高中物理,电源和电流和涡流教案

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第一篇:高中物理,电源和电流和涡流教案

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高二物理教案 二极管和发光二极管

(一)教学目的

1.常识性了解二极管的单向导电特性;

2.初步认识二极管的应用;

3.常识性了解发光二极管的特点。

(二)实验器材(按学生实验分组情况配置,下面列出的是每组的器材)

1.课本图15-2的实验

2CZ型半导体二极管1只;0.3安2.5伏小灯泡(附小灯座)1副;一号干电池2节(附电池盒);单刀开关1个;连接导线若干。

2.课本图15-4的实验

GD55—2型发光二极管1只;200欧滑动变阻器1只;一号干电池(附盒)2节;单刀开关1只;导线若干。

3.课本图15-7的实验

GD55—2型发光二极管2只(红、绿色各1只);玩具电动机1只;100欧定值电阻2只;一号干电池2节(附电池盒);单刀开关1只;导线若干。

(三)教学过程

1.引入新课

教师举例说明在日常生活中和现代科技中经常遇到的许多自动控制装置,如:自动报警装置、路灯发光和熄灭的自动控制等。这些自动控制装置都是由电子元件组成的。今天,我们就学习常见的有用的电子元件的初步知识。首先学习二极管。

板书:(第一节二极管和发光二极管)

2.进行新课

(1)二极管的单向导电性

二极管是半导体二极管的简称,半导体二极管也叫晶体二极管,它由半导体材料构成,是电子技术中最常见的电子元件之一。顾名思义,它有二根引线,一根叫正极,一根叫负极。

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板书:(二极管是半导体二极管的简称。)

在黑板上画出二极管的符号,说明符号上的箭头指向表示允许电流通过的方向。

展示不同规格(类型)的二极管,使学生对二极管有直观印象:即二极管都有二根引线。指出判断二极管正负极的方法。

学生实验

让学生按照课本图15-2甲和乙,分别连接电路,接通开关,观察小灯泡发光情况。然后通过讨论,板书结论:

(二极管的单向导电性:当二极管的正极与电池的正极连接、二极管的负极与电池的负极连接时,小灯泡才发光,否则小灯泡不发光。)

(2)发光二极管

二极管有许多种,如普通二极管、发光二极管、光敏二极管等,下面我们来介绍发光二极管。

展示发光二极管,让学生观察它的外形,它也有二根引线,较长的一根为正极,较短的一根为负极。有的发光二极管带有一个小平面,靠近小平面的一根引线为负极。在黑板上画出发光二极管在电路中的符号,并做说明。

学生实验:让学生按照课本图15-4那样连接电路,先观察发光二极管在什么情况下发光,什么情况下不发光。然后在发光二极管发光的电路中,用滑动变阻器改变通过发光二极管的电流大小,再观察发光二极管的发光情况。

实验后,通过讨论,板书结论:(发光二极管在导电时发光,在不导电时不发光;发光二极管导电发光时的明亮程度与通过发光二极管的电流大小有关系,通过发光二极管的电流大时,二极管发的光亮,电流小时暗。)

总结后,教师参照课文介绍发光二极管的正常工作电流值及发光二极管的用途。再做下面的演示:

演示实验:按照课本图15-6连接电路,演示手控交通红绿灯。

下面请同学们按照课本图15-7连接电路,用不同颜色的发光二极管来显示电动机是向哪个方向转动的。

学生实验:(要求同学们标出红灯亮时表示电动机向哪个方向转,绿灯亮时表示电动机向哪个方向转。)物理试卷www.xiexiebang.com 悦考网www.xiexiebang.com

3.小结

(1)二极管有特殊的导电性质——单向导电性。

(2)发光二极管与一般二极管相比,它有能在导电时发光,且发光明亮程度与电流大小有关系的特点。

(3)发光二极管有特殊的用途:因为它正常工作电流小,发光又与电流大小有关,所以常用它省电且灵敏的特点来做电路的显示装置(如录音机上就用到了不同颜色的发光二极管,来显示音调的高低和音量的大小。

4.布置作业

课本上本章的习题1。

(四)说明

1.本节(及本章)的教学目的不在于讲多少知识,不要求学生理解许多专业名词、术语,更不要求理解电子元件的工作原理,只要求学生有个感性认识,知道元件的作用即可。

2.本节(及本章)的“实验”都是要学生自己来做的,不能用教师的演示来代替,只有课文中提到的实验,如课本中图15-6这类实验才可以只演示而不作学生实验。时间上要充裕,使学生能有机会反复动手玩味。只有这样,才能有好的教学效果。使学生通过自己动手、自己的实践来认识电子元件的作用。

3.在做实验时,要注意说明限流电阻的作用,其工作原理不必讲解。

4.如有可能可简要地向学生介绍一下二极管的极性及好坏的简易判别方法,以扩充学生的知识面,也可以向学生介绍一下二极管的规格、型号、用途,以便学生自己动手购买器件,进行小实验、小制作活动。

高二物理教案 涡流

通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度.教学建议

本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等.所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读.什么是涡流是本节课的重点内容.涡流和自感一样,也有利和弊两个方面.教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度.物理试卷www.xiexiebang.com 悦考网www.xiexiebang.com

教学设计方案

一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)

提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?

