1、寿阳一中寿阳一中 张泽元张泽元 新第二章新第二章 恒定电流恒定电流 1 1 电源和电流电源和电流2 2 电动势电动势 3 3 欧姆定律欧姆定律4 4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路 5 5 焦耳定律焦耳定律 6 6 电阻定律电阻定律 7 7 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 8 8 多用电表多用电表 9 9 实验：测定电池电动势和内阻实验：测定电池电动势和内阻 10 10 简单的逻辑电路简单的逻辑电路 原第十四章恒定电流原第十四章恒定电流一、欧姆定律一、欧姆定律二、电阻定律电阻率二、电阻定律电阻率三、半导体及其应用三、半导体及其应用四、超导及其应用四、超导及其应用五、电功和电功率五、电功
2、和电功率六、闭合电路欧姆定律六、闭合电路欧姆定律七、电压表和电流表七、电压表和电流表 课标要求 1观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的应用。2初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。3通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。4知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。5测量电源的电动势和内阻。6知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用。7通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。8初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况。总体感觉总体感觉 大体继承了原教材的基本结构和线大体继承了
3、原教材的基本结构和线索索.新增加的知识内容不多（如门电新增加的知识内容不多（如门电路）。而且在编写这些新内容时，注重基础性、连贯性路）。而且在编写这些新内容时，注重基础性、连贯性和可读性。和可读性。新教科书重视新教科书重视“过程过程“目标的落实，目标的落实，重视重视“情感情感”目标的体现，重视联系学生生活、社会实目标的体现，重视联系学生生活、社会实践和现代科技。践和现代科技。几个特点 注重知识的前后联系 循序渐进 实验探究和理论探究并重 注重发挥习题的功能 注重渗透物理思想和方法 紧密联系实际建议 认真研读课程标准、教材和教参，明确目标和要求 教学内容问题化-以问题为主线组织教学，将问题作为教
4、学的出发点和衔接点，通过问题的讨论展开教学，通过问题的解决使学生理解和掌握知识。加强概念和规律教学 用好小栏目 教材把教材把“做一做做一做”“思考与讨论思考与讨论”等小栏目融等小栏目融于教材正文之中，有的为扩展性内容，有的甚至于教材正文之中，有的为扩展性内容，有的甚至是正文中不可缺少的一部分是正文中不可缺少的一部分如如“思考与讨论思考与讨论”。这些小栏目的配置突显了教与学的基本线索和过这些小栏目的配置突显了教与学的基本线索和过程，不仅为教师讲授提供了内容，且为教师指导程，不仅为教师讲授提供了内容，且为教师指导学生学习和学生自学提供了内容和发展空间，体学生学习和学生自学提供了内容和发展空间，体现
5、了课程改革的基本理念现了课程改革的基本理念 用好小栏目能促进教学活动的多样化和学生用好小栏目能促进教学活动的多样化和学生的自主学习，从而推动教学方式和学生的学习方的自主学习，从而推动教学方式和学生的学习方式的变革。式的变革。从功和能的角度学习电动势的概念从功和能的角度学习电动势的概念从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q 时非静电力所做的功为W，那么电动势E 表示为 E W/q可以看出，电动势也是用比值定义的物理量。教科书为电动势的学习搭出台阶教科书为电动势的学习搭出
