的頻率;可以降低教學(xué)難度。使學(xué)生認(rèn)識(shí)不同電池的電動(dòng)勢(shì);測(cè)定小燈泡及二極管的伏安特性曲線、串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn);電流表改裝為安培表與伏特表及校準(zhǔn);分壓電路與限流電路的優(yōu)缺點(diǎn);探究電阻與其影響因素的定量關(guān)系;閉合電路歐姆定律;路端電壓與電流的關(guān)系曲
9、線的特征;多用電表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與測(cè)黑箱問(wèn)題;測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻用事實(shí)說(shuō)話?。?)要把握本質(zhì)教學(xué)的重點(diǎn)和目標(biāo): 部分電路不但熟而且要提高運(yùn)用技能; 全電路主線清楚,閉合電路歐姆定律運(yùn)用熟練; 會(huì)運(yùn)用U-I特性曲線解決部分及全電路問(wèn)題; 會(huì)把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中,獨(dú)立設(shè)計(jì)完成基本實(shí)驗(yàn)電路,但實(shí)驗(yàn)不一定都要一步到位,要把握好教學(xué)尺度。如儀器的選擇的問(wèn)題,就不要牽涉太多!高中與初中比較的幾個(gè)能力提升點(diǎn):1.提高串、并聯(lián)電路的電壓(流)分配與功率分配特點(diǎn)的運(yùn)用技能2.全面認(rèn)識(shí)、掌握電路,即從全電路的角度考慮串聯(lián)電路的電壓分配。3.運(yùn)用U-I特性曲線解決阻值變化規(guī)律及功率、全電路問(wèn)題。4.運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)
10、的規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究某些物理規(guī)律和測(cè)量某些物理量。四、課時(shí)安排第1節(jié) 電源和電流 0.5課時(shí)第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì) 0.5課時(shí)第3節(jié) 歐姆定律 1課時(shí)第4節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 2課時(shí)第5節(jié) 焦耳定律 1課時(shí)第6節(jié) 電阻定律(含測(cè)電阻及電阻率實(shí)驗(yàn)) 3課時(shí)第7節(jié) 閉合電路歐姆定律 2課時(shí)第8節(jié) 多用電表 2課時(shí)第9節(jié) 實(shí)驗(yàn):測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 2課時(shí)第10節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路 1課時(shí)總結(jié)復(fù)習(xí) 1課時(shí)共16課時(shí)部分電路歐姆定律本章知識(shí)結(jié)構(gòu)恒定電流電源全電路歐姆定律串聯(lián)電路,并聯(lián)電路導(dǎo)體的電阻焦耳定律外電路E=U+IrUIOR1教學(xué)目標(biāo)(1)了解形成電流的條件,知道電源的作用(2)知道導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng),
11、體會(huì)動(dòng)態(tài)平衡的思想。(3)了解恒定電流和電流的概念(4)從微觀的角度理解導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)的與電流之間的關(guān)系。電流強(qiáng)度的概念被“電流” 代替第1節(jié) 電源和電流2教材分析較原教材增加這節(jié)內(nèi)容目的是開啟用場(chǎng)的觀點(diǎn)從理論上研究電路問(wèn)題的思路,是新教材的突出特點(diǎn)。它為教學(xué)增添了難點(diǎn)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)與路的聯(lián)系。是電場(chǎng)與電路兩部分知識(shí)的銜接,承上啟下。以學(xué)生學(xué)過(guò)的電場(chǎng)的知識(shí)為出發(fā)點(diǎn),分析、討論初中學(xué)過(guò)的已經(jīng)形成的知識(shí),建立“場(chǎng)”和“路”知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,構(gòu)建電學(xué)知識(shí)體系。通過(guò)電場(chǎng)知識(shí)的續(xù)接,學(xué)生理解電路中形成持續(xù)電流的條件、電源在電路中的作用,知道恒定電場(chǎng)、
12、恒定電流的形成,同時(shí)為后續(xù)用電場(chǎng)觀點(diǎn)解決電路問(wèn)題做好準(zhǔn)備。一、引入1.回憶探究:兩個(gè)帶異種電荷的導(dǎo)體之間用導(dǎo)線連接會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?導(dǎo)體內(nèi)有電流產(chǎn)生,但瞬間結(jié)束!2.問(wèn)題探究:若想獲得持續(xù)的電流,需要什么?電源3.問(wèn)題提出:當(dāng)導(dǎo)體兩端有恒定的電勢(shì)差,導(dǎo)體內(nèi)建立了何種電場(chǎng)恒定電場(chǎng) U=Ed A-B=UAB仍成立 導(dǎo)體內(nèi)建立恒定電場(chǎng),產(chǎn)生恒定電流 導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng),是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng),但有的流走了,另外的又來(lái)補(bǔ)充,所以電荷的分布是穩(wěn)定的,電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。-恒定電場(chǎng)靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體從非靜電平衡狀態(tài)到靜電平衡狀態(tài),在導(dǎo)體中只能形成瞬時(shí)電流要想維持導(dǎo)體中有持續(xù)
