陜西省藍田縣高中物理 第二章 恒定電流 第二章 恒定電流 2.1 電源和電流教案 新人教版選修3-1.doc

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《電源和電流》 教學設計 一、教材內容分析 本節(jié)課是人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書《物理》選修3-1第二章《恒定電流》的第一節(jié)內容，是電場知識和電路知識兩部分的緊密銜接，具有承上啟下的作用。本節(jié)課需要一個課時。 本節(jié)課從電場知識入手，通過分析討論有效地將“場”和“路”的知識相聯(lián)系，這樣的安排符合學生的認知規(guī)律，有利于培養(yǎng)學生不斷運用所學的知識來解決實際問題，從而培養(yǎng)學生的分析和解決問題的意識和能力，激發(fā)學生的求知欲和學習興趣。 二、教學目標 知識與技能目標:1、明確電源在直流電路中的作用和導體中的恒定電場 2、知道恒定電流的概念描述電流的強弱程度的物理量——電流 3、從微觀的角度理解導體中的電荷定向移動和電流之間的關系 過程與方法：在理解電流形成的基礎上通過類比和分析使學生對電源的概念、導 線中的電流等方面有更好的理解，培養(yǎng)學生獨立思考解決問題的能力。 情感態(tài)度價值觀：1、通過本節(jié)對電源電流的學習，培養(yǎng)學生將物理知識應用于實踐中的意識，使學生認識到知識來源與實踐。 2、過本節(jié)的學習使學生學會多種解題方法，培養(yǎng)學生的科學思維習慣。 三、學習者特征分析 由于學生知識單一、比較粗淺、又充滿好奇心，初中學過的電學知識時間比較久，所以在課堂上采用教師引導學生分析、學生主動思考、師生共同總結相結合的特點，這樣既能發(fā)散學生的思維又能調動學生的積極性，從而活躍了課堂氣氛、減少了學生學習的恐懼感，增強了信心。 四、重難點及突破措施 重點：1）電源的作用 2）恒定電場的概念 3）電流大小的計算 難點：電源與抽水機進行類比 重難點突破措施： 1）講解概念時采用教師引導，學生分析，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，這樣既掌握了知識又活躍了課堂氣氛。 2）通過電源與抽水機進行類比，盡量注重本節(jié)知識與生活、社會相聯(lián)系，這樣讓學生體會到物理就在我們身邊，把抽象的知識具體化。 五、教學策略選擇與設計 1、通過對電源的介紹，促使學生了解生活中的電、激發(fā)學生學物理的興趣。 2、引導學生發(fā)現(xiàn)生活之中的電現(xiàn)象，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維和實踐動手能力。 3、通過類比的教學方法將抽象的物理概念具體化，使學生容易理解和掌握，促使學生積極參與學習，便與教學。 六、教學環(huán)境與資源準備 PPT課件多媒體輔助教學設備 七、教學過程 （一） 創(chuàng)設情節(jié)引入新課 通過上一章對靜電場的學習，我們知道了許多關于電現(xiàn)象的知識，學習了重要的電學概念和研究方法。 教師展示“雷鳴電閃的視頻”，演示“小燈泡發(fā)光的實驗”， 觀察并討論:雷鳴電閃時，強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光，這是為什么？ 學生認真思考，積極回答問題。通過現(xiàn)象對比調動學生的學習積極性，激發(fā)學生的求知欲。 結論：小燈泡電路中有電源。 （二） 講授新課 1. 電源 投影課本圖2.1—1，分析A，B,周圍的電場，A,B之間的電勢差的變化情況，認識到自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，說明該裝置只能產生瞬時的電流。 問題：如何使電路中有持續(xù)的電流？ 讓學生回答：電源 類比：把電源的作用與抽水機進行類比， 投影圖 教師說明：水池A，B的水面有一定的高度差，若在A,B之間用一細管R連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。AB之間的高度差很快消失，水管中只可能有一個瞬時水流。 類比： 電源—抽水機 電源的正極—水池A 電源的負極—水池B 提問：怎樣才能使水管中有源源不斷的電流呢？ 回答：在A,B之間連接一臺抽水機，使A,B之間由高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。 