6、台阶1.电源能维持电荷的流动是因电源能维持电荷的流动是因为它具有把自由电荷从负极经为它具有把自由电荷从负极经电源内部搬运到正极的能力电源内部搬运到正极的能力2.正负极堆积着正负电荷，所正负极堆积着正负电荷，所以电源内部存在着由正极指向以电源内部存在着由正极指向负极的静电场负极的静电场3.要把电荷从负极搬运到正极就要克服静电场对电荷的要把电荷从负极搬运到正极就要克服静电场对电荷的作用力作用力4.一定存在着一定存在着“非静电力非静电力”，它像个，它像个“搬运工搬运工”5.即使是把相同的电荷量从负极移到正极，非静电力在即使是把相同的电荷量从负极移到正极，非静电力在不同的电源中做的功也不一样，就像把不
7、同的抽水机工不同的电源中做的功也不一样，就像把不同的抽水机工作，水能被举起的高度不同，提起单位质量的水作的功作，水能被举起的高度不同，提起单位质量的水作的功不同。不同。6.看来非静电力对电荷做的功与电荷的比值有特殊意义看来非静电力对电荷做的功与电荷的比值有特殊意义定义为电动势定义为电动势 abcd正极正极负极负极电源电源+EqWE非静电力串联和并联电路的知识线索串联和并联电路的知识线索串、并联电路串、并联电路的电压关系的电压关系串、并联电路的电阻关系串、并联电路的电阻关系根据电势差的根据电势差的概念理论分析概念理论分析串、并联电路串、并联电路的电流关系的电流关系ABCDabcdb1c1d1a1
8、根据根据“电荷分电荷分布稳定布稳定”分析分析得出得出导线上堆积电导线上堆积电荷分布稳定荷分布稳定导线内恒定电导线内恒定电场的形成过程场的形成过程电流表和电压表电流表和电压表（及量程改变）（及量程改变）建立电流表和电压表的电路模型建立电流表和电压表的电路模型AV一个电压可一个电压可读的大电阻读的大电阻一个电流可一个电流可读的小电阻读的小电阻闭合电路欧姆定律的知识线索闭合电路欧姆定律的知识线索课程课程 标准标准要求：要求：“理解闭合电路欧姆定律理解闭合电路欧姆定律”教科书用理论分析的方法推导出闭合电路欧姆定律，以教科书用理论分析的方法推导出闭合电路欧姆定律，以利于对该定律的理解。利于对该定律的理解
9、。推导的核心过程是分析闭合电路以下三处的能量转化推导的核心过程是分析闭合电路以下三处的能量转化 外电路：外电路：E外外I2R t 内电路：内电路：E内内I2 r t 电池化学反应层：电池化学反应层：W E I t 电池化学反应层电池化学反应层E I t内电路内电路 I2 r t外电路外电路I2R t第第2节课文节课文非静电力移送电荷非静电力移送电荷做的功等于其电势能做的功等于其电势能的增加量。的增加量。电动势与非静电力电动势与非静电力做功的关系做功的关系 EW/q练习题：根据电动练习题：根据电动势计算非静电力做功势计算非静电力做功根据根据“电场力做功，电势能减小；非静电场力做功，电势能减小；非
10、静电力做功，电势能增加电力做功，电势能增加”分析闭合电路分析闭合电路各点的电势高低关系。各点的电势高低关系。一个沿电流方向电势高低变化的直观图一个沿电流方向电势高低变化的直观图在图中分清哪是内电路、哪是外电路在图中分清哪是内电路、哪是外电路在内、外电路电势降落处应用焦耳定律在内、外电路电势降落处应用焦耳定律根据能量守恒推导出闭合电路欧姆定律根据能量守恒推导出闭合电路欧姆定律通过路端电压跟负载的关系理解欧姆定律通过路端电压跟负载的关系理解欧姆定律用断路和短路两种极端情况深化对定律的理解用断路和短路两种极端情况深化对定律的理解链链2 2链链3 3链链1 1 课程标准要求课程标准要求“探究决定导线电