13、電流,必須想方設(shè)法維持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差,即導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)不為零。這需要一種裝置電源電源的靜電場(chǎng)(E0)導(dǎo)體中的電荷的積累附加電場(chǎng)( E ) 合電場(chǎng)(E)合電場(chǎng)E與導(dǎo)線處處平行導(dǎo)線中電荷沿電場(chǎng)(導(dǎo)線)移動(dòng)形成恒定電流,表面上積累之電荷也同時(shí)移動(dòng) 電源、導(dǎo)線中電荷也同時(shí)移動(dòng),但它們的分布不隨時(shí)間改變,產(chǎn)生的合電場(chǎng)E不隨時(shí)間改變。穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)叫恒定電場(chǎng)。恒定電場(chǎng)由運(yùn)動(dòng)電荷形成,靜電場(chǎng)由靜止電荷形成。前者在導(dǎo)體中E不為零,這是與靜電場(chǎng)不同之處。激發(fā)恒定電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)電荷之間分布不隨時(shí)間而變,場(chǎng)之分布亦不隨時(shí)間而變,與靜電場(chǎng)無(wú)異。故電勢(shì)、電勢(shì)差等概念,E與U之關(guān)系等仍適用。 恒定電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度不變
14、自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動(dòng)速率也不變串一個(gè)電流表,讀數(shù)不會(huì)變恒定電流二、恒定電場(chǎng) 由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng). 1.大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流. 2.電流(I):表示電流的強(qiáng)弱程度. 定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流 . 公式: q= It 單位:國(guó)際單位 安培(A) 1C=1A.s 常用單位:毫安(mA)、微安(A) 方向:正電荷定向移動(dòng)的方向電流是標(biāo)量它的方向僅表示電荷的定向運(yùn)動(dòng)方向,三.恒定電流例1、在示波管中,電子槍1s內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)為31013個(gè),則示波管中的電流強(qiáng)度為多少,電流方向如何?例題與練習(xí)練習(xí)電流的定義式I=
15、Q/t=4.810-6A 方向與運(yùn)動(dòng)方向相反例2:在橫截面積為S的均勻直導(dǎo)線中,當(dāng)電場(chǎng)方向自左向右時(shí),電子定向移動(dòng)的方向如何?已知導(dǎo)體內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,電子定向移動(dòng)的平均速度為v,則導(dǎo)體內(nèi)的電流多大?vtvsv學(xué)習(xí)零存整取的處理方法,也為洛倫茲力表達(dá)式的導(dǎo)出做了準(zhǔn)備例3:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過(guò)的電流I=1A,已知銅的密度=8.9103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1,電子的電荷量e=-1.610-19C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率.可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子.例4.我國(guó)北京
16、正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240 cm的近似圓形軌道當(dāng)環(huán)中的電流為10 mA時(shí)(設(shè)電子的速度是3 107m/s),則在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為(電子電荷量e=1. 6010-19 C)( )A.51010 B.5109 C.1102 D.1104 B既然電子的定向運(yùn)動(dòng)速率很小,為什么閉合開關(guān)時(shí)電路中的電燈立刻就亮了呢? 電路接通時(shí)電燈中的電流并不是電源中的自由電子流了過(guò)來(lái)產(chǎn)生,而是燈絲內(nèi)部的自由電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生的。開關(guān)未閉合時(shí),燈絲中的場(chǎng)強(qiáng)為零,沒有電流,開關(guān)閉合時(shí),電源和電路中的導(dǎo)線及其它元件上的電荷迅速重新分布,在電路中各部分瞬即建立起恒定電場(chǎng),其速度為電磁波的傳播速度。在恒定電場(chǎng)的
17、作用下,電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開始定向移動(dòng),所以開關(guān)一閉合,電燈立刻就亮了。 思考題1、氫原子的核外只有一個(gè)電子,設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e,運(yùn)動(dòng)速率為v,求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?練習(xí)若知道靜電引力恒力為k,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,求等效電流?2、在半徑為R的一電介質(zhì)細(xì)圓環(huán)上,每單位長(zhǎng)度帶有電荷量。圓環(huán)以角速度在自身平面內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng),形成一個(gè)圓形電流,計(jì)算此電流大小。練習(xí) 3、來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.6010-19C。這束質(zhì)子流每秒
