山東省日照市香河實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理選修3-1人教版教案：2.1《電源和電流》

1、選修 3-1第二章 第一節(jié)電源和電流教學(xué)設(shè)計(jì)一教材分析 學(xué)生在學(xué)習(xí)了第一單元的靜電場(chǎng)，對(duì)電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能的變化已經(jīng)有了已經(jīng)有了較深刻的 認(rèn)識(shí)，此刻不失時(shí)機(jī)的引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)恒定電場(chǎng)，是符合學(xué)生心里特點(diǎn)。教材首先利用學(xué)生已經(jīng)學(xué) 過(guò)的等勢(shì)體上電荷的分布和轉(zhuǎn)移情況，然后引導(dǎo)學(xué)生分析恒定電場(chǎng)形成的過(guò)程，并引出了電源和 恒定電流的定義，和物理意義。教師引導(dǎo)學(xué)生分析思考，這樣更能激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)物理 的興趣。二教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：了解電源的形成過(guò)程。掌握恒定電場(chǎng)和恒定電流的形成過(guò)程2、過(guò)程與方法：在理解恒定電流的基礎(chǔ)上，會(huì)靈活運(yùn)用公式計(jì)算電流的大小。3、情感與價(jià)值觀：通過(guò)本節(jié)對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)，培

2、養(yǎng)將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意 識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問(wèn)題。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1 、理解電源的形成過(guò)程及電流的產(chǎn)生。2、會(huì)靈活運(yùn)用公式計(jì)算電流的大小。四 學(xué)情分析 恒定電流是研究電場(chǎng)的又一跨越，學(xué)生具備靜電場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)是學(xué)習(xí)恒定電場(chǎng)的基礎(chǔ)和保 證，學(xué)生參與了靜電場(chǎng)的學(xué)習(xí)中，對(duì)電場(chǎng)研究有了重要性的一定認(rèn)識(shí)，既充滿期待， 但是靜電場(chǎng)的電勢(shì)能，電場(chǎng)力做功，讓學(xué)生覺(jué)得知識(shí)有些凌亂，因此，課堂教學(xué)中，可以采用教 師引導(dǎo)學(xué)生分析，學(xué)生主動(dòng)思考，師生共同總結(jié)（最好是教師先聽(tīng)學(xué)生的總結(jié)，再加以點(diǎn)評(píng)，這 樣既能發(fā)散學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，活躍課堂氣氛，又能減少學(xué)生學(xué)習(xí)物理的恐懼感。五、教學(xué)

3、方法探究、講授、討論、練習(xí)六、課前準(zhǔn)備投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備七 課時(shí) ：一課時(shí)八、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（一） 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑傾聽(tīng)點(diǎn)名本節(jié)課人類通過(guò)對(duì)靜電場(chǎng)的研究不僅獲得了許多關(guān)于電現(xiàn)象的知識(shí)，而且形成了若干重要的電學(xué)概念和研究方法，成為電學(xué)理論的重要基礎(chǔ)。但是，無(wú)論在自然界還是生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，更廣泛 存在著的是電荷流動(dòng)所引起的效應(yīng)。那么，電荷為什么 會(huì)流動(dòng)？電荷流動(dòng)服從什么規(guī)律，產(chǎn)生哪些效應(yīng)？這些 效應(yīng)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活方式和社會(huì)進(jìn)步又起著怎樣的 作用呢？過(guò)渡：這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)電流的知識(shí)。（二）情景引入、展示目標(biāo)為什么雷鳴電閃時(shí)，強(qiáng)大的電流能使天空發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，但它只能

