第一篇：物理：2.1《電源和電流》精品學案(新人教版選修3-1)

第一節(jié)、電源和電流

一、預習目標

1．明確電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的建立 2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流 3．從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。二預習內容：

1.電源是能把電路中的 從正極搬到負極的裝置。

2.導線中的電場是由、等電路元件所積累的電荷在導線內共同形成的電場，導線內的電場保持和平行。

3.由 分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場。

4.把、都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。

5.電流的 程度用電流這個物理量表示；規(guī)定 定向移動的方向為電流的方向；電流的單位是，符號是 ；公式為。學習過程

1.電流的分析與計算

(1)電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。

(2)金屬導體中電流的方向與自由電子的定向移動方向相反。

(3)電解液中正、負離子定向移動的方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，此時I?q為正電荷總電荷量和負電荷總電荷量的絕對值之和。(4)電流雖然有大小和方向，但不是矢量。

2.電流的微觀表達式I?nqSv的應用

在電解液導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I=q／t計算電流時應引起注意.例1如圖驗電器A帶負電，驗電器B不帶電，用導體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中錯誤的是（）A、有瞬時電流形成，方向由A到B B、A、B兩端的電勢不相等

C、導體棒內的電場強度不等于零 D、導體棒內的自由電荷受電場力作用做定向移動

例2在彩色電視機的顯像管中，從電子槍射出的電子在加速電壓U的作業(yè)下被加速，且形成的電流強度為I的平均電流，若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設電子的質量為m，電荷量為e，進入加速電場之前的速度不計，則在t秒內打在熒光屏上的電子數(shù)為多少？

例3如圖所示的電解槽中，如果在4s內各有8c的正、負電荷通過面積為0.8㎡的橫截面AB，那么 ⑴在圖中標出正、負離子定向移動的方向； ⑵電解槽中的電流方向如何？

⑶4s內通過橫截面AB的電量為多少？ ⑷電解槽中的電流為多大？

四當堂檢測：

1.形成持續(xù)電流的條件是（A.只要有電壓加在物體的兩端 B.必須保持導體兩端有電壓 C.只在導體兩端瞬時加電壓 D.只要有大量的自由電荷)

qt中，2.在由電源、導線等電路元件所形成的電路中，以下說法正確的是（）A.導線中的電場強度處處為零

B.導線中的電場強度方向跟導線方向平行 C.導線內各點的電勢相等

D.導線內沿電流方向各點的電勢逐漸降低 3.以下說法正確的是（）

A.導體中的電流是正電荷的定向移動形成的 B.電荷定向移動的速率等于電流的傳導速率

C.單位時間內通過導體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大

D.導體中越粗的地方單位時間內通過導體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大

4.某電解池，如果在1s內共有5×10個二價正離子和1×10個一價負離子通過面積為0.1m的某截面，那么通過這個截面的電流是（A.0 B.0.8A

課后練習與提高 1.下列敘述正確的是()A.導體中電荷運動就形成電流 B.電流是矢量

C.導體中有電流通過時，導體內部場強不為零 D.只有自由電子的定向移動才能形成電流

2.示波管中，2s內有6×1013個電子通過橫截面大小不知的電子槍，則示波管中電流大小為(-6-1

3-6

2)C.1.6A

D.3.2A)A.4.8×10A B.3×10A C.9.6×10A D.無法確定 3.我國北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240 m的近似圓形軌道，電子電荷量e=1.6×10-19C，在整個環(huán)中運行117的電子數(shù)目為5×10，設電子的速度是3×10 m/s，則環(huán)中的電流是：（）

A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA 4.如圖所示，a、b兩導體板組成一電容器，電容為C，帶電荷量為q，然后用一根虛線所示的導線連接，以下說法中正確的是（）

A.導線中有恒定的電流 B.導線中有短時間的電流 C.通過導線的電荷量為q D.通過導線的電荷量為2q

第二篇：《2.1電源和電流》學案設計

《電源和電流》學案設計

云南昭通市鹽津縣第三中學 蔣顯翠

學時：1學時

一、學習目標

1．了解形成電流的條件，知道電源的作用和導體中的恒定電場。初步體會動態(tài)平衡的思想；

2．理解電流的定義，知道電流的單位、方向的規(guī)定；理解恒定電流；

3．經歷金屬導體內自由電子定向移動速率的推導過程，從微觀的角度理解導體中電荷的定向移動與電流之間的關系。

二、學習重點與難點

重點：理解電源的形成過程及電流的產生。

難點：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。

三、自主學習過程

目標一：了解形成電流的條件，知道電源的作用和導體中的恒定電場。初步體會動態(tài)平衡的思想；

1．電流的形成思考討論：分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？

導體中的 在電場力的作用下發(fā)生 形成電流。

倘若在A、B之間連接一個裝置P，作用是不斷地把電子從A搬運到B，使AB之間始終存在一定的電場，從而保持持續(xù)電流。

裝置P

2．電源的作用

，能把自由電子從正極搬到負極的裝置。

保持導體兩端的，使電路有。

3．形成電流的條件

①存在自由電荷

金屬導體── ；電解液──。

②導體兩端存在電壓

當導體兩端存在電壓時，導體內建立了電場，導體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流。

4．恒定電場

導線中的電場是由、等電路元件所積累的電荷在導線內共同形成的電場，導線內的電場保持和平行。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。由 產生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場（動態(tài)平衡）。