11、阻的因素探究决定导线电阻的因素”。教科书提供了两个探究方案，一个是通过实验分教科书提供了两个探究方案，一个是通过实验分别研究长度、横截面积、导体材料三个因素的影别研究长度、横截面积、导体材料三个因素的影响；另一个是先通过逻辑分析研究长度、横截面响；另一个是先通过逻辑分析研究长度、横截面积的影响，然后通过实验研究导体材料的影响。积的影响，然后通过实验研究导体材料的影响。提供不同的实验方案，这是新教科书从必修提供不同的实验方案，这是新教科书从必修开始就做的努力，而第二个方案中的逻辑分析则开始就做的努力，而第二个方案中的逻辑分析则表明科学探究并不等于做实验。表明科学探究并不等于做实验。关于电阻定律的
12、教学把理论探讨和实验探究结合起来把理论探讨和实验探究结合起来关于决定金属导体电阻大小的因素的探究关于决定金属导体电阻大小的因素的探究a 和和 b：长度不同：长度不同探究方案一探究方案一aVVVVbcda 和和 c：横截面积不同：横截面积不同a 和和 d：材料不同：材料不同把理论探讨和实验探究结合起来把理论探讨和实验探究结合起来关于决定金属导体电阻大小的因素的探究关于决定金属导体电阻大小的因素的探究1.理论分析导体电阻跟长度的关系；理论分析导体电阻跟长度的关系；探究方案二探究方案二一个导体，可以把它看成是由一个导体，可以把它看成是由n段相同长度、横截面段相同长度、横截面积的同样导体串联而成的。积
13、的同样导体串联而成的。2.理论分析导体电阻跟横截面积的关系；理论分析导体电阻跟横截面积的关系；一个导体，可以把它看成是由一个导体，可以把它看成是由n股相同长度、横截面股相同长度、横截面积的同样导体并联而成的。积的同样导体并联而成的。3.实验探究导体电阻跟材料的关系；实验探究导体电阻跟材料的关系；可以取不同长度、横截面积、不同材料的导体进行实可以取不同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验。（探究不同材料比例常数）验。（探究不同材料比例常数）对于欧姆表的原理，教科书的篇幅比过对于欧姆表的原理，教科书的篇幅比过去多一些，以一个实际问题为蓝本，让学去多一些，以一个实际问题为蓝本，让学生应用闭合电路的
14、欧姆定律分析解决有关生应用闭合电路的欧姆定律分析解决有关问题。如果学生记住了欧姆表的结论，只问题。如果学生记住了欧姆表的结论，只能用来解决欧姆表的问题，而掌握了欧姆能用来解决欧姆表的问题，而掌握了欧姆定律，能解的问题却广泛得多。定律，能解的问题却广泛得多。通过真实的问题来学习基本的规律，通过真实的问题来学习基本的规律，是这套教科书的重要思想。是这套教科书的重要思想。多用电表 教科书只有单向传递信息的功能，它只能通过文字教科书只有单向传递信息的功能，它只能通过文字和图形把信息提供给读者，教科书无法收集读者的信息，和图形把信息提供给读者，教科书无法收集读者的信息，更不可能对读者的信息在教学现场中进
15、行反馈。因此，更不可能对读者的信息在教学现场中进行反馈。因此，有呼有应的教学设计需要教师在教科书的基础上进一步有呼有应的教学设计需要教师在教科书的基础上进一步创造。本章创造。本章“多用电表多用电表”一节，教科书为教师设计双边一节，教科书为教师设计双边活动的教学过程提供了一个初步的框架。活动的教学过程提供了一个初步的框架。让学生在解决问题的探究过程中学习新知识让学生在解决问题的探究过程中学习新知识 图中电源的电动势图中电源的电动势1.5 V1.5 V，内阻，内阻0.50.5，电流表满偏，电流表满偏电流电流1010mA，电流表电阻，电流表电阻7.57.5，A、B为接线柱。为接线柱。(1)(1)用导
16、线使用导线使A、B 短路，此时，应把可变电阻短路，此时，应把可变电阻R1 1调节为多少才能调节为多少才能使电流表达到满偏电流？使电流表达到满偏电流？(2)(2)调至满偏后保持调至满偏后保持R1 1的值不变，在的值不变，在A、B间接入一个间接入一个150150的定值电阻的定值电阻R2 2，电流表指，电流表指针指着何处？针指着何处？(3)(3)若若A、B间接另一电阻时电流表读数间接另一电阻时电流表读数为为I I，该电阻值该电阻值R等于多少等于多少？GAB导线导线电阻电阻R2R1Er5 5mAR1.5/1.5/I-150-150把学生的体验跟物理知识的构建结合起来把学生的体验跟物理知识的构建结合起来