4、存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光？（三）合作探究、精講點(diǎn)播【過(guò)渡】要回答這個(gè)問(wèn)題，就要從電源的知識(shí)學(xué)起。（一）、電源（投影）教材圖2.1 1,（如圖所示）自由電于的定自 站動(dòng)槽苒卜帶底傾聽(tīng)，思考在教師的引導(dǎo) 下，分析A B周 圍的電場(chǎng)、A B 之間的電勢(shì)差的 變化情況。認(rèn)識(shí) 到，最終A B兩 個(gè)導(dǎo)體球會(huì)達(dá)到 靜電平衡狀態(tài)。理 解導(dǎo)線R中的電 流只能是瞬時(shí)的。思考：電源P在把電子從A搬運(yùn)到B的主題，激發(fā)學(xué)生激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，想想電流在生產(chǎn)中的應(yīng)用，并勾起學(xué)生對(duì)前面靜電場(chǎng)知識(shí)的回憶。通過(guò)現(xiàn) 象對(duì)比，激 發(fā)學(xué)生的求 知欲。調(diào)動(dòng) 學(xué)生的學(xué)習(xí) 積極性。引導(dǎo)學(xué)生討論、解釋可

5、的過(guò)程中，電子的分別帶正、負(fù)電荷的 A、B兩個(gè)導(dǎo)體球，它們的周圍存在電場(chǎng)。如果用一條導(dǎo)線R將它們連接起來(lái)，分析 A、電勢(shì)能如何變化？電源發(fā)揮了B周圍的電場(chǎng)、A B之間的電勢(shì)差會(huì)發(fā)生什么變化？最怎樣的作用?后，A B兩個(gè)導(dǎo)體球會(huì)達(dá)到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？（投影）教材圖2.1 2,（如圖所示）4-''由提出問(wèn)題：如果在 AB之間接上一個(gè)裝置 P,它能把經(jīng)過(guò)R流到A的電子取走，補(bǔ)充給 B,使AB始終保持一定數(shù)量的正、負(fù)電荷，情況會(huì)怎樣呢？能會(huì)產(chǎn)生的 現(xiàn)象。培養(yǎng)、 鍛煉學(xué)生的 思維能力。通過(guò)學(xué)生回答，發(fā)表見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力?！編熒?dòng)，建立起電源的概念?！堪鍟弘娫吹?/p>

6、定義【過(guò)渡】在有電源的電路中，導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度有何特點(diǎn)呢？（二）、導(dǎo)線中的電場(chǎng)（投影）教材圖2.1 3,（如圖所示）man 矗設(shè)也舊aid：- m耳工間nil fflurt【說(shuō)明】圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導(dǎo)線及電場(chǎng)線放大后進(jìn)行研究，如圖2.1 4所示。思考：在靜電場(chǎng)中 所學(xué)的電勢(shì)、電勢(shì) 差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒 定電場(chǎng)中還是否適用呢？引導(dǎo)學(xué)生討 論導(dǎo)線中的 電場(chǎng)將如何 變化，最終 又會(huì)達(dá)到怎 樣的狀態(tài)。要把思維的 過(guò)程展現(xiàn)給 學(xué)生。通過(guò)師生分 析，建立起 恒定電場(chǎng)的 概念。引導(dǎo)nu i4人h Vf * M w氐般內(nèi)融欷用IF賊昵方向郵世刪.屮Liij【說(shuō)明】：教師要引導(dǎo)

7、學(xué)生運(yùn)用微兀法和矢量疊加的方 法，探究導(dǎo)線中電場(chǎng)的變化情況，分析出最終導(dǎo)線兩側(cè) 積累的電荷將達(dá)到平衡狀態(tài)，垂直于導(dǎo)線方向上電場(chǎng)的 分量將減為零，導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行。這里 一定要強(qiáng)調(diào)，這是電源電場(chǎng)和導(dǎo)線兩側(cè)的電荷得電場(chǎng)共 同疊加的結(jié)果。【過(guò)渡】：在恒定電場(chǎng)中自由電荷會(huì)受到電場(chǎng)力的作用， 而發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，從而形成電流，恒定電場(chǎng)中的電流有 何特點(diǎn)，又如何描述呢？（三）、恒定電流恒定電場(chǎng)中的電流是恒定不變的，稱為恒定電流（為什么？）。電流的強(qiáng)弱就用電流這個(gè)物理量來(lái)描述。電流的定義：物理上把通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過(guò)這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流。用1表示電流?！咎釂?wèn)】電流的定義式是

