第一篇:《電流和電源》教案1
《電流和電源》教案
教學目標:
1、了解電流的微觀機理及其定義式,知道電流的方向是如何規(guī)定的。
2、了解電源的發(fā)明對人類的生活產生的巨大的影響。
3、了解電源在電路中的作用。了解電動勢的概念和單位。了解常見電池電動勢的大小。
教學過程
一、電流
問:怎樣才能產生電流?(電荷的定向移動)問:產生電流需要有什么樣的條件呢?(①自由電荷②導體兩端有電壓)說明:金屬中的自由電子,酸、堿、鹽水溶液中的正、負離子,都是自由電荷,干電池、蓄電池、發(fā)電機等電源,它們在電路中的作用是保持導體上的電壓。
問:如何規(guī)定電流的方向?(規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向)問:金屬中自由電荷是電子,那么金屬中的電流方向和電子運動的方向有何關系?(相反)問:導體中電流的流向如何?(在電源外部電流從正極流向負極,在內部是由負極流向正極)問:電流有強弱的不同,如何比較電流的強弱?(用通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值來描述電流的強弱)說明:我們把通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值定義為電流,用I表示,I=Q/t 問:在國際單位制中,電流的單位是什么?(安培 簡稱安,符號A)問:還有什么常用單位?(毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A)
二、電源和電動勢
說明:一個閉合電路由電源、用電器和導線、開關構成,問:那么電源的作用是什么呢?(使導體兩端建立電場,電場力使導體中的自由電荷做定向運動,形成持續(xù)的電流)說明:生活中有各種各樣的電源,不同的電源,兩極間電壓的大小不一樣。不接用電器時,常用干電池兩極間的電壓大約是l.5V,鉛蓄電池兩極間的電壓大約是2V。電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質決定的.電源的這種特性,物理學中用電動勢來描述,符號是E,電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,電動勢的單位與電壓的單位相同,也是伏特。
問:從能量轉化的角度看,電源的作用是什么?(把其他形式的能轉化為電能,化學電池把化學能轉化為電能,發(fā)電機把機械能轉化為電能,太陽電池把太陽能轉化為電能)第五節(jié)、電流和電源 板書設計
一、電流
1、電荷的定向移動形成電流
條件:①自由電荷 ②導體兩端有電壓
2、規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向
3、電流流向:電源外部正極流向負極,內部負極流向正極
4、電流:通過導線橫截面的電荷量Q 與所用時間t的比值 I=Q/t 國際單位:安培 簡稱安,符號A
常用單位:毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A
二、電源和電動勢
1、電動勢E :電源沒有接入電路時兩極間的電壓
電動勢由電源本身的性質決定的
2、單位:伏特
第二篇: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。
第三篇:2.1電源和電流教案
第二章
第一節(jié)《電源和電流》教學設計
一、教材分析
學生在學習了第一單元的靜電場,對電場力做功,電勢能的變化已經有了較深刻的認識,此刻不失時機的引導學生認識恒定電場,是符合學生心里特點。教材首先利用學生已經學過的等勢體上電荷的分布和轉移情況,然后引導學生分析恒定電場形成的過程,并引出了電源和恒定電流的定義,和物理意義。教師引導學生分析思考,這樣更能激發(fā)學生的求知欲和學習物理的興趣。
二、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
學生通過類比分析、討論和合作推導等過程加強對電源的概念、導線中的電場和恒定電流等方面知識的理解。
(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。
三、教學重點、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。
四、學情分析
恒定電流是研究電場的又一跨越,學生具備靜電場的基礎知識是學習恒定電場的基礎和保證,學生參與了靜電場的學習中,對電場研究有了重要性的一定認識,既充滿期待,但是靜電場的電勢能,電場力做功,讓學生覺得知識有些凌亂,因此,課堂教學中,可以采用教師引導學生分析,學生主動思考,師生共同總結(最好是教師先聽學生的總結,再加以點評,這樣既能發(fā)散學生的思維,調動學生的積極性,活躍課堂氣氛,又能減少學生學習物理的恐懼感。
五、教學方法
探究、講授、討論、練習
六、課前準備
多媒體輔助教學設備
七、課時:一課時
八、教學過程(一)設置情景:
多媒體展示一段新聞,從中引出靜電場的作用從第一章過渡到第二章。
(二)新課教學: 1.電源:
先分析課本圖2。1-1(多媒體展示)說明該裝置只能產生瞬間電流(從電勢差入手)
【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:怎樣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。再次展示圖2.1-1,在A、B之間加上裝置P(電源)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:
恒定電場的說明:
導線內的電場,是由電源、導線 等電路元件所積累的電荷共同形成的。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。
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)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。(2)定義式:I?Q t
36(3)單位:安培(A),1 A =10mA = 10μA(4)電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動的方向。(5)電流的微觀表示:I=Q/t=nvqS
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?---學生分組討論推導。