18、打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2,則n1n2=_。L4L質(zhì)子源v1 v2I=nesv視學(xué)情選用1教學(xué)目標(biāo)(1)知道電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)了解電路中(電源外部和內(nèi)部)自由電荷定向移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。(3)知道電源電動(dòng)勢(shì)概念,知道電源電動(dòng)勢(shì)的定義式(4)理解電源內(nèi)電阻第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)2教材分析電動(dòng)勢(shì)是本章重點(diǎn)概念,也是本章的理論難點(diǎn)。教材明確提出了“非靜電力”,利用學(xué)生有所了解的電池、電磁感應(yīng)現(xiàn)象體會(huì)非靜電力的存在;利
19、用和抽水機(jī)的類比理解電動(dòng)勢(shì)的定義。讓學(xué)生從功和能的角度理解非靜電力,從非靜電力做功的角度去理解電動(dòng)勢(shì)的概念。教材給出了電動(dòng)勢(shì)的定義式,并對(duì)電源的內(nèi)阻做了一些說(shuō)明,為后面進(jìn)一步的學(xué)習(xí)作了鋪墊。3.教材處理:在這里建議不要在理論的分析上投入過(guò)大精力,否則會(huì)增加學(xué)生的思想負(fù)擔(dān)電源的電動(dòng)勢(shì)的理解:電動(dòng)勢(shì)的引入,不是為了表征電源電壓的特性,而是表征非靜電力做功的特性。所以回避非靜電力,不可能確立電動(dòng)勢(shì)的正確概念。 電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)決定于非靜電力的性質(zhì),由電源本身決定,與外電路無(wú)關(guān) 教學(xué)建議-BA-A+_B_等勢(shì)體深入探究:導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件: AB水池導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體,達(dá)到靜
20、電平衡,導(dǎo)線R中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流抽水機(jī)導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差-+A+_B_P-四.電源1.能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置.2.電源的作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.出示1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)電池,它們上邊標(biāo)有很多內(nèi)容,但有共同的內(nèi)容,請(qǐng)找出來(lái)都標(biāo)有1.5V的字樣1.5V的意義是什么呢?【演示1】用伏特表測(cè)定電池兩極間電壓示數(shù)為1.5V【演示2】觀察其它型號(hào)電池兩極間電壓【演示3】將該電池接于電阻兩端,用伏特表測(cè)定電池兩極間電壓示數(shù)小于為1.5V電源未接入電路時(shí),電源兩極間的電勢(shì)差叫電源電動(dòng)勢(shì)-+A+_B_P-思考:電源P在電路中有何作用? 把自由電子從A搬運(yùn)到B,使AB間保持
21、一定的電勢(shì)差 考慮電子向某方向的定向移動(dòng)相當(dāng)于的等量正電荷向相反方向的定向移動(dòng),能否說(shuō)電源的作用是把正電荷從電勢(shì)較低的一端經(jīng)其內(nèi)部通道移動(dòng)到電勢(shì)較高的一端?電源為什么會(huì)有這樣的作用呢? 電動(dòng)勢(shì)的意義正極負(fù)極電源+在導(dǎo)線中,電場(chǎng)方向是怎樣的?正電荷在導(dǎo)線中如何移動(dòng)?電流方向是怎樣的?在電源內(nèi)部電場(chǎng)是怎樣的?電源內(nèi)部的電流方向如何?電源把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極,電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功?正電荷電勢(shì)能如何變化?什么力來(lái)克服電場(chǎng)力做功?從能量的角度看,電源的作用是什么? 從能量的角度看電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2.電源的作用3.定義:非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極所做的功
22、跟被移送的電荷量的比值。一、電動(dòng)勢(shì)4.公式:數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功。電動(dòng)勢(shì)是1.5V的物理意義是什么?1.宏觀認(rèn)識(shí):電源未接入電路時(shí),兩極間電壓2.物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小,伏特 V 1V=1J/C5.單位:7.矢量性6.特點(diǎn):電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性即電源本身決定,跟電源的體積、形狀無(wú)關(guān),與是否聯(lián)入電路及外電路的情況無(wú)關(guān)。標(biāo)量電動(dòng)勢(shì)電壓二、電動(dòng)勢(shì)與電壓的比較E=W/q,E表示移動(dòng)單位正電荷消耗化學(xué)能(或其它形式能)U=W/q,電壓表示移動(dòng)單位正電荷消耗的電勢(shì)能。反映電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),表征電源的性質(zhì)反映
