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1、恒定电流全章内容本章是在初中的基础上加以充实和提高初中主要有欧姆定律，串并联电路，电功和电热提高部分有电阻的测量，半导体和超导，电阻定律新加的内容闭合电路欧姆定律，电流表和电压表的原理新加的习题有含电容的电路，复杂的串并联电路，非纯电阻电路本章的各种实验较多，为此专门有一个实验教案，另外单独列出单元划分本章可分为六个单元: 第一单元：第一节、第二节、第三节、第四节；第二单元：第五节；第三单元：第六节；第四单元：第七节、第八节全章教学要求(一) 欧姆定律教学要求使学生了解电流形成的条件，掌握电流的概念掌握电阻的概念掌握欧姆定律了解导体的伏安特性曲线教学重点欧姆定律教学方式自学和讨论相结合教学过程
2、一、电流形成电流的条件总结：导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差电源的作用就是保持电路两端的电势差，使电路中有持续的电流电流（I）为了表征电流的强弱，引入一个物理量电流（I）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叫做电流数学表达式：说明：电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A如果在1s内通过导体横截面的电量为1C，导体中的电流就是1A另外，电流的单位还有毫安（mA），微安（A）1 mA=10-3A1A=10-6A电流的方向电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是由正负电荷同时定向移动形成习惯上规定：正电荷定向移动
3、的方向为电流的方向说明：（1）负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反 （2）电流有方向但电流不是矢量 （3）方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流通常所说的直流常常指的是恒定电流nqvSn:导体内单位体积的自由电荷数；q：一个自由电荷的电量；v：电荷的定向移动速成度；S：导体的横截面积二、欧姆定律德国物理学家欧姆最先用实验研究了电流跟电压，电阻的关系，得出了如下的结论：导体的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比欧姆定律说明（1）欧姆定律的数学表达式：（2）电阻的单位是欧姆，简称欧
4、，符号是三、导体的伏安特性曲线线性和非线性四、小练习：作业布置1.阅读课文；2.完成课后练习.教后记上课以学生自学为主，效果可以同时介绍电荷的流动速度：一根铜导线，横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.51028个/m3,每个电子电量为1.610-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大?(7.410-5m/s)(二) 电阻定律教学要求掌握电阻定律掌握电阻率的物理意义教学重点掌握电阻定律教学方式自学和讨论相结合教学仪器教学过程引子复习初中导体的电阻与导体本身的哪些属性有关1材料2长度3横截面积4温度讲述电阻产生的原因,分析以上物理量可能对电阻的影
5、响.一、电阻定律实验在如图所示的电路中，保持BC间的电压不变 BC间接入同种材料制成的粗细相同，但长度不相同的导线现 象：导线越长，电路中电流越小计算表明：对同种材料制成的横截面积相同的导线，电阻大小跟导线的长度成正比 BC间接入同种材料制成的长度相同，但粗细不相同的导线现 象：导线越粗，电路中的电流越大计算表明：对同种材料制成的长度相同的导线，电阻大小跟导线的横截面种成反比即：导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比这就是电阻定律（1）式中的是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重做上述实验时会发现:不同材料的值是不相同的,可见, 是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的
6、好坏,我们把它叫做材料的电阻率. （2）二、电阻率电阻率的单位由(2)式可知为:欧姆米(m)各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m,横截面积为1m2的导体的电阻. 但电阻率并不由R S和L决定.引导学生阅读课本上的表格三、温度对电阻率的影响各种材料的电阻率都随温度而变化.a,金属的电阻率随温度的升高而增大,用这一特点可制成电阻温度计(金属铂).b,康铜,锰铜等合金的电阻率随温度变化很小,故常用来制成标准电阻.c,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,处于这种状态的物体叫做超导体.综上所述可知:电阻率与材料种类和温度有关.(对某种材料而言,
7、只有温度不变时才是定值,故(1)式成立的条件是温度不变)在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比这就是电阻定律四、小练习问题1：改变导体的电阻可以通过哪些途径？回 答：改变电阻可以通过改变导体的长度，改变导体横截面积或是更换导体材料等途径最简单的方法是通过改变导体的长度来达到改变电阻的目的（以P31（5）题为例介绍滑线变阻器的构造及工作原理）问题2:有一个长方体的铜块,边长分别为4米,2米,1米(如图所示),求它的电阻是多大?(铜的电阻率为1.710-8欧米).通过本例注意: R=L/S 中S和L及在长度L中,导体的粗细应该是均匀的.问题3:一个标有“220V，60W”的