老師歸納:Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。
(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?!締栴}】如何用圖象表示直流電和交流電? 分析課本例題(詳見課本,這里略)
(三)拓展:
自由電子通過1m長的導線需要3個多小時,而開燈時開關閉合的瞬間燈就亮了這是為什么?(學生討論,最后老師總結)
(四)小結:對本節(jié)內容做簡要小結
(五)鞏固新課:
1、復習課本內容
2、完成P43問題與練習:作業(yè)1、2
板書設計:
2.1 電源和電流
一、電源:電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置
二、導線中的電場: 由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場,稱為恒定電場。(恒定電場)
三、電流:(1)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。(2)定義式:I?(3)(4)(5)(6)
Q t3
6單位:安培(A),1 A =10mA = 10μA 電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動的方向。電流的微觀表示:I=Q/t=nvqS
種類:
《物理》選修3-1 第二章
第一節(jié)《電源和電流》教學設計 2011
授課人:范亞會
年9月19日
第四篇:2.1電源和電流教案
第一節(jié) 電源和電流
教學目標:
(一)知識與技能
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。
(二)過程與方法
在理解恒定電流的基礎上,會靈活運用公式計算電流的大小。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
通過本節(jié)對電源、電流的學習,培養(yǎng)將物理知識應用于生活和生產實踐的意識,勇于探究與日常生活有關的物理問題。教學重點:理解電源的形成過程及電流的產生。教學難點:會靈活運用公式計算電流的大小。教學方法:探究、講授、討論、練習教學用具:投影片,多媒體輔助教學設備 教學過程:
(一)引入新課
教師:人類通過對靜電場的研究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,成為電學理論的重要基礎。
但是,無論在自然界還是生產和生活領域,更廣泛存在著的是電荷流動所引起的效應。那么,電荷為什么會流動?電荷流動服從什么規(guī)律,產生哪些效應?這些效應對人類的生產、生活方式和社會進步又起著怎樣的作用呢?
過渡: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)新課教學
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
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2.1-4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。
說明: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。
思考:在靜電場中所學的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等,在恒定電場中還是否適用呢?
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,恒定電場中的電流有何特點,又如何描述呢?
3、恒定電流
教師:恒定電場中的電流是恒定不變的,稱為恒定電流(為什么?)。電流的強弱就用電流這個物理量來描述。
電流的定義:物理上把通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的
師生互動: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?
點評:通過對結論的討論,深化對物理概念和規(guī)律的理解。
(三)課堂總結、點評
教師活動:讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學到黑板上總結,其他同學在筆記本上總結,然后請同學評價黑板上的小結內容。
學生活動:認真總結概括本節(jié)內容,并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰的更好,好在什么地方。
點評:總結課堂內容,培養(yǎng)學生概括總結能力。
教師要放開,讓學生自己總結所學內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架。
(四)實例探究 關于電流的方向
【例1】關于電流的方向,下列敘述中正確的是_______ A.金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向
B.在電解質溶液中有自由的正離子和負離子,電流方向不能確定 C.不論何種導體,電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向
第五篇:2-1 電源和電流 教案
常 德 外 國 語 學 校
《第二章 第一節(jié) 電源和電流》教案
高二物理備課組 主備人:于田野
(2012年下期)
教學目標
(一)知識與技能目標:
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.從微觀意義上了解電流的強弱與自由電子平均速率的關系。
(二)過程與方法目標:
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)度價值觀目標:
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
理解電源的形成過程及電流的產生。教學難點
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。教具準備 多媒體課件
學貫中外 博約兼長 常 德 外 國 語 學 校
課時安排 2課時 教學過程
一、導入明標
1、導入:電荷的定向運動形成電流(以教材P41圖2.1-1為例,A與B間只有瞬時電流的存在),如何使電路中存在持續(xù)的電流?