23、把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式能的本領(lǐng),表征電場(chǎng)的性質(zhì)。AC課堂訓(xùn)練A. 在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極,非靜電力做功,電勢(shì)能增加B. 對(duì)于給定的電源,移動(dòng)正電荷,非靜電力做功越多,電動(dòng)勢(shì)就越大C. 電動(dòng)勢(shì)越大,說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量做功越多D. 電動(dòng)勢(shì)越大,說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移送到正極的電荷量越多1、關(guān)于電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法正確的是( ) 2.手電筒中的干電池給小燈泡供電時(shí),電流為0.3A,在某次接通開關(guān)的10s內(nèi),一節(jié)干電池中有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能? 1教學(xué)目標(biāo)(1)在導(dǎo)體電壓和電流關(guān)系的探究過(guò)程,體會(huì)利用圖象來(lái)處理、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的方法。(2
24、)體會(huì)用比值定義物理量的方法,理解電阻的定義,理解歐姆定律。(3)知道伏安特性曲線,知道線性元件和非線性元件。(4)通過(guò)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),鞏固電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能,認(rèn)識(shí)利用分壓電路改變電壓的基本原理,學(xué)會(huì)一般元件伏安特性曲線的測(cè)繪方法,知道小燈泡電阻變化的特點(diǎn)。第3節(jié) 歐姆定律2教材分析與教學(xué)建議 學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過(guò)歐姆定律,本節(jié)應(yīng)突出在實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)與連接、數(shù)據(jù)處理、圖線應(yīng)用與意義等方面使學(xué)生有所提高,通過(guò)對(duì)導(dǎo)體伏安特性的研究,使學(xué)生深化對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí),尤其是描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn),為電路的理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。由于分壓電路對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)新起點(diǎn),要搭設(shè)好臺(tái)階!背景知
25、識(shí):電阻產(chǎn)生的機(jī)制和本質(zhì) 電阻產(chǎn)生的機(jī)制在于“導(dǎo)體中自由電子與晶體點(diǎn)陣中原子實(shí)的相作用,在作用過(guò)程中把定向運(yùn)動(dòng)的能量(由電場(chǎng)力做功而來(lái))傳遞給原子實(shí),使后者熱運(yùn)動(dòng)加劇,導(dǎo)體升溫”。電阻的本質(zhì)就是“電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。” 除價(jià)電子之外的原子的組成成分稱為原子實(shí)1.回憶:在導(dǎo)體的兩端加上電壓,導(dǎo)體中會(huì)有電流,那么,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢?2.要研究導(dǎo)體的電流與電壓之間關(guān)系,采用什么電路來(lái)研究呢? (初中已經(jīng)有過(guò)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),這里只是把分壓電路的設(shè)計(jì)作為高中學(xué)習(xí)的一個(gè)提升點(diǎn))3教學(xué)建議I=U/R探討與研究:請(qǐng)完成下列問(wèn)題如圖所示,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20歐,定值電阻的阻值Rx=5歐,對(duì)
26、比兩個(gè)電路有何區(qū)別并求兩個(gè)電路定值電阻兩端的最大電壓和最小電壓。U=10VRRxU=10VRRxUmin=2VUmax=10VUmin=0VUmax=10V限流電路分壓電路研究導(dǎo)體Rx的電流與它兩端電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)AVESRRxAVRx由學(xué)生完成電路的設(shè)計(jì),并畫出實(shí)驗(yàn)電路 1.學(xué)生初中早已熟練,直接給出數(shù)據(jù)也可!0.501.01.52.0U/I2.50.400.300.200.100.500.250.200.150.100.05電壓(V)電流(A)電流(A) A B導(dǎo)體二、探究?jī)蓚€(gè)定值電阻的電流隨電壓變化的關(guān)系2.分析數(shù)據(jù)的方法(1)直接觀察(2)畫圖像尋求U與I函數(shù)關(guān)系
