《1電源和電流》設(shè)計(jì)

《1電源和電流》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1.了解電源的形成過程；2.掌握恒定電場(chǎng)和恒定電流的形成過程。過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。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過本節(jié)對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)，培養(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)的物理問題。教學(xué)重點(diǎn)1.電流概念的建立；2.電流的定義式；3.電流的微觀表達(dá)。教學(xué)難點(diǎn)1.電流的微觀表達(dá)；2.運(yùn)動(dòng)電荷的等效電流；3.定向移動(dòng)速率、電場(chǎng)傳播速率、無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率的區(qū)分。教學(xué)過程導(dǎo)入人類通過對(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？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，但它只能存在于一瞬間，而燈泡卻能持續(xù)發(fā)光？一、電源如圖所示分別帶正、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H將它們連接起來，分析A、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？如圖所示如果在AB之間接上一個(gè)裝置P，它能把經(jīng)過H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？1.電源的定義①定義：能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。②作用：保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差（電壓），使電路有持續(xù)的電流。2.形成電流的條件？①存在自由電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子②導(dǎo)體兩端存在電壓在恒定電場(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？二、恒定電流1.恒定電場(chǎng)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，但有的流走了，另外的又來補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng)。2.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。定義：物理上把通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過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。電流的定義式是什么？I=q/t【思考】一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，長(zhǎng)為L(zhǎng)。兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為e。求：①導(dǎo)體中自由電荷總數(shù)N？②總電量Q是多少？③所有電荷通過橫截面需要的時(shí)間？【推導(dǎo)】電流的微觀表達(dá)式I=【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