【优选】[中学联盟]广西桂林市逸仙中学人教版选修3-1第二章第一节电源和电流综合3

【课题】电源和电流 【教材】人民教育出版社《物理》选修3-1 第二章第一节 【课型】新授课 【课时】1课时 【教材分析】 内容分析 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。 新旧教材的对比 旧教材中，没有这一节的内容。对于电源和电流只是在恒定电流这一章的第一节《欧姆定律》作简单介绍。而新教材对于这部分内容的细化处理，更注重学生知识的建构，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。 【教学目标】 一、知识与技能[来源:学科网ZXXK] 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。 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。 【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。 【教法学法】 教法：以启发式教学为主，讲授法为辅 学法：主动思考、合作讨论 【教学准备】 多媒体课件、电容器、小灯泡等 【教学过程】 教师活动 学生活动 设计意图 一、新课引入 【演示实验】 利用导线将小灯泡接入充满电的电容器的两极板，闭合开关，小灯泡亮了一下。提问：为什么小灯泡只亮一下，怎样可以使小灯泡一直亮着？ 【思考讨论】 电容器储存的电荷很快用完，导线中的电流只是瞬时的。改用电池或接电源[来源:学,科,网] 引起学生兴趣，激发学生的求知欲，调动学生的思维。 【思考分析】 引导学生分析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。 让学生知道导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流。 问题2：怎样使得导体中产生持续电流？ 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）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运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬时水流。 思考：怎拦才能使水管中有源源不断的水流呢? 【思维拓展】需要一个装置将自由电子从A球运到B球，保持电势差，这个装置就是电源。电源相当于抽水机 问题3：电源的作用是什么？ （1）从物理过程分析：就是通过非静电力把电子从正极搬运到负极，使电源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流； 问题4：当导体接入电源两极后，导体内建立了何种电场? 【讲授】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。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。 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。 提问：在恒定电场的持续作用下，自由电荷的速率是否会增大？ 问题5：电流既有方向也有强弱。怎样定量的描述电流？ 展示车流的图片，类比车流量的定义来描述电流。 所以电流 方向：正电荷移动的方向 国际单位：安培（A）1A=1C/s 电流是标量 直流电：方向不随时间而改变的电流。 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。 随堂练习 1.在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A； 2．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[来源:Z&xx&k.Com] 探究电流的微观表达式 取一段粗细均匀的导体，两