27、510在同一坐標(biāo)系中作UI圖像得到什么結(jié)論導(dǎo)體兩端電壓與電流的比值是一個(gè)常數(shù),不同的導(dǎo)體比值不同R跟導(dǎo)體中電流、電壓是否有關(guān);在圖像中如何確定 R直接觀察數(shù)據(jù)得到什么結(jié)論:R只跟導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān),與電流、電壓無(wú)關(guān); R等于導(dǎo)體的UI圖線的斜率UIOBA三、電阻 導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流大小的比值。2、公式:4、單位:3、物理意義:1、定義:兆歐( M )千歐(k )國(guó)際單位制中 歐姆()反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用R與U、I無(wú)關(guān)。比值定義物理量的特點(diǎn)四、歐姆定律表述:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比 3、適用條件:金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電2、公式五、導(dǎo)體的伏安特性對(duì)比
28、兩個(gè)圖像的異同,分析原因,并確定出在這兩個(gè)圖像中如何求電阻?圖線斜率的物理意義是什么?C導(dǎo)體C的伏安特性曲線1導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線,叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線UIOA選兩組同學(xué)采用分壓電路分別畫定值電阻和小燈泡的U-I特性曲線I/AU/V0探究1:如圖是一個(gè)非線性元件的伏安特性曲線,請(qǐng)分析說(shuō)明電阻隨電流如何變化?探究2:如何求某電壓下的電阻?是切線的斜率還是過(guò)原點(diǎn)直線的斜率?3V 2線性元件和非線性元件伏安特性曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件叫做線性元件;伏安特性曲線不是直線的電學(xué)元件叫做非線性元件1下圖為兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線,求R1=? R2=?R1R2練習(xí)2.右上
29、圖為兩個(gè)導(dǎo)體的U-I圖像R3=?R4=?R3R4通過(guò)這兩個(gè)練習(xí)學(xué)生能夠體會(huì)到什么?注意坐標(biāo)軸如果兩個(gè)電阻串、并聯(lián),畫出的圖線在那個(gè)區(qū)域?3、有四個(gè)金屬導(dǎo)體,它們的伏安性曲線分別是圖中的 a 、b 、 c 、d ,則電阻最大的( )則電阻最小的( )Aa Bb C c D d練習(xí)4對(duì)于歐姆定律,理解正確的是A從I=U/R 可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比B從R=U/I可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比C從R=U/I可知,導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零D歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電A D著重分析A與BC答案的區(qū)別實(shí)驗(yàn)一:測(cè)定小燈泡
30、的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模寒嫵鲂襞蓦娏髋c電壓之間的關(guān)系曲線二、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì):探究完成分壓電路三、實(shí)驗(yàn)步驟:四、數(shù)據(jù)處理:畫出小燈泡的U-I 特性曲線五、練習(xí)1.如圖為小燈泡的伏安特性曲線,(1)說(shuō)明燈泡的電阻隨電流的增大如何變化(2)求小燈泡在電流等于0.2A時(shí)的阻值。U/VI/A01230.10.20.3關(guān)于實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)補(bǔ)充要求:實(shí)物連接:元件的擺放、開關(guān)狀態(tài)、滑片位置、電表量程、電流方向與接線柱正負(fù)、先連干路再連支路數(shù)據(jù)記錄:表格設(shè)計(jì)、記錄讀數(shù)數(shù)據(jù)處理:在坐標(biāo)紙上畫小燈泡的伏安特性曲線,注意橫縱坐標(biāo)的分度確定,使圖線盡量占滿坐標(biāo)紙實(shí)驗(yàn)結(jié)論:小燈泡是線性元件嗎?怎樣解釋小燈泡的伏安特性曲線
31、的形狀?1教學(xué)目標(biāo)(1)復(fù)習(xí)串、并聯(lián)電路的電流關(guān)系和電壓關(guān)系及電阻關(guān)系,進(jìn)一步理解并掌握串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)。(2)從理論上分析串、并聯(lián)電路的電流、電壓關(guān)系和歐姆定律推導(dǎo)串、并聯(lián)電路的電阻關(guān)系的過(guò)程。提高邏輯思維能力。(3)通過(guò)對(duì)電表改裝的的分析討論,理解其改裝原理,提高綜合運(yùn)用歐姆定律以及電路串、并聯(lián)規(guī)律分析解決問(wèn)題的能力(4)通過(guò)對(duì)課后習(xí)題的分析討論,理解滑動(dòng)變阻器分壓接法的原理、理解伏安法測(cè)電阻誤差產(chǎn)生的原因,提高綜合分析解決問(wèn)題的能力第4節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路2.教學(xué)建議:(1)首先復(fù)習(xí)初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的且已經(jīng)掌握的較為扎實(shí)的串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),電壓特點(diǎn)、電阻特點(diǎn)及串聯(lián)電路電壓、功率
