11.1 电源与电流 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

人教版高中物理必修三第十一章 11.1电源与电流教学设计 【教学设计思路】 学情分析：在学习本节知识之前，学生已经学习了电学的基本内容，在初中也已经学 习简单的电流的决定式及电源的基本概念，加之生活中的经验也让学生对电源和电流有了基 本的理解。 教材分析：《电源和电流》是同学们走进电学实验的第一步，这一部分的知识点 与之后的闭合电路欧姆定律联系紧密，与电路中能量的转化也是密不可分。相较于老教 材，本节在新教材中的知识点并没有发生太大改变，主要注意突出以学生为主体。 教学过程： 1、理解电源概念，知道电源的作用。 物理观念 2、通过实验和理论分析，理解探究电流的微观表达式 教 3、掌握恒定电流的概念。 学 科学思维 能将电源原理利用重力势能相关知识进行迁移。 目 科学探究 通过实验和理论分析，理解探究电流的微观表达式。 标 科学态度 1、通过对本节的学习深入理解电源和电流，与生活中的电源与电流相 联系，感受物理与生活的息息相关。 与责任 2、激发学生对物理知识的学习兴趣，培养学生的科学探究精神。 重点：理解电源的作用，掌握电流的定义式及微观表达式。 教学重点、难点 难点：恒定电流的理解、微观表达式的推导。 教学资源 ppt演示文稿 教学方法设计 启发式教学、情景探究教学 教学过程 【巩固】 1,电场力做功与电势能的关系 2.电容的相关表达式 【创设情境导入新课】 一、视频引入：播放闪电视频： 引导学生思考：闪电也是我们平时接触的电，闪电可以带来光，但是时间很短，怎 么样可以产生长时间的光呢？ 引导学生提到电源让小灯泡持续发光 【搭建平台新课教学】 一、电源 1、灯泡为什么会发光？ 2、类比静电感应原理，怎么样才能让电子持续定向移动？ 3、如果有一个人可以把移动过去的电荷在迅速搬回米是不是就可以成功？ 分析得到：需要一个“搬运电荷”的装置。 二、电源的工作原理 类比抽水机 2.定义：将其他形式的能转化为电能的装置。 3.作用：将电子由正极搬到负极 三、电流 1、电流的产生 引导学生回答：初中已经学过，自由电荷在导线上自由移动会产生什么？ 2、电流方向的判断： (1)电子（负电荷）移到方向的反方向 (2)正电荷移动的方向 3、恒定电流 详尽的分析表明，A、B周围空间的电场是由电源、导 线等电路元件所积紫的电荷共同形成的。尽管这些电荷也 在运动，但有的流走了，另外的又来补充，电荷的分布是 稳定的，不随时间变化，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的电场，叫作恒定电 steady electric field) 理解1：类比：当人流量很多时，你想走快能走的快吗？那大家的速度会趋于？ 理解2：当恒定电场形成时，导线中的电流方向和大小都保持不变，此时的电流称为恒 定电流 4、电流定义式 类比水流的大小推得： 1=9 区分电流速度和电荷运动速度 当我们关上电灯的开关时，灯泡立马就亮了，此时说明电场建立了，这个建立的过程几 乎是瞬间的，接近于光速（电流速度）。但是此时电子并没有瞬间全部进入电灯中，电子在 慢慢定向移动（电荷运动速度）。 电流的传导速声等于光 速3*108m/S 电子的定向移 动速率大约为10-5m/5 (拓展：电子热运动速度：105m/s) 5、电流微观定义式： 问：若已知的是：电子速度、导线横截面积S、电子密度，怎么求电流大小呢？ 设时间t,长度h=vt,则电荷量Q-Stvne(e为电子电荷量)故I-Q/t=neSv 即： I=neSu 【巩固提升 知识运用】 一、单选题 1.关于电流，下列说法中正确的是() A.通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B.导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有电流 C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D.因为电流有方向，所以电流是矢量 2.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有n个自由 电子，电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为V,在△t时间内通过横截而积的电子 数目可表示为() I△t A.SvAt B.nvSAt C.IgAt D.Sq 3.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子 数是，负离子数是2，设基元电荷为e,以下解释中正确的是() A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从 B→A B.溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 (n1+n2)e C.溶液内电流方向从A一B,电流I= 27 (n1+n2)e D.溶液内电流方向A→B,电流I=1 4.如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使 导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S,导体单位长度 的自由电子数为