17、 如果电流表如果电流表10mA刻度标为刻度标为“0”，把，把5mA刻度标为刻度标为150”，把，把0mA刻度标为刻度标为“”，把其它电流刻度都按，把其它电流刻度都按 R1.5/I-150 转换成转换成电电阻阻刻度，它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器？刻度，它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器？142142欧姆表欧姆表(2)(2)调至满偏后保持调至满偏后保持R1 1的值不变，在的值不变，在A、B间接入一个间接入一个150150的定值电阻的定值电阻R2 2，电流表指，电流表指针指着何处？针指着何处？(3)(3)若若A、B间接另一电阻时电流表读数间接另一电阻时电流表读数为为I，该电阻值，该电阻值R等于
18、多少？等于多少？G5 5mAR1.5/1.5/I-150-150把学生的体验跟物理知识的构建结合起来把学生的体验跟物理知识的构建结合起来 142142 图中电源的电动势图中电源的电动势1.5 V1.5 V，内阻，内阻0.50.5，电流表满偏，电流表满偏电流电流1010mA，电流表电阻，电流表电阻7.57.5，A、B为接线柱。为接线柱。(1)(1)用导线使用导线使A、B 短路，此时，应把可变电阻短路，此时，应把可变电阻R1 1调节为多少才能调节为多少才能使电流表达到满偏电流？使电流表达到满偏电流？上图中，甲、乙、丙分别是电流表、欧姆表和电压表上图中，甲、乙、丙分别是电流表、欧姆表和电压表的示意图
19、。下图是一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱的示意图。下图是一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱 B 可以可以接通接通1，也可以接通，也可以接通2或或3。现在要使。现在要使 B 接通接通1时，能像图甲那样成为电时，能像图甲那样成为电流表，接通流表，接通2时像乙那样成为电阻表，接通时像乙那样成为电阻表，接通3时像丙那样成为电压表，时像丙那样成为电压表，这就成了一个简单的多用电表。讨论一下，这个多用电表的电路图是这就成了一个简单的多用电表。讨论一下，这个多用电表的电路图是怎样的？请对照两个图，把它在下图基础上画出来。怎样的？请对照两个图，把它在下图基础上画出来。AA甲甲乙乙丙丙R1R2AAAA
20、BBB12 3 AB12 3 ABAA甲甲乙乙丙丙R1R2BAABAABR1R2A6B1AG2345AS 下面是一个多量下面是一个多量程多用电表的电路示程多用电表的电路示意图，电流、电压、意图，电流、电压、电阻各有两个量程。电阻各有两个量程。请谈一谈：开关请谈一谈：开关S 调调到哪两个位置上多用到哪两个位置上多用电表测量的是电流？电表测量的是电流？调到哪两个位置上测调到哪两个位置上测量的是电压？调到哪量的是电压？调到哪两位置上测量的是电两位置上测量的是电阻？两个位置中哪个阻？两个位置中哪个位置测量的量程大？位置测量的量程大？在识别电阻档和在识别电阻档和电压档电路时，可以电压档电路时，可以把虚线
21、框内的电路当把虚线框内的电路当成一个电流表。成一个电流表。E1E2第第9节节 测定电动势和内阻的测定电动势和内阻的 通过第通过第9节节“实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻”这节课，这节课，学生可以更灵活地运用闭合电路的欧姆定律，可以再一次学生可以更灵活地运用闭合电路的欧姆定律，可以再一次熟悉用图象处理数据的方法，还可以得到电学实验中许多熟悉用图象处理数据的方法，还可以得到电学实验中许多操作技能的的训练。因此，第操作技能的的训练。因此，第9节的目的不只是交给学生节的目的不只是交给学生一个测量电动势的方法，它是落实三维课程目标的一个有一个测量电动势的方法，它是落实三维课程目标
