云南省德宏州潞西市芒市中学2014-2015学年高中物理 2.1 电源和电流教案 新人教版选修3-1

第一篇：云南省德宏州潞西市芒市中学2014-2015学年高中物理 2.1 电源和电流教案 新人教版选修3-1

2.1电源和电流

（一）内容及解析

1、内容：理解电源的形成过程及电流的产生。

2、解析：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。

（二）目标及其解析

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。

（三）教学问题诊断分析

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）、教学支持条件分析

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。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

先对本章的知识体系及意图作简要的概述

新课讲述----第一节、导体中的电场和电流

2、教学情景 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? 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：

结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。

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。

第二篇：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

第三篇：高中物理 2.1电源和电流教学案 新人教版选修3-1

第二章 恒定电流 第一节 电源和电流

班级________

姓名________ 等第_________ 【教学目标】

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。【教学内容】

一、预习作业

1._____________________________是电源

2.________________________________称为恒定电场,________________________称为恒定电流.3.电流的定义式为____________________ 4．只要导体两端存在______，导体中的自由电子就在______力的作用下，从电势____

处向电势______处定向移动．移动的方向与导体中的电流方向________．

二、典型例题

1、关于电流，下列说法中正确的是（）．

A．只要导体中无电流，其内部的自由电荷就停止运动了 B．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 C.电流虽然有方向，但电流是个标量

D．电流的传导速率即为自由电荷定向移动速率

2、有一根横截面积为S的铜导线．流过其中的电流为I，设单位体积的导线内有n个自由 电子．电子的电荷量为q．此时自由电子定向移动的速率为v，在时间△t内，通过导线横截面的自由电子数目可表不为（）

ItItA.nvSt

B．nvt

C．q

D．Sq

2、在电解液中，（1）若5s内沿相反方向通过面积为0.5m2的横截面的正负离子的电荷量均为5C，则电解液中的电流为多大？（2）若5s内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为5C，则电流的大小为多大？

三、随堂练习

1、如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么 ⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？ ⑷电解槽中的电流为多大？

3．已知电子的电荷量为e，质量为m．氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，电子运动形成的等效电流为多大?

四、课堂总结 【巩固练习】

1．下列叙述中，产生电流的条件是

（）A．有自由电子

B．导体两端存在电势差 C．任何物体两端存在电压

D．导体两端有恒定电压 2．下列说法中正确的有

（）A．导体中电荷运动就形成了电流

B．电流强度的单位是安培

C．电流强度有方向，它是一个矢量

D．一切导体，只要其两端电势差为零，则电流强度就为零 3．对电流概念的正确理解是

（）A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大

B．导体的横截面越大，电流越大

C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大

D．导体中的自由电荷越多，电流越大

4．下列关于电流的说法中，正确的是

（）

A．金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率 B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大

C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器

D．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速

5．通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是（）A．20C B．50C C．1200C D．2000C 6.下列说法中正确的是（）.A．电流的方向就是电荷移动的方向

B．在某一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C．电流都是由电子的移动形成的 D．电流是有方向的量，所以是矢量

7．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为().A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t

8．金属导体导电是

作定向移动，电解液导电是

作定向移动，气体导电是

和

都作定向移动。

9、在一次闪电的过程中，流动的电荷量大约为300C，持续的时间大约是0.005s，所形成的平均电流强度为多大？这些电荷量如以0.5A的电流强度流过电灯泡，可使灯泡照明多长时间？

第四篇：云南省德宏州潞西市芒市中学2014-2015学年高中物理 1.5 电势差教案 新人教版选修3-1

§1.5电势差

（一）内容及解析

1、内容：本节主要介绍电势差的基本知识。

2、解析：这一节主要使学生知道电势差是指两点的电压，与零电势的选择无关，电势就是该点与标准位置的电势差。电势差的定义公式U=W/q变化式可求电功W=U.q。

（二）目标及其解析

1、知道电势差和电势是从电场力做功和电场能量来描述电场的物理量。

2、会用电势的差值表示电势差，会运用公式W=U.q计算电功以及比较电场中各点电势高低

（三）教学问题诊断分析

1、学生在学习知识过程中，电势是学生的难点。

2、电势差和电场力做功的关系，电势的高低判断也要反复练习。

（四）、教学支持条件分析

为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对电势、电势差进行反复讲解练习。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

