2.1电源和电流教案_21电源和电流教案

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2.1电源和电流教案

【教材】人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1 【课时安排】1课时

一、教学目标

（一）知识与技能

1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上理解电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法

通过类比和分析理解电源的的概念、导线中的电场和恒定电流。

（三）情感态度与价值观

通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

二、教学重难点：

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源的作用，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

三、教学方法类比分析法、讲授法

四、教学用具

多媒体辅助教学设备、学案

五、教学过程

（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述

（二）新课讲述----第一节、电源和电流 1．电源：

先分析课本图2.1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）

【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）

类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。

教师引导：我们是否可以用类似的方法使A、B之间的导线中有源源不断的电流？

学生回答：可以在A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷。这样，A、B周围的空间始终存在一定的电场，A，B之间便维持一定的电势差。由于这个电场，自由电子就能不断地由B经过R向A移动，使电路中保持持续的电流。

归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．恒定电场：

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。

通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。

恒定电场的基本性质与静电场相同，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。3.恒定电流（标量）

恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。4.电流：

（1）概念：电流的强弱程度用电流这个物理量表示。（2）方向：规定为正电荷定向移动的方向。

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

Iqt 定义式：电流的微观表示：

取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？---引导学生推导

教师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。（4）单位：安培（A），1 A =103mA = 106µA

通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。

（三）小结：

1.电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差，从而保持电路中有持续的电流。

2.恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。3.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。4.电流：物理意义：表示电流的强弱程度