第一篇：云南省德宏州潞西市芒市中學2014-2015學年高中物理 2.1 電源和電流教案 新人教版選修3-1

2.1電源和電流

（一）內容及解析

1、內容：理解電源的形成過程及電流的產生。

2、解析：通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。

（二）目標及其解析

1．讓學生明確電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的建立 2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流 3．從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。

（三）教學問題診斷分析

電源作用的道理，區分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。

（四）、教學支持條件分析

通過對電源、電流的學習培養學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。

（五）、教學過程設計

1、教學基本流程

先對本章的知識體系及意圖作簡要的概述

新課講述----第一節、導體中的電場和電流

2、教學情景 1．電源：

先分析課本圖2。1-1 說明該裝置只能產生瞬間電流（從電勢差入手）

【問題】如何使電路中有持續電流？（讓學生回答—電源）類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。

教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢? 讓學生回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，將水池B 中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置）2．導線中的電場：

結合課本圖2。1-4分析導線中的電場的分布情況。

導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態平衡狀態。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩定的，故稱恒定電場。

通過“思考與討論”讓學生區分靜電平衡和動態平衡。

第二篇：選修3-1 2.1電源和電流 教案

選修3-1 電源和電流 教案

教材分析：

本節教材內容有初中所學知識和高中所學靜電場知識鋪墊，開篇引入承接前一章所教靜電場相關內容，由老師設問引導學生分析，若用用導線連接兩個帶異種電荷的導體，會產生瞬時電流，請學生思考如何產生持續的電流。接下來先請學生觀察兩只在不同高度用水管相連的水杯，請同學回答如何在兩只不同高度的水杯之間產生連續的水流，從而引入電源的概念，初步介紹電源在電流形成過程中的作用。學情分析：

已知

初中所學知識和高中所學靜電場知識鋪墊 未知

1、了解電源的形成過程。

2、掌握恒定電場和恒定電流的形成過程。３、會靈活運用公式計算電流的大小。

想知

利用水流類比理解恒定電流的形成，并能通過恒定電場的形成理解導體內電場的動態平衡。

難知

理解電源的作用、導體內恒定電場的形成、恒定電流的形成。錯知 教學過程：

（一）引入新課

教師：前面一章我們通過對靜電場的學習不僅獲得了許多關于電現象的知識，而且形成了若干重要的電學概念和研究方法，為我們進一步學習電學的其他內容奠定了重要基礎。

這節課就來學習有關電流的知識。（板書課題：導體中的電場和電流）

（二）進行新課 教師活動：為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發出耀眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而我們教室的燈泡卻能連續發光？

（注：通過現象對比，激發學生的求知欲。調動學生的學習積極性。）過渡：要回答這個問題，首先請同學們閱讀課本“電源”部分的第一節。1．電源

教師：（投影）教材圖2.1－1，（如圖所示）

分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態？R中出現了怎樣的電流？

學生活動：在教師的引導下，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，最終A、B兩個導體球會達到靜電平衡狀態。理解導線R中的電流只能是瞬時的。

教師：請同學們觀察下面的實驗現象。

（對比實驗）兩只不同高度的水杯，一只裝滿水，兩只杯子通過軟管相連；觀察水從高處杯子流進低處的杯子；

教師：請同學們思考如何讓水管中產生持續的水流。學生答：

教師：那么如何使得導體中產生持續的電流呢。請同學們閱讀“電源”部分的第二小節。

（投影）教材圖2.1－2，（如圖所示）

師生互動，建立起電源的概念及引導學生分析電源的作用：把到達A端的自由電子搬回B端，維持AB的電勢差。

過渡：在有電源的電路中，導線內部的電場強度有何特點呢？

2、導線中的電場 先回顧靜電平衡的模型

教師：（投影）教材圖2.1－3，（如圖所示）

介紹圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導線及電場線放大后進行分析，如圖2.1－4所示。

分析：教師要引導學生運用微元法和矢量疊加的方法，探究導線中電場的變化情況，分析出最終導線兩側積累的電荷將達到平衡狀態，垂直于導線方向上電場的分量將減為零，導線內的電場線保持和導線平行。這里一定要強調，這是電源電場和導線兩側的電荷得電場共同疊加的結果。

通過師生分析，建立起恒定電場的概念。引導學生理解電荷的“穩定分布”是一個動態平衡的過程，不是靜止不變的。

過渡：在恒定電場中自由電荷會受到電場力的作用，而發生定向運動，從而形成電流，恒定電場中的電荷是不是運動速率越來越快呢？電流大小是不是也會因此而發生變化呢？請同學們帶著這些問題閱讀“恒定電流”第一節

3、恒定電流

層次一：由學生閱讀分析為何在恒定電場中電荷運動的平均速率不變。并得出恒定電流的概念、及定義式，單位等。

學生：I=q t學生：在國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號是A。電流的常用單位還有毫安（mA）和微安（μA）。

