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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)《電阻定律 歐姆定律 焦耳定律及電功率》教學(xué)設(shè)計(jì) 課題 《電阻定律 歐姆定律 焦耳定律及電功率》 課時(shí) 授課班級(jí) 考點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn) 　歐姆定律　Ⅱ 　電阻定律?、? 電功率、焦耳定律 Ⅰ 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 理解歐姆定律、電阻定律、焦耳定律的內(nèi)容，并會(huì)利用它們進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與判斷； 2. 會(huì)用導(dǎo)體的伏安特性曲線I－U圖象及U－I圖象解決有關(guān)問題； 3.能計(jì)算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱．掌握電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差的概念． 重、難點(diǎn) 理解歐姆定律；能計(jì)算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱 學(xué)習(xí)內(nèi)容 學(xué)生活動(dòng) 1、 對(duì)電阻、電阻定律的理解和應(yīng)用 1．電阻 (1)定義式：R＝. (2)物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大?。? 2．電阻定律：R＝ρ. 3．電阻率 (1)物理意義：反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性． (2)電阻率與溫度的關(guān)系 ①金屬的電阻率隨溫度升高而增大； ②半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減?。? ③超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導(dǎo)體． 4．電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大．電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好． (2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不一定?。? (3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)． 5．電阻的決定式和定義式的區(qū)別 公式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 電阻的決定式 電阻的定義式 說明了電阻 的決定因素 提供了一種測(cè)定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān) 只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液 適用于任何 純電阻導(dǎo)體 例題P109例1；練習(xí)P109 1,2， 思考、回憶 傾聽、勾畫。 思考、小結(jié)。 傾聽、理解、練習(xí)、 理解、歸納 傾聽、理解、練習(xí)、改錯(cuò) 思考、回憶 閱讀、理解、歸納 傾聽、理解、練習(xí)、改錯(cuò) 思考、回憶 思考、回憶、勾劃 思考、回憶 理解、歸納 傾聽、理解、練習(xí)、改錯(cuò) 閱讀、理解、歸納 傾聽、理解、練習(xí)、改錯(cuò) 練習(xí)、改錯(cuò) 練習(xí)、改錯(cuò) 練習(xí)、改錯(cuò) 練習(xí)、改錯(cuò) 練習(xí)、改錯(cuò) 2、 　對(duì)歐姆及定律伏安特性曲線的理解 1．I＝與R＝的區(qū)別 (1)I＝是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比． (2)公式R＝是電阻的定義式，它表明了一種測(cè)量電阻的方法，不能錯(cuò)誤地認(rèn)為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”． 2．對(duì)伏安特性曲線的理解 (1)圖1甲中的圖線a、b表示線性元件，圖乙中的圖線c、d表示非線性元件． (2)圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra＜Rb(如圖甲所示)． (3)圖線c的電阻隨電壓的增大而減小，圖線d的電阻隨電壓的增大而增大(如圖乙所示)． 圖1 例題P109例2；練習(xí)P109 3,4 三、電功、電功率、電熱與熱功率 1．電功 (1)定義：導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做的功． (2)公式：W＝qU＝IUt(適用于任何電路)． (3)電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程． 2．電功率 (1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功，表示電流做功的快慢． (2)公式：P＝＝IU(適用于任何電路)． 3．焦耳定律 (1)電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比． (2)公式：Q＝I2Rt. 4．電功率P＝IU和熱功率P＝I2R的應(yīng)用 (1)不論是純電阻還是非純電阻，電流的電功率均為P電＝UI，熱功率均為P熱＝I2R. (2)對(duì)于純電阻而言：P電＝P熱＝IU＝I2R＝. (3)對(duì)于非純電阻而言：P電＝IU＝P熱＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他． 的變化，可用WAB＝qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷． 3．E－x圖象：(1)反映了電場(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律．(2)E＞0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正方向；E＜0表示場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)方向．(3)圖線與x軸圍成的“面積”表示電勢(shì)差，“面積”大小表示電勢(shì)差大小，兩點(diǎn)的電勢(shì)高低根據(jù)電場(chǎng)方向判定． 例題P110例3；練習(xí)P110 5，6 四　電流的微觀解釋和表達(dá)式的應(yīng)用“柱體微元”模型 帶電粒子在外加電場(chǎng)的作用下，形成定向移動(dòng)的粒子流，從中取一圓柱形粒子流作為研究對(duì)象，即為“柱體微元”模型． 設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q，電荷定向移動(dòng)的速率為v，則： (1)柱體微元中的總電荷量為Q＝nLSq. (2)電荷通過橫截面的時(shí)間t＝. (3)電流的微觀表達(dá)式I＝＝nqvS. 例題P111例4；練習(xí)P111 7，8 5． 本節(jié)小專題練習(xí) 1． (xx安徽19)用圖8所示的電路可以測(cè)量電阻的阻值．圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表的電流為零時(shí)，測(cè)得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(　　) A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 2．(xx浙江17)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當(dāng)．根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，xx年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰．假設(shè)每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近(　　) A．8108 kWh B．81010 kWh C．81011 kWh D．81013 kWh 3．當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J．為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(　　) A．3 V,1.8 J B．3 V,3.6 J C．6 V,1.8 J D．6 V,3.6 J 4．如圖9所示，一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R＝9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源電動(dòng)勢(shì)E＝30 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，用理想電壓表測(cè)出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U＝10 V，已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM＝1 Ω，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A通過電動(dòng)機(jī)的電流為10 A B電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20 W C電動(dòng)機(jī)的熱功率為4 W D電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16 W 5．在電噴汽車的進(jìn)氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲．如圖10所示，電源的輸出電壓恒定．當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時(shí)，電阻R0兩端的電壓U0越高，反之，電壓U0就越低．這樣，管道內(nèi)空氣的流速就轉(zhuǎn)變成了可以測(cè)量的電壓信號(hào)，便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，如果將這種電熱絲從汽車的進(jìn)氣管道中取出，放在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量它的伏安特性曲線，得到結(jié)果正確的是(　　) 圖10 教學(xué)反思