引导学生看书回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?

把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流.整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大.(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律.)

二、涡流在实际中的意义是什么?

⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?

⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?

电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?

提出上述问题后,让学生看书、讨论回答

三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述.高二物理教案 电源和电流

[要点导学]

1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。

2.恒定电场: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。尽管导线中的电荷在运动,但有的流走,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。

3.形成电流的必要条件:(1)要有能自由移动的______。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷,如金属导体中的_______,电解液中的________等。(2)导体两端有______,即能产生驱使电荷作定向移动的作用力--电场力。电源的作用就是保持导体两端的电压,从而使电路中有持续的电流。

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4.电流的定义:通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流,表达式I=q/t。电流的单位:安(A),1A=1C/s,常用单位还有毫安(mA)、微安(μA),1A=103mA=106μA。在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位之一。

5.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中,电流方向与电子定向移动的方向_______。但电流是标量,电流的方向表示的是电流的流向,电流的叠加是求代数和,而不是矢量和。

6.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。

7.电流的微观表达式:I=nqvS。其中,n是导体每单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷的电量,v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率,S是导体的横截面积。

推导过程如下:如图12-1-1所示,在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C,设导体的截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电量为q,电荷的定向移动速率为v,则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得:I=qnSvt/t=nqvS

[范例精析]

例1 某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是().A.O B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A

解析:电荷的定向移动形成电流,但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电量应是两者绝对值的和。故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在2 s内通过截面的总电量应为:

q=1.6×10-19×2×1.0×1019C+1.6×10-19×1×2.0×1019C=6.4C。

根据电流的定义式得:I=q/t=6.4/2=3.2A

拓展:电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电量,而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的。只不过负电荷定向移动形成电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已。

例2 电子的绕核运动可等效为环形电流。若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动,用e 表示电子的电荷量,则其等效电流等于多少?

解析:假想电子绕核运动的轨迹就是一个环形导体,在运动的轨迹上任取一截面,则在一个周期内只有一个电子通过这个截面,由于电子电荷量题目已经给出,只要求出电子运动的周期,就可以根据电流的定义求解。根据圆周运动的知识可知,电子运动的周期为

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T=2πr/v,因此所求电流为 I=e/T=ev/2πr.拓展:本题用到前面所学有关圆周运动的基本知识,还用到一种等效的思维方法。由于没有直观经验,对于不少学生来说,采用这个思维方法是有一定难度的,因此本题作为一种类型,希望学生通过练习积累这种解题思路,在今后解决类似问题时可以采用相近的思维方法。例如:一电子沿一圆周顺时针方向高速运动,周期为10-10s,则等效电流大小为------A,电流方向是----------(填“顺时针”或“逆时针”)。

[答案:1.6×10-9,逆时针]

例3 有一横截面积为s的铜导线,流经其中的电流强度为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为()

A.nvs Δt B.nv·Δt C.IΔt /e D.IΔt /se

解析:因为I=q/Δt,所以q=I·Δt

自由电子数目为:N=q/e= IΔt /e,则选项C正确。

又因为电流强度的微观表达式为I=nev·s,所以自由电子数目为

N=q/e= IΔt /e =nevsΔt/e=nvs Δt

则选项A正确。

拓展:本题主要考查电流强度的定义式和微观表达式的应用计算。求解此题的关键是对电流的本质要有深刻的认识,依据电流强度的宏观和微观表达式,灵活运用解题。资料来自:悦考网www.xiexiebang.com 物理试卷www.xiexiebang.com

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

第四篇:《电流和电源》教案1

《电流和电源》教案

教学目标:

1、了解电流的微观机理及其定义式,知道电流的方向是如何规定的。

2、了解电源的发明对人类的生活产生的巨大的影响。

3、了解电源在电路中的作用。了解电动势的概念和单位。了解常见电池电动势的大小。

教学过程

一、电流

问:怎样才能产生电流?(电荷的定向移动)问:产生电流需要有什么样的条件呢?(①自由电荷②导体两端有电压)说明:金属中的自由电子,酸、碱、盐水溶液中的正、负离子,都是自由电荷,干电池、蓄电池、发电机等电源,它们在电路中的作用是保持导体上的电压。

问:如何规定电流的方向?(规定正电荷定向移动的方向为电流的方向)问:金属中自由电荷是电子,那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系?(相反)问:导体中电流的流向如何?(在电源外部电流从正极流向负极,在内部是由负极流向正极)问:电流有强弱的不同,如何比较电流的强弱?(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)说明:我们把通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值定义为电流,用I表示,I=Q/t 问:在国际单位制中,电流的单位是什么?(安培 简称安,符号A)问:还有什么常用单位?(毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A)

