第三单元 直流电路分层导学案.doc

1中职物理学生自主分层学习中职物理学生自主分层学习导导学学案案第三第三单单元元 直流直流电电路路江江苏苏省如省如东职业东职业高高级级中学中学中中职职物理物理动态动态分分层层教学有效化研究教学有效化研究课题组课题组2012——2013 学年度第学年度第 一一 学期学期2课前任务自主学习任务单课前任务自主学习任务单第第 1 节节《《电阻定律电阻定律》》课前自主学习任务单课前自主学习任务单基础层次（基础层次（A 层次）层次）一、学习目标一、学习目标1、了解电流的概念；2、理解部分电路的欧姆定律并能进行简单的计算；3、理解电阻定律，知道金属导线的电阻与长度、横截面积、材料、温度有关二、学习过程：二、学习过程：任务任务 1：电流：电流1、_________________________________形成电流2、形成电流的两个条件：（1）必须要有能够__________________；（2）导体两端存在______3、习惯上规定：_____________定向移动的方向为电流的方向在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向_______；在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向______，与负离子定向移动的方向_________。

4、电流有强弱之分，电流的强弱用_______这个物理量来表示叫做电流5、电流的公式是：其中 q 的单位是 c（库仑） ，t 的单位是 s（秒） ，则 I 的单位是qItA（安培）例：5 秒内通过某导体横截面的电荷量为 2.5c，求通过导体的电流是多大？解：由得qIt2.50.55IAA任务任务 2：部分电路欧姆定律：部分电路欧姆定律导体中的电流 I 与导体____________成正比，与导体的_________成反比这就是部分电路的欧姆定律其公式是UIR例：电阻值为 100Ω 的电值，两端加载 220V 的电压，求通过该电阻的电流3解：由得UIR2202.2100IAA任务任务 3：电阻定律：电阻定律1、影响导体电阻大小的因素导体电阻的大小只与四个因素有关：材料、长度、横截面积和温度1）长度：导体越长，电阻越大2）横截面积：导体的横截面积越大，电阻越小3）材料：用不同的材料制成相同长度、相同粗细的导体，其电阻一般是不相同的4）温度：对金属导体而言，温度越高，电阻越大2、电阻定律导体的电阻 R 跟它的____________成正比，跟它的______________成反比。

这就是电阻定律其公式为________________式中 ρ 为常量，跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物体量，叫做材料的电阻率其国际单位是 Ω.m(欧米)例题：P87 例题三、检测反馈三、检测反馈1、导线中的电流为 8A，1s 内通过导体的某一横截面的电荷量为_______c2、给灯泡加上 220V 电压时，通过灯丝的电流为 0.5A，这时灯丝的电阻为________Ω3、一条康铜丝，横截面积 S＝0.20mm2，长 L=2.44m，在它两端加上电压为 U＝0.6V 时，通过它的电流 I＝0.1A，则这种康铜丝的电阻率为_________Ώ.m （提示）262110mmm4、导线的电阻是 4 欧，把它对折起来作为一条导线用，它的电阻变为_______欧，如果把它均匀拉长到原来的 2 倍，电阻又变为______欧 （提示：对折后长度减半，横截面积增倍）应用层次（应用层次（B 层次）层次）一、学习目标一、学习目标 （在 A 层次的基础上增加）1、了解电荷量2、了解电阻率二、学习过程：二、学习过程：4任务任务 1：电荷量：电荷量电荷量是表示物体带电多少的物理量电荷量的单位是 c（库仑） 。

研究发现最小的电荷量是我们把称为191.6 10c191.6 10c元电荷，用 e 表示，即任何物体所带的电量都是元电荷的整数倍，任何一个物191.6 10ec体所带的电量都不可能小于191.6 10c质子的带电量为一个单位的正电荷，电子的带电量为一个单位的负电荷，其带电量都是191.6 10c任务任务 2：电阻率：电阻率1、电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量某种材料制成的长 1 米、横截面积是 1 平方米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率电阻率越小的材料其导电性能越好2、电阻率的单位可由电阻定律的公式推导而得由，R 的单位是 Ω，S 的单位是， 的单位是 m，所以的单位是lRSRsl得2mlm3、材料的导电性能的分类根据材料的电阻率的大小，可将各种材料分为三大类：根据材料的电阻率的大小，可将各种材料分为三大类：导体（） 、绝缘体（） 、半导610m510m体（介于两者之间） 4、电阻率大小的影响因素包括两个方面：（1）材料：材料不同，电阻率一般不同 （几种常用材料的电阻率见 P86 表 4－2）（2）温度：即使同一种材料，温度发生变化，其电阻率也会发生变化。

（表 4－2 是指 20℃时各种材料的电阻率）三、检测反馈三、检测反馈1、导线中的电流为 8A，1s 内有_________个电子通过导线的某一横截面2、导体电阻的大小与导体的_________、________、________、_______四个因素有关电5阻率 ρ 只与______和_______两个因素有关3、将一根导线均匀拉长至原来的 3 倍，则其电阻变为原来的_______倍4、一纯电阻用电器的工作电流为 0.5A，用电器到电源的距离为 200m，输电线是横截面积为4 mm2的铝线，求输电线上的电压（） （提示，由电源到用电器需两根线）82.9 10m铝拓展层次（拓展层次（C 层次）层次）一、学习目标一、学习目标 （在 A、B 两层次的基础上增加）1、了解影响导体电阻大小的因素的研究方法2、温度对导体电阻大小的影响关系二、学习过程：二、学习过程：任务任务 1：：了解影响导体电阻大小因素的研究方法导体电阻的大小与材料、横截面积、长度、温度有关初中时我们学过，当一个物理量同时与几个因素有关时，我们一般采取什么方法来对它进行定量研究？——控制变量法1、电阻与导线长度的关系（控制什么不变？）用同一种材料制成粗细均匀的导体分别截取长度为 L、2L、3L、4L……在相同的温度下，用万用表测它们的电阻结果发现：它们的电阻之比为 1：2：3：4▲表明：导体的电阻 R 跟导体的长度 L 成正比，即 R∝L2、电阻与导线横截面积的关系（控制什么不变？）把刚才截取的长度为 2L、3L、4L……分别折成 2、3、4……折，则它们的长度相等，横截面积分别为 S、2S、3S、4S……在相同的温度下，用万用表测它的电阻。