教師投影課本2.1—2，師生共同分析。 結論：P能把電子從A搬運到B，就是電源，它的作用是將電子從A，B兩端保持一定，使電路中有電流，其中A，B就是兩個電極。 2. 恒定電流 1） 恒定電場 教師說明：導線內的電場，是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流失了，另外的用來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，不隨時間變化，電場的分布也不會隨時間變化。 PPT展示：有穩(wěn)定的分布電荷所產生的穩(wěn)定電場，成為恒定電場。 注意：（1）在恒定電場中，任何位置的電荷分布和電場強度都不隨時間變化。 （2）在靜電場中所講的電勢，電勢差及其與電場強度關系等，在恒定電場中同樣適用。 （3）自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。 學生練習（PPT展示） 關于導線中的電場，下列說法正確的是（） A導線內的電場線可以與導線相交。 B導線內的電場是由電源電場和導線側面堆積電荷形成的電場疊加的結果。 C導線側面堆積電荷分布是穩(wěn)定的，故導線處于靜電平衡狀態(tài)。 D導線中的電場是靜電場的一種。 2）恒定電流 回憶初中學過的知識，請同學們回答下列問題： 第一：形成電流的條件是什么？ 學生回答：A存在自由電荷。 B導體兩端存在電源。 第二：電源的作用是什么？ 學生回答：提供持續(xù)的電壓 PPT展示: 恒定電流：大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。 教師總結： 電流的強弱程度用電流這個物理量表示。 PPT展示： （1） 概念：電荷的定向移動形成電流。 （2） 電流的方向：規(guī)定正電和定向移動的方向為電流的方向。 （3） 定義：通過導體橫截面的電量跟這些電量所用的時間的比值叫做電流。定義式： I=Q/t （4） 單位：國際單位制中，是安培，簡稱安,符號A。 （5） 常用單位還有毫安（mA）和微安（μA） 1mA=10A1μA=10A （三） 講解例題（PPT展示） 例、有一條橫截面積S=1mm的銅導線，通過的電流I=1A，已知銅的密度ρ=8.9x10Kg/m，銅的摩爾質量是M=6.4x-10 Kg/mol，阿伏加得羅常數(shù)N=6.02x10kg/mol，電子的質量e=-1.6x10c，在這個問題在可以認為導線中每個銅原子貢獻一個自由電子。求銅導線中自由電子定向移動的速率。 解：設自由電子在導線內定向移動的速率為 取一段導線，自由電子從它的左端定向移動到右端所用的時間記為t則這段導線的長度為t，體積為tS，質量為ρtS，這段導線中的原子數(shù)為 n= N 由于導線中每個銅原子貢獻一個自由電子，所以這段導線中的自由電子數(shù)目與銅原子數(shù)目形同也等于n 因為時間t內這些電子全部通過右端橫截面因此通過橫截面的電荷量是 q=ne= Ne 又因為I=q/t得I= 所以= 代入數(shù)值后得=7.5 x10m/s （四） 課堂小結（PPT展示） 1、 電源就是能把自由電子從正極搬到負極的裝置。 2、 有穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定電場稱為恒定電場。 3、 大小，方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。 4、 電荷的定向移動形成電流。 （五） 板書設計 電源和電流 一、 電源 使電路中保持連續(xù)的電流，能把電子從A搬運到B的裝置P就是電源。 二、 恒定電流 1、 恒定電場： 有穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場稱為恒定電場。 2、 恒定電流： 大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。 3、 電流： 電荷的定向移動形成電流。 定義式： I=Q/t 國際單位:安培（A） 常用單位：毫安和微安。 （六） 作業(yè)： 課本P43的“問題與討論” 八、教學評價設計本節(jié)課是以學生為主體,本著培養(yǎng)學生的學習興趣、觀察能力、分析歸納能力的原則，所以在學習過程中采用觀察法、提問法、分析歸納法、類比法、練習法等使學生從生活走向物理嘗試了成功的喜悅，同時產生了強烈的求知欲、培養(yǎng)了濃厚的興趣。