目標二：理解電流的定義，知道電流的單位、方向的規(guī)定；理解恒定電流；

恒定電場電場強度不變

自由電子在各個位置的定向運動速率也不變

串聯(lián)一個電流表，讀數(shù)不會變（恒定電流）

1．由 分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場。

2．把、都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。

3．電流的 程度用電流這個物理量表示；規(guī)定 定向移動的方向為電流的方向；電流的單位是，符號是 ；公式為。

目標三：經歷金屬導體內自由電子定向移動速率的推導過程，從微觀的角度理解導體中電荷的定向移動與電流之間的關系。

1．請你在教師的引導下學習課本例題；

2．請你獨立完成教材“問題與練習”第2、3題。

3．請你推導：取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？

四、小結本節(jié)課的內容

_________________________________________________________。

五、課后鞏固

1．對于金屬導體，還必須滿足下列哪一個條件才能在導體中產生恒定的電流？（A．有可以自由移動的電荷

B．導體兩端有電壓；

C．導體內存在電場

D．導體兩端加有恒定的電壓

2．關于電流，下列說法中正確的是（）

A．通過導線截面的電量越多，電流越大）

A B．電子運動的速率越大，電流越大

C．單位時間內通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大

D．因為電流有方向，所以電流是矢量

3．某電解池，如果在1s鐘內共有5×10個二價正離子和1．0×10個一價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是（）

A．0A B．0．8A C．1．6A D．3．2A

4．導體中的電流是5μA，那么在3．2S內有______C的電荷定向移動通過導體的橫截面，相當于______個電子通過該截面。

5．設金屬導體的橫截面積為S，單位體積內的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動速度為v，那么在時間t內通過某一橫截面積的自由電子數(shù)為______；若電子的電量為e，那么在時間t內，通過某一橫截面積的電量為______；若導體中的電流I，則電子定向移動的速率為______。

6．某電解槽內，在通電的2s內共有3C的正電荷和3C的負電荷通過槽內某一橫截面，則通過電解槽的電流為______A。

7．在氫原子模型中，電子繞核運動可等效為一個環(huán)形電流。設氫原子中電子在半徑為r的軌道上運動，其質量、電量分別用m和e來表示，則等效電流I等于多少？

8．在彩色電視機的顯像管中，從電子槍射出的電子在加速電壓U作用下被加速，且形

19成電流為I的平均電流，若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設電子質量為m，電量為e，進入加速電場之前的初速不計，則t秒內打在熒光屏上的電子數(shù)為多少？

課后鞏固參考答案

1．D

2．C

3．D

4．1．6×10，1×10

5．nsvt，ensvt，I/ens

6．3；

7．8．

第三篇：高中物理 2.1電源和電流教學案 新人教版選修3-1

第二章 恒定電流 第一節(jié) 電源和電流

班級________

姓名________ 等第_________ 【教學目標】

理解電源的形成過程及電流的產生。會靈活運用公式計算電流的大小?！窘虒W內容】

一、預習作業(yè)

1._____________________________是電源

2.________________________________稱為恒定電場,________________________稱為恒定電流.3.電流的定義式為____________________ 4．只要導體兩端存在______，導體中的自由電子就在______力的作用下，從電勢____

處向電勢______處定向移動．移動的方向與導體中的電流方向________．

二、典型例題

1、關于電流，下列說法中正確的是（）．

A．只要導體中無電流，其內部的自由電荷就停止運動了 B．金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向 C.電流雖然有方向，但電流是個標量

D．電流的傳導速率即為自由電荷定向移動速率

2、有一根橫截面積為S的銅導線．流過其中的電流為I，設單位體積的導線內有n個自由 電子．電子的電荷量為q．此時自由電子定向移動的速率為v，在時間△t內，通過導線橫截面的自由電子數(shù)目可表不為（）

I?tI?tA.nvS?t

B．nv?t

C．q

D．Sq

2、在電解液中，（1）若5s內沿相反方向通過面積為0.5m2的橫截面的正負離子的電荷量均為5C，則電解液中的電流為多大？（2）若5s內到達陽極的負離子和到達陰極的正離子均為5C，則電流的大小為多大？

三、隨堂練習

1、如圖所示的電解槽中，如果在4s內各有8c的正、負電荷通過面積為0.8㎡的橫截面AB，那么 ⑴在圖中標出正、負離子定向移動的方向；⑵電解槽中的電流方向如何？⑶4s內通過橫截面AB的電量為多少？ ⑷電解槽中的電流為多大？

3．已知電子的電荷量為e，質量為m．氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r 的勻速圓周運動，電子運動形成的等效電流為多大?