它們之間的關系是：

mA=10-3A；

1μA=10-6A ［投影］以上相關內容

教師請同學們閱讀教材43頁的問題與練習2、3兩題并求解。請學生分析，學生評判。

層次二：在加有電壓的一段粗細均勻的導體AD上選取兩個截面B和C，設導體的橫截面積為S．導體每單位體積內的自由電荷數為n，每個電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v,試求解流經該段導體電流的表達式。學生分析：I=nqsvt/t=nqsv

師生共同分析課本上的例題1。

師生互動：結合例題1討論，如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎樣解釋？

（三）課堂總結、點評

（四）板書設計 電源和電流 一

電源

二

恒定電場 三

恒定電流

I=q/t

單位：安培

1A=1C/s

1A=103mA

教后反思

6μA 1A=10

第三篇：高中物理 2.1電源和電流教學案 新人教版選修3-1

第二章 恒定電流 第一節 電源和電流

班級________

姓名________ 等第_________ 【教學目標】

理解電源的形成過程及電流的產生。會靈活運用公式計算電流的大小?！窘虒W內容】

一、預習作業

1._____________________________是電源

2.________________________________稱為恒定電場,________________________稱為恒定電流.3.電流的定義式為____________________ 4．只要導體兩端存在______，導體中的自由電子就在______力的作用下，從電勢____

處向電勢______處定向移動．移動的方向與導體中的電流方向________．

二、典型例題

1、關于電流，下列說法中正確的是（）．

A．只要導體中無電流，其內部的自由電荷就停止運動了 B．金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向 C.電流雖然有方向，但電流是個標量

D．電流的傳導速率即為自由電荷定向移動速率

2、有一根橫截面積為S的銅導線．流過其中的電流為I，設單位體積的導線內有n個自由 電子．電子的電荷量為q．此時自由電子定向移動的速率為v，在時間△t內，通過導線橫截面的自由電子數目可表不為（）

I?tI?tA.nvS?t

B．nv?t

C．q

D．Sq

2、在電解液中，（1）若5s內沿相反方向通過面積為0.5m2的橫截面的正負離子的電荷量均為5C，則電解液中的電流為多大？（2）若5s內到達陽極的負離子和到達陰極的正離子均為5C，則電流的大小為多大？

三、隨堂練習

1、如圖所示的電解槽中，如果在4s內各有8c的正、負電荷通過面積為0.8㎡的橫截面AB，那么 ⑴在圖中標出正、負離子定向移動的方向；⑵電解槽中的電流方向如何？⑶4s內通過橫截面AB的電量為多少？ ⑷電解槽中的電流為多大？

3．已知電子的電荷量為e，質量為m．氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r 的勻速圓周運動，電子運動形成的等效電流為多大?

四、課堂總結 【鞏固練習】

1．下列敘述中，產生電流的條件是

（）A．有自由電子

B．導體兩端存在電勢差 C．任何物體兩端存在電壓

D．導體兩端有恒定電壓 2．下列說法中正確的有

（）A．導體中電荷運動就形成了電流

B．電流強度的單位是安培

C．電流強度有方向，它是一個矢量

D．一切導體，只要其兩端電勢差為零，則電流強度就為零 3．對電流概念的正確理解是

（）A．通過導體的橫截面的電量越多，電流越大

B．導體的橫截面越大，電流越大

C．單位時間內通過導體橫截面的電量越大，電流越大

D．導體中的自由電荷越多，電流越大

4．下列關于電流的說法中，正確的是

（）

A．金屬導體中，電流的傳播速率就是自由電子定向移動的速率 B．溫度升高時，金屬導體中自由電子熱運動加快，電流也就加大

C．電路接通后，電子就由電源出發，只要經過一個極短的時間就能達到用電器

D．通電的金屬導體中，自由電子的運動是熱運動和定向移動的合運動，電流的傳播速率等于光速

5．通過一個導體電流是5A,經過4min通過該導體一個截面的電量是（）A．20C B．50C C．1200C D．2000C 6.下列說法中正確的是（）.A．電流的方向就是電荷移動的方向

B．在某一直流電源的外電路上，電流的方向是從電源正極流向負極 C．電流都是由電子的移動形成的 D．電流是有方向的量，所以是矢量

7．某一探測器因射線照射，內部氣體電離，在時間t內有n個二價正離子到達陰極，有2n個電子到達探測器的陽極，則探測器電路中的電流為().A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t

8．金屬導體導電是

作定向移動，電解液導電是

作定向移動，氣體導電是

和

都作定向移動。

9、在一次閃電的過程中，流動的電荷量大約為300C，持續的時間大約是0.005s，所形成的平均電流強度為多大？這些電荷量如以0.5A的電流強度流過電燈泡，可使燈泡照明多長時間？