复习电场强度→电势→电势差→练习、小结

2、教学情景

问题1电场中的电势差，类似于重力场中的什么量？

设计意图：最大电势差和重力势能可于类比

问题2电势差的大小怎么算？他的值可否为负值，它是标量还是矢量？

设计意图：知道电势差是标量

问题3电场力做功与什么有关？怎么计算？选取影响电势差吗？

设计意图：会计算电场力做功

问题4零电势是怎么规定的？零电势的选取影响电势差吗？ 设计意图：电势差与零电势选取无关 【例1】 课本21页【例题】.【变式】课本22页问题与练习第1题.【例2】在某电场中的A、B间移动电量为q的电荷时，电荷的电势能变化E跟电荷电量q的比值为5.0V，如果在A、B间移动电量为2q的电荷时，AB两点间电势差为多少？如果没有在AB间移动电荷，这时A、B间电势差为多少？

【解析】有同学可能错误地认为⑴AB两点间电势差2.5V⑵AB间电势差0V 产生错误的原因是没有真正理解电势能和电势差这两个不同概念的物理意义，错误地把电势差定义式UAB=E理解为电场中两点的电势差与被移动电量成反比。又因为电势差在数值上等q于移动单位电量（1C）电荷时电势能的改变量，所以移动2C电量电荷时U变为2.5V。其次错误地认为如果在AB间没有电荷移动，则无电势能的改变（E0）故AB间电势差为零，必须指出电场中两点的电势差反映电场本身的属性只要存在电场，沿电场线方向的两点间便存在电势差，这与在两点间是否移动电荷，以及电荷的电量大小无关。所以题目中两种种情况电势差均为5.0V。

【例3】如图所示，点电荷Q形成电场，现把一个q＝－2.0×10C试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10J、4.0×10J、1.0×10J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多少？若选择B点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？ 【解析】⑴负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功

WA6.0107⑵设无穷远处与A点的电势差为UA，则有UA==-30V q2108而UA=A=-30V由题意=0 所以A=30V 同理可得B=20V C=5V ⑶因为UAB=A-B=（30-20）V=10V 若B=0，则A=UAB=10V，同理C=-15V 【例4】如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：

⑴A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？ ⑵电子从A点运动到B点所用时间为多少？

⑶A、B两点间距离为多大？

【解析】⑴电子在电场中只受电场力，电场力做功，由动能定理得 WAB=121212mvBmvAmv0 222A、B两点的电势差UAB=WABq12mv02mv02

e2e因为UAB＞0，所以A＞B即A点电势高

⑵以v0为正方向，从A至B设运动时间为t，由动量定理得-Eet=0-mv0 t=⑶设A、B两点的距离为s，由动能定理得

2mv012-Ees=-mv0 故 s=

22Eemv0 Ee(六)、目标检测

1.将电量为6×10C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10J的功，则该电荷在此过程中电势能 了 J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10J的功，则A、C间的电势差UAC=.2．如图所示，带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，仅在电场力 作用下以恒定的速率v沿一圆弧从A运动到B，粒子速度方向转 过角θ.设AB弧长为L，则B处的电场强度的大小为，A、B两点的电势差UAB=.3.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1= ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是。设计意图：检测目标完成情况

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC A组题

1、关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（）

5-5

-9 A、2×10V B、1×10V C、4×10V D、2×10V 设计意图：提高学生对基础知识的学习

C组题

1、将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10J，则M、N两点的电势m、n有如

-9-4444下关系（）

A、m＜n＜0 B、n＞m＞0 C、n＜m＜0 D、m＞n＞0

2、两带电小球的电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在转动过程中电场力做的功为（）

A、0 B、qEL C、2 qEL D、qEL 设计意图：提高部分学生的的能力

教学反思：学生对这一节内容感到难，概念较多，计算也多学生学习要多练习。

第五篇：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。