四、課堂總結 【鞏固練習】

1．下列敘述中，產生電流的條件是

（）A．有自由電子

B．導體兩端存在電勢差 C．任何物體兩端存在電壓

D．導體兩端有恒定電壓 2．下列說法中正確的有

（）A．導體中電荷運動就形成了電流

B．電流強度的單位是安培

C．電流強度有方向，它是一個矢量

D．一切導體，只要其兩端電勢差為零，則電流強度就為零 3．對電流概念的正確理解是

（）A．通過導體的橫截面的電量越多，電流越大

B．導體的橫截面越大，電流越大

C．單位時間內通過導體橫截面的電量越大，電流越大

D．導體中的自由電荷越多，電流越大

4．下列關于電流的說法中，正確的是

（）

A．金屬導體中，電流的傳播速率就是自由電子定向移動的速率 B．溫度升高時，金屬導體中自由電子熱運動加快，電流也就加大

C．電路接通后，電子就由電源出發(fā)，只要經過一個極短的時間就能達到用電器

D．通電的金屬導體中，自由電子的運動是熱運動和定向移動的合運動，電流的傳播速率等于光速

5．通過一個導體電流是5A,經過4min通過該導體一個截面的電量是（）A．20C B．50C C．1200C D．2000C 6.下列說法中正確的是（）.A．電流的方向就是電荷移動的方向

B．在某一直流電源的外電路上，電流的方向是從電源正極流向負極 C．電流都是由電子的移動形成的 D．電流是有方向的量，所以是矢量

7．某一探測器因射線照射，內部氣體電離，在時間t內有n個二價正離子到達陰極，有2n個電子到達探測器的陽極，則探測器電路中的電流為().A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t

8．金屬導體導電是

作定向移動，電解液導電是

作定向移動，氣體導電是

和

都作定向移動。

9、在一次閃電的過程中，流動的電荷量大約為300C，持續(xù)的時間大約是0.005s，所形成的平均電流強度為多大？這些電荷量如以0.5A的電流強度流過電燈泡，可使燈泡照明多長時間？

第四篇：選修3-1 2.1電源和電流 教案

選修3-1 電源和電流 教案

教材分析：

本節(jié)教材內容有初中所學知識和高中所學靜電場知識鋪墊，開篇引入承接前一章所教靜電場相關內容，由老師設問引導學生分析，若用用導線連接兩個帶異種電荷的導體，會產生瞬時電流，請學生思考如何產生持續(xù)的電流。接下來先請學生觀察兩只在不同高度用水管相連的水杯，請同學回答如何在兩只不同高度的水杯之間產生連續(xù)的水流，從而引入電源的概念，初步介紹電源在電流形成過程中的作用。學情分析：

已知

初中所學知識和高中所學靜電場知識鋪墊 未知

1、了解電源的形成過程。

2、掌握恒定電場和恒定電流的形成過程。３、會靈活運用公式計算電流的大小。

想知

利用水流類比理解恒定電流的形成，并能通過恒定電場的形成理解導體內電場的動態(tài)平衡。

難知

理解電源的作用、導體內恒定電場的形成、恒定電流的形成。錯知 教學過程：

（一）引入新課

教師：前面一章我們通過對靜電場的學習不僅獲得了許多關于電現(xiàn)象的知識，而且形成了若干重要的電學概念和研究方法，為我們進一步學習電學的其他內容奠定了重要基礎。

這節(jié)課就來學習有關電流的知識。（板書課題：導體中的電場和電流）

（二）進行新課 教師活動：為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發(fā)出耀眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而我們教室的燈泡卻能連續(xù)發(fā)光？

（注：通過現(xiàn)象對比，激發(fā)學生的求知欲。調動學生的學習積極性。）過渡：要回答這個問題，首先請同學們閱讀課本“電源”部分的第一節(jié)。1．電源

教師：（投影）教材圖2.1－1，（如圖所示）

分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？

學生活動：在教師的引導下，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差的變化情況。認識到，最終A、B兩個導體球會達到靜電平衡狀態(tài)。理解導線R中的電流只能是瞬時的。

