电流与电源教案.docx

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电流与电源教案

电流与电源教案

【篇一：

2.1电源和电流教案】

第二章

第一节《电源和电流》教学设计

一、教材分析

学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。

教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。

教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

二、教学目标

（一）知识与技能

1．让学生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．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法

学生通过类比分析、讨论和合作推导等过程加强对电源的概念、导线中的电场和恒定电流等方面知识的理解。

（三）情感态度与价值观

通过对电源、电流的学习培养学生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。

三、教学重点、难点

重点：

理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：

电源作用的道理，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。

四、学情分析

恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法

探究、讲授、讨论、练习

六、课前准备

多媒体辅助教学设备

七、课时：

一课时

八、教学过程

（一）设置情景：

多媒体展示一段新闻，从中引出静电场的作用从第一章过渡到第二章。

（二）新课教学：

1．电源：

先分析课本图2。

1-1（多媒体展示）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：

怎样才能使水管中有源源不断的水流呢?

让学生回答：

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。

再次展示图2.1-1，在a、b之间加上装置p（电源）

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．导线中的电场：

恒定电场的说明：

导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。

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。

3．电流（标量）

（1）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。

（2）定义式：

iqt

（4）电流的方向：

规定为正电荷定向移动的方向。

（5）电流的微观表示：

i=q/t=nvqs

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？

---学生分组讨论推导。

老师归纳：

q=nv=nvtsqi=q/t=nvqs这就是电流的微观表示式。

（5）电流的种类

①

直流电：

方向不随时间而改变的电流。

直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：

其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

②交流电：

方向和大小都随时间做周期变化的电流。

【问题】如何用图象表示直流电和交流电？

分析课本例题（详见课本，这里略）

（三）拓展：

自由电子通过1m长的导线需要3个多小时,而开灯时开关闭合的瞬间灯就亮了这是为什么？

（学生讨论，最后老师总结）

（四）小结：

对本节内容做简要小结

（五）巩固新课：

1、复习课本内容

2、完成p43问题与练习：

作业1、2

板书设计：

2.1电源和电流

一、电源：

电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置

二、导线中的电场:

由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

（恒定电场）

三、电流:

（1）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。

（2）定义式：

i

（3）

（4）

（5）

（6）

《物理》选修3-1第二章

第一节《电源和电流》教学设计2011授课人：

范亚会年9月19日

【篇二：

高二物理电源和电流教案】

2.1电源和电流

教学目标

一、知识与技能

1．让学生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．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

二、过程与方法

通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

三、情感态度与价值观

通过对电源、电流的学习培养学生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。

教学重点与难点：

重点：

理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：

电源作用的道理，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。

教学过程

教师活动：

为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？

通过现象对比，激发学生的求知欲。

调动学生的学习积极性。

过渡：

要回答这个问题，就要从电源的知识学起。

1．电源

教师：

（投影）教材图2.1－1，（如图所示）

第1页共4页

分别带正、负电荷的a、b两个导体球，它们的周围存在电场。

如果用一条导线r将它们连接起来，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差会发生什么变化？

最后，a、b两个导体球会达到什么状态？

r中出现了怎样的电流？

学生活动：

在教师的引导下，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差的变化情况。

认识到，最终a、b两个导体球会达到静电平衡状态。

理解导线r中的电流只能是瞬时的。

【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水流呢?

让学生回答：

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。

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．导线中的电场：

教师：

（投影）教材图2.1－3，（如图所示）

介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图所示。

第2页共4页

教师引导学生讨论导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态。

要把思维的过程展现给学生。

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。

3．电流（标量）

（1）概念：

电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：

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。

定义式：

i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

老师归纳：

q=nv=nvtsqi=q/t=nvqs这就是电流的微观表示式。

（5）电流的种类

①直流电：

方向不随时间而改变的电流。

直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：

其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

②交流电：

方向和大小都随时间做周期变化的电流。

分析课本例题qt

第3页共4页

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。

第4页共4页

【篇三：

人教版选修3-1优秀教案：

2.1电源和电流】

第二章恒定电流

全章教学设计全章教学内容分析

本章介绍电路的基本概念和规律，在物理学发展史上，从静电到电流（动电）有一个辩证的发展过程，从内容上来说，本章和上一章有着必然的内在联系。

首先，电路中的电压概念就是静电学中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场（动态的恒定电场），而自由电荷在导体中的定向移动，则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。

其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。

从电源、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。

本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学习和理解科学探究的基本方法创造了条件。

本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。

课标要求1．内容标准

（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。

（2）初步了解多用电表的原理。

通过实际操作学会使用多用电表。

例1：

以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。

例2：

以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。

（3）通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。

（4）知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。

（5）测量电源的电动势和内阻。

（6）知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。

例3：

观察常见电热器的结构，知道其使用要点。

（7）通过实验观察门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。

（8）初步了解集成电路的作用。

关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。

2．活动建议

（1）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的iu特性曲线，对比它们导电性能的特点。

（2）用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控－声控开关。

（3）收集新型电热器的资料，了解其发热原理。

（4）制作简单的门电路。

（5）利用集成块制作简单的实用装置。

知识版块及知识结构

电路基本概念（电流、电压、电阻、电源）→电路基本结构（闭合电路与串、并联电路）→电路基本规律（部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律）→电路基本能量关系（电功与电热、焦耳定律、串、并联电路的功率分配、电源的总功率与输出功率）→电路的基本应用（电学实验）。