8、什么？?jī)A聽(tīng)、理解傾聽(tīng)、思考傾聽(tīng)、理解傾聽(tīng)、理解學(xué)生理解電 荷的“穩(wěn)定 分布”是一 個(gè)動(dòng)態(tài)平衡 的過(guò)程，不 是靜止不變 的?！咎釂?wèn)】回憶一下初中學(xué)過(guò)的知識(shí)，電流的單位有哪些？它們之間的關(guān)系是什么？【提問(wèn)】1A的物理意義是什么？投影教材42頁(yè)例題回答：1 =回答：國(guó)際單位制 中，電流的單位是 安培，簡(jiǎn)稱安，符 號(hào)是A電流的常用單位還有毫安（mA和 微安（卩A。它 們之間的關(guān)系1mA=1（?A;1 卩 A=10-6A回答：如果在1 s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是1C,導(dǎo)體中的電流就是1 A。即即1A=1C/sI M橫截面積$二1常衣的鋼與線勺迪過(guò)11 ；敘=1 2已知嗣的密度p S.9 x 1忖昭 啊

9、的様如 M = 6.4 x 10 ?kg/moL阿伏加總隣常數(shù)畝 6.62 x時(shí)md 電于的電ftr« - 1.6 x 10 y 求鋼辱線中自山電于宦向F 的速率*解 設(shè)自由電子任導(dǎo)線內(nèi)定闖移動(dòng)的速幫足譏取一段導(dǎo)線（圖2J-5）,自由電子從它的左箱定向務(wù)$ 右端所用的時(shí)間記為打則這厭昂線的知S為敗休積為點(diǎn) ht為乞這段導(dǎo)as中的原子故為廿_P譏¥N帖M可以認(rèn)為鋼導(dǎo)變中平均毎個(gè)銅縻子賞獻(xiàn) 個(gè)山電F 般條件下銅可視戳一價(jià)元索h則這段導(dǎo)線中的FhliHlfSI m f的數(shù)E相尊.也等F叫由F時(shí)鮒內(nèi)這蟹電子全部通過(guò)右姐橫載面因此通過(guò)總 面的電荷駅腿pVfS vH二f怦=一亍科f 肥

10、這個(gè)式卅人f斗得 pp5A；f從中解出IMV =p5g代人數(shù)直后得p = 7r5 * ' m/s；（ITI3.I-5 堿 唯了U過(guò)時(shí)楓f【師生互動(dòng)】：討論，如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？【點(diǎn)評(píng)】：通過(guò)對(duì)結(jié)論的討論，深化對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié),其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)價(jià)黑板上的小學(xué)生先自行推導(dǎo),后傾聽(tīng)教師分析,做到理解題意，認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫教師引導(dǎo)學(xué) 生分析題 意，構(gòu)建物 理模型，培 養(yǎng)學(xué)生分析 問(wèn)題解決問(wèn) 題的能力。結(jié)內(nèi)容

11、。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。布置作業(yè)下來(lái)、比較黑板上 的小結(jié)和自己的 小結(jié)，看誰(shuí)的更 好，好在什么地 方?？偨Y(jié)課堂內(nèi) 容，培養(yǎng)學(xué) 生概括總結(jié) 能力。九【板書設(shè)計(jì)】課題1電源和電流-、電源：使電路中保持連續(xù)的電流，能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置P就是電源。二、恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)，稱為恒定電場(chǎng)。三、恒定電流：恒定電場(chǎng)中的電流是恒定不變的，稱為恒定電流電流的定義：物理上把通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過(guò)這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流。用I表示電流。電流的定義式：/ -t單位：安培（A）毫安（mA和微安（卩A）。它們之間的關(guān)系1mA=10 -3A; 1卩A=10-6A1A的