32、分配;并聯(lián)電路的電流及功率分配(2)對(duì)這些現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)過(guò)的電場(chǎng)角度進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)論的理論認(rèn)識(shí),提高理論分析能力(3)本節(jié)課的重點(diǎn)放在兩個(gè)基本電路的電壓或電流分配及功率分配上,(4)本課的難點(diǎn)是串聯(lián)電路的電壓分配的理論分析(5)把電流表改裝擴(kuò)程及改裝為伏特表另安排一節(jié)課一、復(fù)習(xí)1.串聯(lián)電路及其電流、電壓、電阻特點(diǎn)R2R1R3I1=I2=I3=I總U1+U2+U3=U總R1+R2+R3=R總2.并聯(lián)電路及其電流、電壓、電阻特點(diǎn)I1+I2+I3=I總U1=U2=U3=U總0123教學(xué)建議3、深入討論.并聯(lián)電路總電阻:討論:n個(gè)相同電阻(R1)串聯(lián)或并聯(lián),其總電阻R=?不同阻值的電阻并聯(lián),
33、總電阻與其中最小電阻有何關(guān)系? 并聯(lián)電路中,某一電阻增大或減小,總電阻如何變?混聯(lián)電路中,某一電阻增大,總電阻如何變?二、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)的理論分析1.串聯(lián)電路及其電流、電壓、電阻特點(diǎn)I1=I2=I3=I總U1+U2+U3=U總R1+R2+R3=R總(1).電流:相同時(shí)間通過(guò)各點(diǎn)的電荷量相等R2R1R31234(2).電壓:U14=U12+U23+U34U12=12U23=23電壓關(guān)系U14=14(3).電阻:利用歐姆定律進(jìn)行推導(dǎo)VVU34=34V2.并聯(lián)電路及其電流、電壓、電阻特點(diǎn)I1+I2+I3=I總U1=U2=U3=U總(1).電流:通過(guò)0點(diǎn)的電荷量等于通過(guò)1、2、3之和0456123
34、1=2=34=5=6U14=U25=U36=U總(2)電壓(3)電阻:利用歐姆定律導(dǎo)出三.串聯(lián)電路的電壓分配及并聯(lián)電路的電流分配1、串聯(lián)電路的電壓及功率分配R2R1R3由U=IR串聯(lián)電路的電壓分配與阻值成正比由P=IU串聯(lián)電路的功率分配與阻值成正比2、并聯(lián)電路的電流及功率分配0456123由I=U/R并聯(lián)電路的電流分配與阻值成反比由P=U2/R并聯(lián)電路的功率分配與阻值成反比練習(xí)1.如圖所示,電源兩端電壓恒為U=8V,電阻R1=10 ,滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=50,求當(dāng)滑動(dòng)觸頭由a端滑動(dòng)到b端或c端時(shí),U1的取值范圍練習(xí)串聯(lián)電路的電壓分配;重新理解認(rèn)識(shí)分壓電路UR1RU1abc鞏固1、如圖,滑動(dòng)
35、變阻器連接成分壓電路,已知U=12V, R1=80, R2=100,R3=20,求ab之間的電壓變化范圍。b R1R2R3aUR1.2VU7.2V思考:如果在ab之間加一個(gè)R=60的電阻(負(fù)載),則ab之間的電壓變化范圍怎樣?4(V)U12/13(V)思考:要使ab之間電壓為6V,滑動(dòng)變阻器觸頭位于何處?R2上=20 空載與有負(fù)載時(shí)情況會(huì)不同鞏固2、如圖,是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路,CD為分壓器的輸出端,若把變阻器的滑動(dòng)片放在變阻器中央,下列判斷正確的是 ( ) A、空載時(shí)輸出的電壓為UCD=UAB/2B、當(dāng)接上負(fù)載R時(shí),輸出電壓UCD熱功率 IU/R 例1.一臺(tái)電風(fēng)扇,內(nèi)阻為20,接上2
36、20V電壓后,消耗的功率是66W。求:(1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度。(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的功率,電機(jī)的效率。(3)如果接上電源后,扇葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),求這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流,以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率。分清輸入電功率、消耗熱功率、輸出機(jī)械功率及它們之間的守恒關(guān)系是關(guān)鍵鞏固1、微型吸塵器的直流電機(jī)內(nèi)阻一定,當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí),通過(guò)的電流為0.3A,此時(shí)電機(jī)未轉(zhuǎn),當(dāng)加的電壓為2.0V時(shí),電流為0.8A,這時(shí)電機(jī)正常工作,則吸塵器的效率為多少?(60%)鞏固2、加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U,電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r,則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的
37、熱功率為( ) AP BU 2/ r CP 2r /U 2 DP P 2r / U 2C鞏固3、如圖所示,是一提升重物的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖。電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為r=0.6,R=10,直流電壓U160V,電壓表的示數(shù)為110V,試求:(1)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率(2)電動(dòng)機(jī)工作1h,所產(chǎn)生的熱量(3)電動(dòng)機(jī)將一個(gè)5kg 的物體勻速 提升2m高所用的時(shí)間MVRU例3.要使“110V,40W”、“110V,100W”的兩種燈泡接在220V的電路中都能正常發(fā)光,選擇哪個(gè)電路;哪個(gè)最省電?L1L1L1L1L1L2L2L2L2L2220V220V220V220V可以可以正常發(fā)光:達(dá)到額定電壓、額定電流省電教學(xué)目
