选修3-1 2.1电源和电流 教案

第一篇：选修3-1 2.1电源和电流 教案

选修3-1 电源和电流 教案

教材分析：

本节教材内容有初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫，开篇引入承接前一章所教静电场相关内容，由老师设问引导学生分析，若用用导线连接两个带异种电荷的导体，会产生瞬时电流，请学生思考如何产生持续的电流。接下来先请学生观察两只在不同高度用水管相连的水杯，请同学回答如何在两只不同高度的水杯之间产生连续的水流，从而引入电源的概念，初步介绍电源在电流形成过程中的作用。学情分析：

已知

初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫 未知

1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。３、会灵活运用公式计算电流的大小。

想知

利用水流类比理解恒定电流的形成，并能通过恒定电场的形成理解导体内电场的动态平衡。

难知

理解电源的作用、导体内恒定电场的形成、恒定电流的形成。错知 教学过程：

（一）引入新课

教师：前面一章我们通过对静电场的学习不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，为我们进一步学习电学的其他内容奠定了重要基础。

这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流）

（二）进行新课 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，而我们教室的灯泡却能连续发光？

（注：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，首先请同学们阅读课本“电源”部分的第一节。1．电源

教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示）

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。

教师：请同学们观察下面的实验现象。

（对比实验）两只不同高度的水杯，一只装满水，两只杯子通过软管相连；观察水从高处杯子流进低处的杯子；

教师：请同学们思考如何让水管中产生持续的水流。学生答：

教师：那么如何使得导体中产生持续的电流呢。请同学们阅读“电源”部分的第二小节。

（投影）教材图2.1－2，（如图所示）

师生互动，建立起电源的概念及引导学生分析电源的作用：把到达A端的自由电子搬回B端，维持AB的电势差。

过渡：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？

2、导线中的电场 先回顾静电平衡的模型

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分析，如图2.1－4所示。

分析：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。

通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。

过渡：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电荷是不是运动速率越来越快呢？电流大小是不是也会因此而发生变化呢？请同学们带着这些问题阅读“恒定电流”第一节

3、恒定电流

层次一：由学生阅读分析为何在恒定电场中电荷运动的平均速率不变。并得出恒定电流的概念、及定义式，单位等。

学生：I=q t学生：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。

它们之间的关系是：

mA=10-3A；

1μA=10-6A ［投影］以上相关内容

教师请同学们阅读教材43页的问题与练习2、3两题并求解。请学生分析，学生评判。

层次二：在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v,试求解流经该段导体电流的表达式。学生分析：I=nqsvt/t=nqsv

师生共同分析课本上的例题1。

师生互动：结合例题1讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

（三）课堂总结、点评

（四）板书设计 电源和电流 一

电源

二

恒定电场 三

恒定电流

I=q/t

单位：安培

1A=1C/s

1A=103mA

教后反思

6μA 1A=10

第二篇：2.1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）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。

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Q t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=nvtSq

I=Q/t=nvqS

这就是电流的微观表示式。（4）单位：安培（A），1 A =103mA = 106µA（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

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。

第三篇：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：IQ t

36（3）单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA（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=nvtSq I=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）

Q t3

6单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。电流的微观表示：I=Q/t=nvqS

种类：

《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

第四篇：2.1电源和电流教案

第一节 电源和电流

教学目标：

（一）知识与技能

1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。

（二）过程与方法

在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。

（三）情感、态度与价值观

通过本节对电源、电流的学习，培养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问题。教学重点：理解电源的形成过程及电流的产生。教学难点：会灵活运用公式计算电流的大小。教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备 教学过程：

（一）引入新课

教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。

但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？

过渡：这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流）

（二）新课教学

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

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2.1－4所示。

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。

说明：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。

通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。

思考：在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中还是否适用呢？

过渡：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？

3、恒定电流

教师：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。电流的强弱就用电流这个物理量来描述。

电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的

师生互动：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

点评：通过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。

（三）课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究 关于电流的方向

【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是_______ A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向

B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

第五篇：2.1电源和电流教案

2.1电源和电流教案

【教材】人教版普通高中课程标准实验教科书 物理选修3-1 【课时安排】1课时

一、教学目标

（一）知识与技能

1．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．从微观意义上理解电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法

通过类比和分析理解电源的的概念、导线中的电场和恒定电流。

（三）情感态度与价值观

通过对电源、电流的学习培养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。

二、教学重难点：

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源的作用，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。

三、教学方法 类比分析法、讲授法

四、教学用具

多媒体辅助教学设备、学案

五、教学过程

（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述

（二）新课讲述----第一节、电源和电流 1．电源：

先分析课本图2.1-1 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：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 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。

教师引导：我们是否可以用类似的方法使A、B之间的导线中有源源不断的电流？

学生回答：可以在A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷。这样，A、B周围的空间始终存在一定的电场，A，B之间便维持一定的电势差。由于这个电场，自由电子就能不断地由B经过R向A移动，使电路中保持持续的电流。

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．恒定电场：

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。特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。

恒定电场的基本性质与静电场相同，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。3.恒定电流（标量）

恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。4.电流：

（1）概念：电流的强弱程度用电流这个物理量表示。（2）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。

Iqt 定义式：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

教师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。（4）单位：安培（A），1 A =103mA = 106µA

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。

（三）小结：

1.电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差，从而保持电路中有持续的电流。

2.恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。3.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。4.电流：物理意义：表示电流的强弱程度

Iqt 定义式： 微观表示式：InqSv

（四）巩固新课：

1、复习课本内容

2、完成P43问题与练习：作业1、2

六、板书设计： 1.电源

作用：移送（搬运）电荷，保持导体两端的电势差，从而保持电路中有持续的电流。2.恒定电场

由稳定分布的电荷所产生的电场。3.恒定电流

大小、方向都不随时间变化的电流 4.电流

Iqt 定义式：单位：安培（A）1 A =103mA = 106µA 微观表达式：InqSv

七、教学反思：

1、本节内容是新增加的，教师和学生都有一个熟悉的过程，要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知识有个初步的理解。

2、学生对于电流的微观解释，特别是电流的传导速度和电子定向移动的速度的关系认识上有一定的难度。

3、下节课要用一两条例题强化学生对I=Q/t=nvqS的理解和运用。