22、的一个有机组成部分。机组成部分。至于用测量路端电压的方法测量电动势，在第至于用测量路端电压的方法测量电动势，在第7节已用黑节已用黑体字指出：体字指出：“断路时的路端电压（在数值上）等于电源电断路时的路端电压（在数值上）等于电源电动势，我们常根据这个道理测量电源的电动势。动势，我们常根据这个道理测量电源的电动势。”实际测实际测量时可以根据需要和器材的具体情况选择合适的方法。量时可以根据需要和器材的具体情况选择合适的方法。基本要求基本要求：实验实验基本要求和多种方法相结合基本要求和多种方法相结合 实验原理：根据闭合电路欧姆定律，测出电路中除电动势、实验原理：根据闭合电路欧姆定律，测出电路中除电动势
23、、内阻以外有关物理量，利用图象或计算，求出电动势和内阻。内阻以外有关物理量，利用图象或计算，求出电动势和内阻。数据处理：用图象分析时，什么表示电动势？什么表示内数据处理：用图象分析时，什么表示电动势？什么表示内阻？怎样减小实验的偶然误差？阻？怎样减小实验的偶然误差？多种方法多种方法：通过外电路通过外电路U、I、R关系的变换，闭合电路欧姆定律可以写关系的变换，闭合电路欧姆定律可以写成多种方式。因此，通过测量成多种方式。因此，通过测量U和和I、或者、或者U和和R、或者、或者I和和R都可都可以求得电动势和内阻。实验方法的多样性可以拓展学生的思路，以求得电动势和内阻。实验方法的多样性可以拓展学生的思路
24、，可以避免死记实验步骤，有利于灵活把握实验原理，也有利于因可以避免死记实验步骤，有利于灵活把握实验原理，也有利于因地制宜选择实验器材。地制宜选择实验器材。“简单的逻辑电路简单的逻辑电路”课程标准的要求是课程标准的要求是“通过实验，观察门通过实验，观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。本原理以及在自动控制中的应用。”从中从中可以看出，这里的要求不高。可以看出，这里的要求不高。这里的内容也是为选修这里的内容也是为选修3-2中传感器的中传感器的教学做准备的。教学做准备的。“简单的逻辑电路简单的逻辑电路”要求到什么程度要求到什么程度
25、?本节的主要内容本节的主要内容 与门与门 或门或门 非门非门 逻辑关系逻辑关系 实验现象实验现象 符号符号 真值表真值表 实例实例 条件：，结果：，这就是“与与”逻辑。具有“与”逻辑功能的电路，称为“与”门。条件结果ABZ断开断开闭合闭合不亮不亮断开断开断开断开不亮不亮闭合闭合断开断开不亮不亮只有只有A“与与”B都为闭合都为闭合灯灯Z才能亮才能亮闭合闭合闭合闭合亮亮&ABQ逻辑符号：逻辑符号：与门电路或门电路条件条件结果结果AZ断开断开亮亮闭合闭合不亮不亮 条件：条件：，结果：，结果：，反，反之，条件：之，条件：，结果：，结果：，总，总之，条件与结果是之，条件与结果是 的，这就是的，这就是“非
26、非”逻逻辑。具有辑。具有“非非”逻辑功能的电路，称为逻辑功能的电路，称为“非非”门。门。灯灯Z亮亮A“不不”闭合闭合A 闭合闭合灯灯“不不”亮亮相反相反1AL与门A B Q00100111或门A B Q00100111非门AQ010001011110“求真值”的要领：1、与运算：条件全为真，结果才为真；2、或运算：条件有一个或一个以上为真，结果就为真；3、非运算：条件结果相反。实验现象实验现象 逻辑关系逻辑关系 ABZ结果结果结果条件条件 “与与”逻辑关系逻辑关系结果结果“或或”逻辑关系逻辑关系结果条件条件ABZA“非非”逻辑关系逻辑关系结果结果Z条件条件晶体管晶体管“与与”门电路门电路晶体管晶体管“或或”门电路门电路ABYRV晶体管晶体管“非非”门电路门电路晶体管三极管晶体管三极管开关电路演示开关电路演示1 01 0ABYRV1 0 1 0逻辑关系逻辑关系 ABZ结果结果结果条件条件 “与与”逻辑关系逻辑关系结果结果“或或”逻辑关系逻辑关系结果条件条件ABZA“非非”逻辑关系逻辑关系结果结果Z条件条件真值表真值表 与门与门 或门或门 非门非门 符号符号 AY1AYB&AYB1