38、標(biāo)(1)從實(shí)驗(yàn)出發(fā)奠定電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)外電路的基礎(chǔ),同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生總結(jié)出內(nèi)外電路的電壓之和等于電動(dòng)勢(shì),從實(shí)驗(yàn)角度得出閉合電路歐姆定律。(2)從能量角度出發(fā)從理論上推導(dǎo)閉合電路歐姆定律。體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用,理解內(nèi)、外電路的能量轉(zhuǎn)化。及理解內(nèi)、外電路的電勢(shì)降落,理解閉合電路歐姆定律。(3)會(huì)用閉合電路歐姆定律分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,并能進(jìn)行相關(guān)的電路分析和計(jì)算。第7節(jié)閉合電路歐姆定律教材分析閉合電路歐姆定律是本章的重點(diǎn)知識(shí)。是電路部分較為基礎(chǔ)的知識(shí)的升華,教材是從能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)系來(lái)推導(dǎo)得出閉合電路歐姆定律的,因此,幫助學(xué)生理解電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。應(yīng)用閉合電路
39、歐姆定律討論路端電壓與負(fù)載關(guān)系則是本節(jié)的難點(diǎn),要注意提高學(xué)生運(yùn)用閉合電路歐姆定律分析問(wèn)題的能力。 3教學(xué)建議(1)從實(shí)驗(yàn)出發(fā)去總結(jié)閉合電路歐姆定律,并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,(2)從理論角度即能量角度去解釋導(dǎo)出閉合電路歐姆定律較為容易理解復(fù)習(xí)探究1.什么是電源電動(dòng)勢(shì)?2.當(dāng)電源與負(fù)載組成閉合回路時(shí),電源兩極間的電壓是否仍是電動(dòng)勢(shì)?3. 【演示實(shí)驗(yàn)】驗(yàn)證學(xué)生的猜測(cè)。4. 【設(shè)疑】電動(dòng)勢(shì)與外電壓之間到底有怎樣的關(guān)系一、閉合電路歐姆定律1. 【實(shí)驗(yàn)器材】演示原電池;伏特表2塊;電阻箱;玩具電風(fēng)扇;簡(jiǎn)單介紹演示原電池的構(gòu)造,用伏特表確定其正負(fù)極及測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)。稀H2SO4溶液CuZn圖(1)
40、調(diào)節(jié)器圖(2)V+-圖(3)V1V2RS+-圖(4)V1V2RMS+-2.【猜測(cè)與研究】電源有內(nèi)阻,電流通過(guò)內(nèi)電阻時(shí),內(nèi)阻兩端有電壓,測(cè)量?jī)?nèi)電壓?!掘?yàn)證】用圖(3)進(jìn)行驗(yàn)證;改變外電阻或內(nèi)電阻,觀察內(nèi)、外電壓變化【結(jié)論】?jī)?nèi)、外電壓之和是個(gè)恒量,近似等于電源電動(dòng)勢(shì)?!咎骄俊咳绻麑㈦娮柘涓臑橥婢唠婏L(fēng)扇,結(jié)論還成立嗎?【驗(yàn)證】用圖(4)驗(yàn)證;將外電阻更換為電風(fēng)扇,觀察內(nèi)、外電壓變化【結(jié)論】?jī)?nèi)、外電壓之和仍是恒量,近似等于電源電動(dòng)勢(shì)。【總結(jié)】電源電動(dòng)勢(shì)等于閉合回路內(nèi)外電壓之和表達(dá)式:E=U外+U內(nèi)【探究】外電壓隨外電阻是如何變化的結(jié)論:外電壓即路端電壓隨負(fù)載阻值的增大而增大【延伸】路端電壓與電流的關(guān)系
41、:U=E-IrUI討論橫縱、軸截距及斜率的物理意義(2)路端電壓與電流的關(guān)系U=E-IrUIEImtan=rR(3)交點(diǎn)的意義:用電器R接入電路的工作點(diǎn)矩形面積意義:表示電源的輸出功率3.路端電壓:(1)表達(dá)式:U=IR外電路的總電壓U=E-Ir電源兩極間的電勢(shì)差復(fù)習(xí):下列說(shuō)法是否正確?A.電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。B.電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。C.電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極移到正極所做的功D.電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電場(chǎng)力做負(fù)功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能二、從能量角度解釋閉合電路歐姆定律的理論1.導(dǎo)出: 非靜電
42、力做功:W=IEt 外電路消耗能量W外=IUt 內(nèi)電路消耗的能量W內(nèi)=I2rt 根據(jù)能量守恒定律W=W外+W內(nèi) E=U+Ir2.延伸:若外電路為純電阻電路U=IR E=IR+Ir 結(jié)論:閉合電路電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)外電路的電阻之和成反比例1:如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.12,外電路的電阻為1.38 ,求電路中的電流、路端電壓和電源內(nèi)電壓。E.rR解:已知E=1.5V,R=1.38 , r =0.12 由閉合電路歐姆定律可求出電流I 路端電壓為U外 =IR=1.38V內(nèi)電壓為U內(nèi)=Ir=0.12V引導(dǎo)學(xué)生分析:,U外=E?;什么情況下才有U外=E。例2. 如圖,