8、白炽灯泡，加上的电压U是由0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，在下图中的四个图线中，可能符合实际的是（ ）问题4：一根粗细均匀的电阻丝，当加2V电压时，通过的电流强度为4A现把此电阻丝均匀拉长，然后加1V的电压，这时电流强度为0.5A.求此时电阻丝拉长后的长度应原来长度的几倍?（2倍）问题5:一立方体金属块,每边长2cm,具有510-6欧的电阻,现在将其拉伸为100米长的均匀导线,求它的电阻? （125欧）作业布置1.阅读课文；2.完成课后练习.教后记 (三) 串并联电路教学要求使学生理解串联电路的特点，掌握总电阻概念以及串联电路中电流，电压和电功率分配关系及应
9、用能根据并联电路的基本特点分析并联电路总电阻的计算公式，电流强度和功率在各支路上的分配规律学会用电势分析简单的电路图教学重点串并联电路的基本特点用电势分析简单的电路图（贯穿全节）教学方式自学和讨论相结合教学过程一、串联电路：把导体一个接一个地依次连接起来，所组成的电路就为串联电路串联电路的基本特点： 电路中各处的电流相等； 电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；串联电路的几个重要性质：根据串联电路的基本特点和欧姆定律来推导： 串联电路的总电阻：（即用一个电阻代替电路中的几个电阻，而效果相同）故：串联电路的总电阻等于各段电路中电阻之和请学生从电阻定律的角度思考这一结论的正确性 串联电路的
10、电压分配：故：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比 串联电路的功率分配：故：串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比例：把阻值不同的灯泡串联接入照明电路中，会看到阻值大的灯泡亮，表明它消耗的功率大；阻值小的灯泡暗，表明它消耗的功率小附：电路中消耗的总功率等于各个用电器消耗的电功率之和（学生自已证明）例题分析例1：有一盏弧光灯，额定电压为40V，正常工作时通过的电流为5.0A,应该怎样把它连入220V的照明电路中?本例题说明：串联电阻可以分担一部分电压，使额定电压低的用电器能连到电压高的线路上使用串联电阻的这种作用叫分压作用，作这种用途的电阻又叫做分压电阻二、并联电路：把几个导体并列地
11、连接起来，就组成了并联电路并联电路的基本特点： 电路中各支路两端电压相等； 电路中的总电流等于各支路的电流之和并联电路的几个重要性质：根据并联电路的基体特点和欧姆定律推导： 并联电路的总电阻：（即用一个电阻代替并联电路中的几个电阻，而效果相同）故：并联电路总电阻的倒数，等于各个导体的电阻的倒数之和说明：如果n个阻值都是r的电阻并联，它的总电阻R=r/n并联电路的总电阻要比其中最小的电阻还要小请学生利用电阻定律说明以上结论的正确性 并联电路的电流分配：故：并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比说明并联电路的分流作用 并联电路的功率分配：故：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比例：把
12、几个阻值不同的灯泡并联在照明电路里会发现电阻小的灯亮，表明它消耗的功率大；电阻大的灯泡暗，表明它消耗的功率小并联电路习题：例1：电阻R1和R2并联在电路中，通过R1的电流强度是通过R2的n倍；则当R1和R2串联在电路中时，R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比（ 1：n ）例2：如图所示，三个阻值相同的电阻接在电路中，已知三个电阻的额定功率均为10W，则AB间允许消耗的最大功率是（ B ）A10WB15WC20WD30W作业布置补充作业1：将分别标有“100欧，4W”和“12.5欧，8W”的两个电阻并联后,接入电路,则电路两端允许加的最高电压为( 10V ),干路中允许通过的最大电流强度为
13、( 0.9A ),这一并联电路的额定功率为( 9W )2：如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1A2和A3的内阻均可不计，它们的读数分别为I1 I2和I3，则I1:I2:I3=（3：2：2 ）3：如图所示中，已知12345求B间的总电阻.4：一个盒子里装有由导线和几个阻值相同的电阻组成的电路，盒外有4个接线柱，如图所示，已知接线柱13间的电阻是34间电阻的3倍，是14间电阻的1.5倍，接线柱24间没有明显电阻画出盒内的电路图（用最少的电阻）教后记 (四) 半导体、超导及其应用教学要求知道半导体、超导及其应用教学方式自学为主教学过程一、简要介绍 利用图片等简要介绍有关半导体、超导的知识
14、二、学生阅读本节以学生阅读为主作业布置1.阅读课文；2.课外了解有关内容.课后阅读 超导体气体液化问题是19世纪物理的热点之一1894年荷兰莱顿大学实验物理学教授卡麦林昂内斯建立了著名的低温试验室1908年昂内斯成功地液化了地球上最后一种“永久气体”氦气，并且获得了接近绝对零度（零下273.2摄氏度，标为OK）的低温：4.25K1.15K （相当于零下摄氏度）为此，朋友们风趣地称他为“绝对零度先生”这样低的温度为超导现象的发现提供了有力保证经过多次实验，1911年昂内斯发现：汞的电阻在4.2K 左右的低温度时急剧下降，以致完全消失（即零电阻）1913年他在一篇论文中首次以“超导电性”一词来表达这一现象由于“对低温下物质性质的研究，并使氦气液化”方面的成就，昂内斯获1913年诺贝尔物理学奖“超导电性”现象被发现之后，引起了各国科学家的关注和研究，并寄于很大期望