為什么電源可以提供持續(xù)電流?今天我們一起來了解和認識電源。
2、明確學習目標:
(1)電源在直流電路中的作用;(2)知道恒定電流的概念;(3)理解導線中的恒定電場的建立。
二、學生展示(學生展示預習成果)1.電源
在非靜電力作用下,電源將電子由正極搬運到負極,使電源正負極保持一定數(shù)量的正負電荷,維持一定的電勢差,從而在導體中產生持續(xù)電流。從能量轉化的角度看,將電子從正極搬運到負極的過程中,要克服靜電力做功,即非靜電力做功從而將其他形式的能轉化為電能。
2.導線中的電場
a.導線中的電場
導線本身有很多帶電粒子(電子和質子)組成,當接通電源后,學貫中外 博約兼長 常 德 外 國 語 學 校
在電源兩極上的正、負電荷激發(fā)的電場作用下,導線的表面以及導線的接頭處會有電荷積累,正是這些電荷激發(fā)了導線內外的電場,也正是這些電荷才保證導線內部電場沿導線方向。
所以導線中的電場,是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同完成的,而且形成后以光速傳遞。
b.恒定電場
導線中的電場,是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同完成的,盡管電荷電荷在運動,但流走的和補充的補充的達到平衡,不隨時間變化,電場的分布也不會隨時間變化。這種穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定電場,稱為恒定電場。
恒定電場的基本性質和靜電場相同,故在靜電場中所講的電勢、電勢差和電場強度的關系,在恒定電場中同樣適用。3.電流
a.電流的形成 b.電流的定義和定義式 c.恒定電流 4.例題 見教材P42
三、探究交流
1.電源的作用是什么?
2.電路中有恒定電流經過的導線的電場是否為0?為什么?(在有恒定電流的導線中場強不為0,產生恒定電流的導線中的電場
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是合電場,它由兩部分組成:一是電源正負極上產生的電荷產生的電場E0,二是導線兩側的堆積電荷產生的電場E,兩者的合場強與導體平行)
3.推導電流微觀解釋的計算公式:I=Q/t=nvqS 4.比較電流的傳導速率、電子的定向移動速率、電子熱運動速率的關系。
四、教師精講 1.電源的作用
類比水流的存在(把電源的作用與抽水機進行類比), 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? 引導學生回答: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。
讓學生歸納: 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
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
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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。
3.電流
(1)電流的形成(2)電流的物理意義 電流的強弱程度用電流來表示(3)電流的定義、定義式、單位
通過導體某一橫截面的電荷量Q與所用時間t的比值。定義式:q=It 單位:安培(安)A 1A=1000mA(4)恒定電流
大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。(5)電流產生的條件
兩端存在電壓,有能自由移動的電荷(在電路中要形成回路)(6)電流的微觀解釋
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。設想在導體中取一個橫截面B,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B的電量Q是多少?電流I為
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多少?
(Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS)
五、課堂小結
1.電源 2.恒定電場 3.電流
六、當堂檢測
1.在一個電解槽中,單位體積的正負離子都是n,每個離子帶電荷量為q,正負離子的平均定向運動速度都是v,電解槽的截面積為s,求通過電解槽的電流。(I=2nvsq)2.見教材P43 T1
七、布置作業(yè)
1.見教材P43 T2、T3 2.見系統(tǒng)集成
學貫中外 博約兼長