11.1 电源和电流 教案 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

课 题 11.1 电源和电流 教 学 目 标 1. 通过雷电与手电筒对比，引导思考持续电流的形成原因，了解电源的作用。 2. 通过对比静电平衡，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 3. 理解电流的定义，知道电流的单位。 重 点 理解电流的定义，知道电流的单位。 难 点 通过对比静电平衡，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 教 学 过 程 一、情境引入 师：电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，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，这是为什么？ 生：雷电电离空气，空气中的正负离子瞬间中和，手电筒内有电源，可以持续供电。 二、新课教学 师：要想形成电流，首先得有电荷运动，金属导体是自由电子运动，电解液里面是正负离子运动，而电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流，所以，要想有电流电荷得定向移动，导体中产生电流的条件首先要有自由电荷。 问：具备什么条件，电荷才能定向移动？ 师：将带正电和带负电的金属球用导线连接起来，电子就会顺着导线与带正电的金属球中和，中和后两球都不带电，导线中会产生一个瞬时电流。类比 教 学 过 程 于连通器里面的额水，在有液面差的时候水会从A流向B，那么，导体中产生电流的条件还需要导体两端有电势差。 问：如何能产生持续的电流？ 师：电子顺着导线与正电荷中和后两球就不带电了，就没有电流了，类比于连通器里面的水，怎么能使水从B流向A？ 生：加个抽水机。 师：没错，我们也给两个金属球连接一个装置P，A球相当于正极，B球相当于负极，装置P能把电子从正极搬到负极，就可以形成持续的电流，装置P也就是电源，它的作用就是保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流，导线中有作用力驱使电荷定向移动，什么力？ 生：电场力。 问：导体内部的电场是如何产生的？ 师：假设在电源正、负极之间连一根导线，取一部分导线，导线处于两金属球形成的电场中，因此电子受力情况如图，这个力可以分解为切线方向的力和指向M面的力，因此电子会跑到M面聚集，则M面带正电，N面带负电，又会形成一个新电场。这两个电场稳定后叠加起来会形成沿导线方向的电场，导线内的电场始终和导线平行，导体中存在的电场叫恒定电场，这个电场大小方向变吗？ 生：大小不变，方向变。 师：因此它不是匀强电场。 问：在电场作用下电子做什么运动？ 教 学 过 程 问：如何定义电流的大小和方向？ 师：类比于水管中的水流，我们用单位时间内流过的水量，同理，我们用定向运动的电荷量q与时间t的比值，得到电流的定义式：I = q/t，它是标量，单位安培，方向规定与正电荷定向运动的方向相同。例1、例2。通过例题我们可以得到电流的决定式：I = nqSv，例3。 三、课堂小结 教 后 反 思 本节课是微观转为宏观，学生需要进一步理解，课堂效果比较满意。 学科网（北京）股份有限公司 $