教師：請同學們觀察下面的實驗現(xiàn)象。

（對比實驗）兩只不同高度的水杯，一只裝滿水，兩只杯子通過軟管相連；觀察水從高處杯子流進低處的杯子；

教師：請同學們思考如何讓水管中產生持續(xù)的水流。學生答：

教師：那么如何使得導體中產生持續(xù)的電流呢。請同學們閱讀“電源”部分的第二小節(jié)。

（投影）教材圖2.1－2，（如圖所示）

師生互動，建立起電源的概念及引導學生分析電源的作用：把到達A端的自由電子搬回B端，維持AB的電勢差。

過渡：在有電源的電路中，導線內部的電場強度有何特點呢？

2、導線中的電場 先回顧靜電平衡的模型

教師：（投影）教材圖2.1－3，（如圖所示）

介紹圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導線及電場線放大后進行分析，如圖2.1－4所示。

分析：教師要引導學生運用微元法和矢量疊加的方法，探究導線中電場的變化情況，分析出最終導線兩側積累的電荷將達到平衡狀態(tài)，垂直于導線方向上電場的分量將減為零，導線內的電場線保持和導線平行。這里一定要強調，這是電源電場和導線兩側的電荷得電場共同疊加的結果。

通過師生分析，建立起恒定電場的概念。引導學生理解電荷的“穩(wěn)定分布”是一個動態(tài)平衡的過程，不是靜止不變的。

過渡：在恒定電場中自由電荷會受到電場力的作用，而發(fā)生定向運動，從而形成電流，恒定電場中的電荷是不是運動速率越來越快呢？電流大小是不是也會因此而發(fā)生變化呢？請同學們帶著這些問題閱讀“恒定電流”第一節(jié)

3、恒定電流

層次一：由學生閱讀分析為何在恒定電場中電荷運動的平均速率不變。并得出恒定電流的概念、及定義式，單位等。

學生：I=q t學生：在國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號是A。電流的常用單位還有毫安（mA）和微安（μA）。

它們之間的關系是：

mA=10-3A；

1μA=10-6A ［投影］以上相關內容

教師請同學們閱讀教材43頁的問題與練習2、3兩題并求解。請學生分析，學生評判。

層次二：在加有電壓的一段粗細均勻的導體AD上選取兩個截面B和C，設導體的橫截面積為S．導體每單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v,試求解流經該段導體電流的表達式。學生分析：I=nqsvt/t=nqsv

師生共同分析課本上的例題1。

師生互動：結合例題1討論，如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎樣解釋？

（三）課堂總結、點評

（四）板書設計 電源和電流 一

電源

二

恒定電場 三

恒定電流

I=q/t

單位：安培

1A=1C/s

1A=103mA

教后反思

6μA 1A=10

第五篇：2.1電源和電流教案

2.1電源和電流

教學目標

一、知識與技能

1．讓學生明確電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的建立 2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流 3．從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。

二、過程與方法

通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。

三、情感態(tài)度與價值觀

通過對電源、電流的學習培養(yǎng)學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。

教學重點與難點：

重點：理解電源的形成過程及電流的產生。

難點：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。

教學過程

教師活動：為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發(fā)出耀眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光？

通過現(xiàn)象對比，激發(fā)學生的求知欲。調動學生的學習積極性。過渡：要回答這個問題，就要從電源的知識學起。1．電源

教師：（投影）教材圖2.1－1，（如圖所示）分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？

學生活動：在教師的引導下，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差的變化情況。認識到，最終A、B兩個導體球會達到靜電平衡狀態(tài)。理解導線R中的電流只能是瞬時的。

【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？（讓學生回答—電源）類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。

教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的水流呢? 讓學生回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，將水池B中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。

歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變?yōu)殡娔艿难b置）

2．導線中的電場：

教師：（投影）教材圖2.1－3，（如圖所示）

介紹圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導線及電場線放大后進行研究，如圖所示。

教師引導學生討論導線中的電場將如何變化，最終又會達到怎樣的狀態(tài)。要把思維的過程展現(xiàn)給學生。

導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現(xiàn)正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩(wěn)定的，故稱恒定電場。

通過“思考與討論”讓學生區(qū)分靜電平衡和動態(tài)平衡。恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。3．電流（標量）

（1）概念：電荷的定向移動形成電流。

（2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向。

（3）定義：通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式：I?Q t電流的微觀表示：

取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---引導學生推導

老師歸納：Q=nV=nvtSq

I=Q/t=nvqS

這就是電流的微觀表示式。（4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106μA（5）電流的種類

① 直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。

② 交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。分析課本例題

通過例題分析讓學生把電流與導線內自由電子的定向移動的速率聯(lián)系起來，同時說明定向移動的速率和在導線中建立電場的速率是兩個不同的概念。