43、R1=14,R2=9,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.3A。求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。1AR1R22ErR1E.rVR2S2S1鞏固:如圖,1=5,2=2,當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電壓表讀數(shù)U1=2.5V;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電壓表讀數(shù)U2=2.0V。求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。如圖所示,當(dāng)滑動(dòng)端向右移動(dòng)時(shí),總電流如何變化?各電阻上電流如何變化??jī)?nèi)電壓如何變化?路端電壓如何變化?外電路中各電阻兩端電壓如何變化?E rPSRR0例3:電路的動(dòng)態(tài)分析E rPSRR0鞏固:如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r, 當(dāng)可變電阻的滑片P向b點(diǎn)移動(dòng)
44、時(shí),電壓表V1的讀數(shù)U1與電壓表V2的讀數(shù)U2的變化情況是( )AU1變大,U2變小 B U1變大,U2變大 C U1變小,U2變小 D U1變小,U2變大 例4.電池甲和乙的電動(dòng)勢(shì)分別為E1和E2內(nèi)電阻分別為r1和r2若用甲、乙電池分別向某個(gè)電阻R供電,則在這個(gè)電阻上所消耗的電功率相同若用甲、乙電池分別向某個(gè)電阻R供電,則在R上消耗的電功率分別為P1和P2,已知ElE2 RR,則【 】 Ar1r2 Br1P2 DP1r理論推導(dǎo)E=U1+I1r+I1RAE=U2+I2r+I2RAE測(cè)=E, r測(cè)r真實(shí)值測(cè)量值圖像分析E測(cè)E, r測(cè) r理論推導(dǎo)E=U1+I1r+I1RAE=U2+I2r+I2RA
45、E測(cè)E, r測(cè) rU/I/練習(xí)1. 一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出UI圖線,并根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E= ,電池的內(nèi)阻 r = .I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75練習(xí)2.在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器,可以達(dá)到測(cè)定目的 ( )A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DE rAR1 R2練習(xí)3. 如圖示的電路中,R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻,測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
46、時(shí),如果偶然誤差可以忽略不計(jì),則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)值,內(nèi)阻的測(cè)量值 真實(shí)值,產(chǎn)生誤差的原因是 。等于偏大電流表有內(nèi)阻1教學(xué)目標(biāo)(1)初步了解簡(jiǎn)單的邏輯電路及表示符號(hào),(2)理解“與”、“或”和“非”邏輯電路中結(jié)果與條件的邏輯關(guān)系。(3)知道真值表,會(huì)用真值表來(lái)表示一些簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。(4)通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯電路的設(shè)計(jì),體會(huì)邏輯電路在現(xiàn)實(shí)生活中的意義。(5)初步了解集成電路第9節(jié) 簡(jiǎn)單的邏輯電路2教材分析 教材分別從生活事例出發(fā)介紹了“與”、“或”和“非”三種邏輯電路的邏輯關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上介紹了表示這三種邏輯關(guān)系的真值表。教材通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生知道這些邏輯關(guān)系可以通過(guò)電路來(lái)實(shí)現(xiàn),從而引入了門電路
47、。又從門電路的組合到“科學(xué)漫步”讓學(xué)生了解集成電路及應(yīng)用領(lǐng)域。3教學(xué)建議只要學(xué)生能夠識(shí)別“與”、“或”、“非”三種邏輯電路;并且能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的三種邏輯電路,作為一種應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生興趣即可。一、現(xiàn)代信息傳播的方式:數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)在變化中只有兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài):“有” 或者“沒有”。模擬信號(hào)變化則是連續(xù)的。數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)二、門電路簡(jiǎn)介處理數(shù)字信號(hào)的電路叫門電路.數(shù)字電路主要研究電路的邏輯關(guān)系,數(shù)字電路中最基本的邏輯電路是門電路門電路是一種有一個(gè)或多個(gè)輸入端,只有一個(gè)輸出端的開關(guān)電路,是數(shù)字電路的基本單元。門電路就像一扇門,當(dāng)具備開門條件時(shí),輸出端就有一個(gè)信號(hào)輸出;反之,門關(guān)閉,就有另一個(gè)信號(hào)輸出。1“與”門(1)“與”邏輯關(guān)系一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿足后,該事件才能發(fā)生,這種關(guān)系稱為“與”邏輯關(guān)系?!芭c”邏輯關(guān)系具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路簡(jiǎn)稱“與”門條 件結(jié)果ABL斷斷熄斷通熄通斷熄通通亮輸 入輸出ABY0
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