知识结构图

教学目标

1．知识与技能

（1）初步了解常见电路元件在电路中的作用。

初步了解多用电表的原理。

（2）知道电阻定律。

知道焦耳定律，理解闭合电路欧姆定律。

（3）知道电源的电动势和内电阻。

（4）制作简单的门电路。

利用集成块制作简单的实用装置。

用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控、声控开关。

（5）初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。

初步了解集成电路的作用。

通过实验，观察门电路的基本作用。

2．过程与方法

（1）通过分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的iu特性曲线，对比它们导电性能的特点。

（2）通过实验，探究决定导线电阻的因素，探究并对比电阻测量的几种常用方法。

（3）通过实验，探究闭合电路中电源内、外电压的变化规律，测量电源的电动势和内电阻。

（4）收集新型电热器的资料，了解其发热原理。

（5）通过观察常见电热器的结构，知道其使用要点。

（6）观察并尝试识别常见的电路元件，通过实际操作学会使用多用电表。

尝试以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。

以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。

3．情感、态度与价值观

（1）了解焦耳定律在生活、生产中的应用。

（2）在探究决定导线电阻的因素和电源内、外电压的变化规律等的活动中产生研究电路知识的兴趣。

（3）在电阻测量、多用电表的使用、测量电源的电动势和内电阻等实验活动中获得成功的体验。

（4）关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况，增强民族自豪感，立志为祖国富强而努力学习。

（5）通过了解常见家用电器的电路构造和工作原理，体会电路知识在生活、生产中的重要作用。

学情分析

本章的电流、电阻、部分电路欧姆定律、焦耳定律、串联分压和并联分流等内容，与9年级电学内容有部分相近或重复，同时对重点内容在原有基础上有所加深，并拓展到一些新的物理规律，如非纯电阻电路，在此基础上介绍闭合电路知识。

这种安排一方面考虑到学生初中学过的电学知识时间较久，已有遗忘，通过再现让他们感到熟悉，增强信心。

另一方面，这种螺旋式上升的安排有利于学生知识体系的构建，让学生在相近或重复中体会研究物理问题的科学方法。

实验方面，学生在初中已有了电路连接和电表使用的一般技能，对电路设计和电学测量有了一定的知识和技能准备，便于电学实验教学的开展。

教学要求与建议

1．注重知识间的内在联系，如能量主线、概念联系、电路结构、欧姆定律等等。

利用知识的内在联系帮助学生建构知识体系。

2．强调类比方法，注重本章知识与生活、技术、社会的联系。

教学中尽量体现“让物理走进生活”，让学生体会到物理就在我们身边、学习物理是有用的。

要充分利用“做一做”“思考与讨论”“科学漫步”“说一说”等栏目，提高学生学习物理的兴趣，调动学生的参与热情。

3．充分利用教材中的探究题材，指导学生开展自主探究与合作探究。

多让学生参与实验，了解物理知识和规律的获取过程和方法。

1电源和电流

整体设计

教学分析

学生在学习了第一单元的静电场后，对电场力做功、电势、电势能的概念已经有了较深刻认识，此刻不失时机地引导学生认识恒定电场，符合学生心理特点。

教材利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义和物理意义。

教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

教学目标

1．让学生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．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

4．通过对电源、电流的学习，学生学会类比理解电动势，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

教学重点难点及突破

重点理解电源的形成过程及电流的产生，会灵活运用公式计算电流的大小。

本节课把电源与抽水机进行类比解决了电源的作用这个难点。

教学方法与手段课堂教学中，采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结或加以点评的方法，既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

对于电源的作用这一难点通过类比的方法使学生更容易理解。

课前准备

教学媒体

投影片，多媒体课件，电闪雷鸣的视频，静电图片，小灯泡发光的简单电路。

知识准备

1．静电场的电场线，电势、电势差的有关知识。

2．初中电流的形成的有关知识。

教学过程

主要教学环节与事件：

分任务、师生活动、设计说明。

导入新课[事件1]

教学任务：

创设情景，导入新课。

师生活动：

【展示】雷鸣电闪的视频。

【演示】小灯泡发光的实验。

观察并讨论：

为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而电路中的小灯泡却能持续发光？

通过现象对比，激发学生的求知欲。

调动学生的学习积极性。

结论：

小灯泡电路中有电源。

推进新课[事件2]

教学任务：

电源的作用。

师生活动：

投影下面的图片

思考与讨论：

分别带正、负电荷的a、b两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，a、b之间的电势差会发生什么变化？

最后，a、b两个导体球会达到什么状态？

导线中能否出现电流？

这个电流有什么特点？

结论：

最终a、b两个导体球会达到静电平衡状态，导线中的电流只能是瞬时的。

思维拓展：

如何使电路中有持续电流？

类比：

如图，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流动到水池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。

思考与讨论：

怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？

结论：

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。

思维拓展：

电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差（电压），电路中就会有持续的电流。

结论：

电源能使电路中产生持续电流。

[事件3]

教学任务：

导线中的电场师生活动：

问题引导：

在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？

投影（如图所示

）

介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图所示。

讨论与交流：

导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？

参考解释：

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做定向移动，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。

其二是这些感应电荷产生附加电场，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，