物理：2.1《电源和电流》精品学案(新人教版选修3-1)[范文大全]

第一篇：物理：2.1《电源和电流》精品学案(新人教版选修3-1)

第一节、电源和电流

一、预习目标

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．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。二预习内容：

1.电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3.由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是 ；公式为。学习过程

1.电流的分析与计算

(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时Iq为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

2.电流的微观表达式InqSv的应用

在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q／t计算电流时应引起注意.例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A、有瞬时电流形成，方向由A到B B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零 D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

例3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？

四当堂检测：

1.形成持续电流的条件是（A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压 C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷)

qt中，2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零

B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行 C.导线内各点的电势相等

D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 3.以下说法正确的是（）

A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4.某电解池，如果在1s内共有5×10个二价正离子和1×10个一价负离子通过面积为0.1m的某截面，那么通过这个截面的电流是（A.0 B.0.8A

课后练习与提高 1.下列叙述正确的是()A.导体中电荷运动就形成电流 B.电流是矢量

C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零 D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

2.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为(-6-1

3-6

2)C.1.6A

D.3.2A)A.4.8×10A B.3×10A C.9.6×10A D.无法确定 3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行117的电子数目为5×10，设电子的速度是3×10 m/s，则环中的电流是：（）

A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA 4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）

A.导线中有恒定的电流 B.导线中有短时间的电流 C.通过导线的电荷量为q D.通过导线的电荷量为2q

第二篇：《2.1电源和电流》学案设计

《电源和电流》学案设计

云南昭通市盐津县第三中学 蒋显翠

学时：1学时

一、学习目标

1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想；

2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流；

3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。

二、学习重点与难点

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。

三、自主学习过程

目标一：了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想；

1．电流的形成思考讨论：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？

导体中的 在电场力的作用下发生 形成电流。

倘若在A、B之间连接一个装置P，作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。

装置P

2．电源的作用

，能把自由电子从正极搬到负极的装置。

保持导体两端的，使电路有。

3．形成电流的条件

①存在自由电荷

金属导体── ；电解液──。

②导体两端存在电压

当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。

4．恒定电场

导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。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。由 产生稳定的电场称为恒定电场（动态平衡）。

目标二：理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流；

恒定电场电场强度不变

自由电子在各个位置的定向运动速率也不变

串联一个电流表，读数不会变（恒定电流）

1．由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

2．把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

3．电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是 ；公式为。

目标三：经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。

1．请你在教师的引导下学习课本例题；

2．请你独立完成教材“问题与练习”第2、3题。

3．请你推导：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？

四、小结本节课的内容

_________________________________________________________。

五、课后巩固

1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（A．有可以自由移动的电荷

B．导体两端有电压；

C．导体内存在电场

D．导体两端加有恒定的电压

2．关于电流，下列说法中正确的是（）

A．通过导线截面的电量越多，电流越大）

A B．电子运动的速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大

D．因为电流有方向，所以电流是矢量

3．某电解池，如果在1s钟内共有5×10个二价正离子和1．0×10个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（）

A．0A B．0．8A C．1．6A D．3．2A

4．导体中的电流是5μA，那么在3．2S内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。

5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______；若电子的电量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电量为______；若导体中的电流I，则电子定向移动的速率为______。

6．某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为______A。

7．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少？

8．在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形

19成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

课后巩固参考答案

1．D

2．C

3．D

4．1．6×10，1×10

5．nsvt，ensvt，I/ens

6．3；

7．8．

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：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。