11.1电源和电流 教学设计-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

课程名称

电源和电流

教师姓名

授课时长

40分钟

知识点来源

学科：物理　　年级：高二　　教材版本：人教版（2019）必修第三册

课题：第十一章　电路及其应用　第1节　电源和电流

知识点描述

持续电流的条件：有电源（保持导体两端电势差）和闭合电路；电源是能把电子从正极（A）搬运到负极（B）、维持两极电势差的装置。

恒定电场：电路中的电荷分布稳定不变时，由稳定分布的电荷所产生的稳定电场叫恒定电场，其性质与静电场相同。

恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流叫恒定电流；本章研究的电路均为恒定电流电路。

电流：单位时间内通过导体横截面的电荷量，，单位安培（A），1 ；1 ，1 。

电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中电流方向与自由电子定向移动方向相反。

电流的微观表达式：设导体横截面积为S、自由电子数密度为n、定向移动平均速率为v，则；自由电子定向移动速率很小（约），电流的建立依靠电场以近光速传播。

电池容量：电池放电时能输出的总电荷量叫电池容量，常用安时（A·h）或毫安时（mA·h）作单位。

教学目标（指向核心素养）

一、物理观念

1.知道电源的作用，理解形成持续电流的条件，形成“电流是电荷定向移动形成的”物质观念。

2.理解电流的定义及微观表达式、，认识电流的强弱与导体微观结构的关系。

二、科学思维

1.经历由“瞬时电流”到“持续电流”的对比分析，理解电源在电路中维持稳定电场的核心作用。

2.经历电流微观表达式的推导，体会建立物理模型、进行定量推理的科学思维方法。

三、科学探究

1.通过实验电路观察电流表读数恒定，理解恒定电流概念，学习用比值法测量电流。

2.能根据手机的电池容量、待机时间等数据估算待机电流，经历提取信息、估算解释的过程。

四、科学态度与责任

1.结合纯电动汽车锂离子电池技术，感受物理与能源、环境及社会发展密切相关。

2.养成规范使用电流单位、正确认识电池容量的科学习惯，增强节能环保意识。

教学重点

电源维持持续电流的原理；电流的定义与微观解释。

教学难点

理解恒定电场与静电场的联系；正确区分自由电子热运动速率、定向移动速率与电场传播速率。

适用对象

高二年级学生（人教版2019·必修第三册）

课型

（注：可选择如下选项，也可以补充填写）

√新授课　□复习课　□习题课　□实验课　□其他

教学用途

（注：可选择如下选项，也可以补充填写）

√课堂教学　□课前预习　□课后复习　□其他

设计思路

教材与学情：学生在初中已接触电流，但对“为什么能持续、电流的微观本质”缺少理性认识。

设计主线：闪电瞬时放电对比灯泡持续发光→电源的作用→恒定电流→电流定义与微观解释，全程40分钟。

难点突破：用“搬运电子的装置”类比建立电源概念，用模型推导，用数据对比三种速率。

反馈矫正：围绕“电流方向与电子定向移动方向”“有电流是否一定有电压”等设问组织辨析。

教 学 过 程

环节

内 容

设计意图

一、导入新课

（约4分钟）

【情境引入】闪电电流巨大却一闪即逝，而手电筒小灯泡能持续发光，两者的电路有什么不同？

【设问】怎样使导体中的电流持续存在？电源在电路中起什么作用？——引出课题：电源和电流。

从“瞬时电流与持续电流”的对比切入，制造认知冲突，指向电源作用的本质。

二、新课教学（一）

（约13分钟）

1.瞬时电流：带正、负电荷的导体A、B用导线连接，自由电子定向移动形成电流，但A、B迅速成为等势体，电流瞬间消失（图11.1-1）。

2.电源的作用：装置P不断把电子从A搬运到B，维持A、B间电势差，使导线中电流持续（图11.1-2）。

3.恒定电场：电路中电荷分布稳定，电场不随时间变化，称恒定电场；静电场中电势、电势差等概念仍适用。

4.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流；串联电流表示数恒定，说明自由电子定向移动平

以“电荷搬运工”的类比讲清电源，再由稳定电荷分布引出恒定电场与恒定电流。