结果发现，它们的电阻之比为 1：1/2:1/3:1/4……▲表明：导体的电阻 R 跟导体的横截面积成反比，即 R∝1/s3、电阻与材料的关系（控制什么不变？）（1）把各种不同的材料制成等长等粗的导体6（2）分别测这些导体的电阻结果发现，材料不同，电阻不同另外，在其他条件不变的情况下，温度发生变化，导体的电阻也会发生变化任务任务 2：温度对导体电阻大小的影响关系：温度对导体电阻大小的影响关系1、电阻的定义：不同的导体两端加以同样的电压，经过导体的电流一般是不相同的，电流越小，说明受到的阻碍作用越大我们把导体两端的电压我们把导体两端的电压 U 与通过导体的电流与通过导体的电流 I 的比值叫做导体的电阻的比值叫做导体的电阻其公式为URI值得注意的是：（1）这是一个比值定义法，凡比值定义法有一个特点，被定义的物理量与后面的两个物理量无关比如，无论 U、I 怎么变化，导体的电阻总是保持不变，R 的大小是由导体本身的性质决定的（即由导体的横截面积、长度、材料、温度决定的） ，与 U、I 无关因此，不能说 R 跟 U 成正比，跟 I 成反比2）由经过公式变换的部分电路的欧姆定律则不一样，I 的大小是由 U 和 RURIUIR共同决定的，因此可说 I 跟 U 成正比，跟 R 成反比。

2、电阻产生的机理电荷在做定向移动时，由于与周围的离子、原子、分子等发生频繁碰撞而受到阻碍作用，使电荷前进的速度减慢，从而使单位时间内通过导体横截面的总电荷数变小，即电流变小3、温度对导体电阻大小的影响温度对导体电阻大小的影响可包括两个方面1）温度升高，导体中的离子、原子、分子无规则热运动加剧，自由电荷在定向移动过程中与它们的碰撞机会增多，因此导致电阻增大2）温度升高，使原本不能自由移动的电荷获得能量，挣脱原子或分子的束缚而成为自由电荷，使电流增大，即导致电阻变小究竟温度升高电阻是增大还是减小，由材料的性质决定▲对纯金属导体而言，温度升高，自由电荷数量的增加不明显，因此，温度升高电阻增大，温度升高电阻增大，7温度降低电阻减小当温度下降到一定数值时，电阻完全消失，这种现象称为超导现象▲对于半导体而言，温度升高，会使自由电荷呈几何级的增加，因此，温度长高电阻减小温度长高电阻减小8第第 2 节节《《电功电功 电功率电功率》》课前自主学习任务单课前自主学习任务单基础层次（基础层次（A 层次）层次）一、学习目标一、学习目标1、掌握电功的定义、公式，会进行简单的计算；2、掌握电功率的定义、公式，会进行简单的计算；3、掌握焦耳定律，能正确运用公式计算电功和电热。

二、学习过程：二、学习过程：任务一：电功任务一：电功1、电功的定义：导体内的电荷在______________________，因此电场力做了功这个功叫做____________，简称__________2、电功的大小：如果导体两端的电压为 U，通过导体的电流为 I，通电时间为 t,则电流所做的功 W 为：WUIt电流流过一段电路时所做的功，等于这段电路________________、__________________和________________三者的乘积3、电功的单位：在公式中，U 的单位为 V（伏） ，I 的单位为 A（安） ，t 的单位为 s（秒） ，则 W 的单WUIt位为 J（焦） 日常生活中，电功的单位为“度”1 度＝1KW.h=1000W×3600s=3.6×106J（可参照 W＝Pt 知，1J＝1W.s）4、电流做功的过程是将电能转化为其它形式的能的过程★第二章我们曾经讲过，做功的过程是能量转化的过程，因此，电流做功的过程，实际上就是将电能转化为其它形式的能的过程如：电流在电炉上做功——电能转化为热力学能；电流在电动机上做功——电能大部分转化为机械能，少部分转化为热力学能；电流在电解槽里做功——电能大部分转化为化学能，少部分转化为热力学能。

9第二章我们还讲过：“功是能量转化的量度”由此可知：电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能任务二：电功率任务二：电功率1、___________________________________________________________叫做电功率其公式为，电功率的单位是（瓦）WPtw2、将代入得WUItWPtWUItPUItt一段电路上的电功率等于这段电路___________________和________________的乘积任务三：焦耳定律任务三：焦耳定律1、电流的热效应：刚才我们讲过，电流做功的过程，实际上是将电能转化为其它形式能的过程通过不同的用电器，电能将转化为不同形式的能如：通过电动机——电能转化为机械能；通过日光灯——电能转化为光能；通过蓄电池——电能转化为化学能▲但不管什么用电器，都很难避免有电阻的存在，只要有电阻存在，用电器就会发热如：电动机使用过程中会发热，蓄电池充电时也会发热★这种电流通过导体而发热的现象，称为电流的热效应这种电流通过导体而发。