二、电源和电动势

说明:一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成,问:那么电源的作用是什么呢?(使导体两端建立电场,电场力使导体中的自由电荷做定向运动,形成持续的电流)说明:生活中有各种各样的电源,不同的电源,两极间电压的大小不一样。不接用电器时,常用干电池两极间的电压大约是l.5V,铅蓄电池两极间的电压大约是2V。电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的.电源的这种特性,物理学中用电动势来描述,符号是E,电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电动势的单位与电压的单位相同,也是伏特。

问:从能量转化的角度看,电源的作用是什么?(把其他形式的能转化为电能,化学电池把化学能转化为电能,发电机把机械能转化为电能,太阳电池把太阳能转化为电能)第五节、电流和电源 板书设计

一、电流

1、电荷的定向移动形成电流

条件:①自由电荷 ②导体两端有电压

2、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向

3、电流流向:电源外部正极流向负极,内部负极流向正极

4、电流:通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值 I=Q/t 国际单位:安培 简称安,符号A

常用单位:毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A

二、电源和电动势

1、电动势E :电源没有接入电路时两极间的电压

电动势由电源本身的性质决定的

2、单位:伏特

第五篇:2-1 电源和电流 教案

常 德 外 国 语 学 校

《第二章 第一节 电源和电流》教案

高二物理备课组 主备人:于田野

(2012年下期)

教学目标

(一)知识与技能目标:

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.从微观意义上了解电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

(二)过程与方法目标:

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)情感态度价值观目标:

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

理解电源的形成过程及电流的产生。教学难点

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。教具准备 多媒体课件

学贯中外 博约兼长 常 德 外 国 语 学 校

课时安排 2课时 教学过程

一、导入明标

1、导入:电荷的定向运动形成电流(以教材P41图2.1-1为例,A与B间只有瞬时电流的存在),如何使电路中存在持续的电流?

为什么电源可以提供持续电流?今天我们一起来了解和认识电源。

2、明确学习目标:

(1)电源在直流电路中的作用;(2)知道恒定电流的概念;(3)理解导线中的恒定电场的建立。

二、学生展示(学生展示预习成果)1.电源

在非静电力作用下,电源将电子由正极搬运到负极,使电源正负极保持一定数量的正负电荷,维持一定的电势差,从而在导体中产生持续电流。从能量转化的角度看,将电子从正极搬运到负极的过程中,要克服静电力做功,即非静电力做功从而将其他形式的能转化为电能。

2.导线中的电场

a.导线中的电场

导线本身有很多带电粒子(电子和质子)组成,当接通电源后,学贯中外 博约兼长 常 德 外 国 语 学 校

在电源两极上的正、负电荷激发的电场作用下,导线的表面以及导线的接头处会有电荷积累,正是这些电荷激发了导线内外的电场,也正是这些电荷才保证导线内部电场沿导线方向。

所以导线中的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同完成的,而且形成后以光速传递。

b.恒定电场

导线中的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同完成的,尽管电荷电荷在运动,但流走的和补充的补充的达到平衡,不随时间变化,电场的分布也不会随时间变化。这种稳定分布的电荷所产生的稳定电场,称为恒定电场。

恒定电场的基本性质和静电场相同,故在静电场中所讲的电势、电势差和电场强度的关系,在恒定电场中同样适用。3.电流

a.电流的形成 b.电流的定义和定义式 c.恒定电流 4.例题 见教材P42

三、探究交流

1.电源的作用是什么?

2.电路中有恒定电流经过的导线的电场是否为0?为什么?(在有恒定电流的导线中场强不为0,产生恒定电流的导线中的电场

学贯中外 博约兼长 常 德 外 国 语 学 校

是合电场,它由两部分组成:一是电源正负极上产生的电荷产生的电场E0,二是导线两侧的堆积电荷产生的电场E,两者的合场强与导体平行)

3.推导电流微观解释的计算公式:I=Q/t=nvqS 4.比较电流的传导速率、电子的定向移动速率、电子热运动速率的关系。

四、教师精讲 1.电源的作用

类比水流的存在(把电源的作用与抽水机进行类比), 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? 引导学生回答: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。

让学生归纳: 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

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

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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。

3.电流

(1)电流的形成(2)电流的物理意义 电流的强弱程度用电流来表示(3)电流的定义、定义式、单位

通过导体某一横截面的电荷量Q与所用时间t的比值。定义式:q=It 单位:安培(安)A 1A=1000mA(4)恒定电流

大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。(5)电流产生的条件

两端存在电压,有能自由移动的电荷(在电路中要形成回路)(6)电流的微观解释

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。设想在导体中取一个横截面B,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B的电量Q是多少?电流I为

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多少?

(Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS)

五、课堂小结

1.电源 2.恒定电场 3.电流

六、当堂检测

1.在一个电解槽中,单位体积的正负离子都是n,每个离子带电荷量为q,正负离子的平均定向运动速度都是v,电解槽的截面积为s,求通过电解槽的电流。(I=2nvsq)2.见教材P43 T1

七、布置作业

1.见教材P43 T2、T3 2.见系统集成

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