第四篇：云南省德宏州潞西市芒市中學2014-2015學年高中物理 1.5 電勢差教案 新人教版選修3-1

§1.5電勢差

（一）內容及解析

1、內容：本節主要介紹電勢差的基本知識。

2、解析：這一節主要使學生知道電勢差是指兩點的電壓，與零電勢的選擇無關，電勢就是該點與標準位置的電勢差。電勢差的定義公式U=W/q變化式可求電功W=U.q。

（二）目標及其解析

1、知道電勢差和電勢是從電場力做功和電場能量來描述電場的物理量。

2、會用電勢的差值表示電勢差，會運用公式W=U.q計算電功以及比較電場中各點電勢高低

（三）教學問題診斷分析

1、學生在學習知識過程中，電勢是學生的難點。

2、電勢差和電場力做功的關系，電勢的高低判斷也要反復練習。

（四）、教學支持條件分析

為了加強學生對這部分知識的學習，幫助學生克服在學習過程中可能遇到的障礙，本節課要對電勢、電勢差進行反復講解練習。

（五）、教學過程設計

1、教學基本流程

復習電場強度→電勢→電勢差→練習、小結

2、教學情景

問題1電場中的電勢差，類似于重力場中的什么量？

設計意圖：最大電勢差和重力勢能可于類比

問題2電勢差的大小怎么算？他的值可否為負值，它是標量還是矢量？

設計意圖：知道電勢差是標量

問題3電場力做功與什么有關？怎么計算？選取影響電勢差嗎？

設計意圖：會計算電場力做功

問題4零電勢是怎么規定的？零電勢的選取影響電勢差嗎？ 設計意圖：電勢差與零電勢選取無關 【例1】 課本21頁【例題】.【變式】課本22頁問題與練習第1題.【例2】在某電場中的A、B間移動電量為q的電荷時，電荷的電勢能變化?E跟電荷電量q的比值為5.0V，如果在A、B間移動電量為2q的電荷時，AB兩點間電勢差為多少？如果沒有在AB間移動電荷，這時A、B間電勢差為多少？

【解析】有同學可能錯誤地認為⑴AB兩點間電勢差2.5V⑵AB間電勢差0V 產生錯誤的原因是沒有真正理解電勢能和電勢差這兩個不同概念的物理意義，錯誤地把電勢差定義式UAB=?E理解為電場中兩點的電勢差與被移動電量成反比。又因為電勢差在數值上等q于移動單位電量（1C）電荷時電勢能的改變量，所以移動2C電量電荷時U變為2.5V。其次錯誤地認為如果在AB間沒有電荷移動，則無電勢能的改變（?E?0）故AB間電勢差為零，必須指出電場中兩點的電勢差反映電場本身的屬性只要存在電場，沿電場線方向的兩點間便存在電勢差，這與在兩點間是否移動電荷，以及電荷的電量大小無關。所以題目中兩種種情況電勢差均為5.0V。

【例3】如圖所示，點電荷Q形成電場，現把一個q＝－2.0×10C試探電荷由無窮遠處分別移到電場中的A、B、C三點，電場力做正功還是負功？若移動電荷分別做功為6.0×10J、4.0×10J、1.0×10J，以無窮遠處為零電勢點，這三點的電勢分別為多少？若選擇B點為零電勢點，這三點的電勢又分別為多少？ 【解析】⑴負電荷受到的電場力方向與位移方向一致，故電場力做正功

W?A6.0?10?7⑵設無窮遠處與A點的電勢差為U?A，則有U?A==-30V ?q?2?10?8而U?A=????A=-30V由題意??=0 所以?A=30V 同理可得?B=20V ?C=5V ⑶因為UAB=?A-?B=（30-20）V=10V 若?B=0，則?A=UAB=10V，同理?C=-15V 【例4】如圖所示，在場強為E的勻強電場中，一電子（電量為e，質量為m）從電場中的A點沿電場線方向以速度v0運動，到達B點是時速度為零，求：

⑴A、B兩點間電勢差UAB為多少？哪點電勢高？ ⑵電子從A點運動到B點所用時間為多少？

⑶A、B兩點間距離為多大？

【解析】⑴電子在電場中只受電場力，電場力做功，由動能定理得 WAB=121212mvB?mvA??mv0 222A、B兩點的電勢差UAB=WAB?q?12mv02mv02?

?e2e因為UAB＞0，所以?A＞?B即A點電勢高

⑵以v0為正方向，從A至B設運動時間為t，由動量定理得-Eet=0-mv0 t=⑶設A、B兩點的距離為s，由動能定理得

2mv012-Ees=-mv0 故 s=

22Eemv0 Ee(六)、目標檢測

1.將電量為6×10C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做了3×10J的功，則該電荷在此過程中電勢能 了 J；再將該電荷從B點移到C點，電場力做了1.2×10J的功，則A、C間的電勢差UAC=.2．如圖所示，帶電粒子的質量為m，所帶電荷量為q，僅在電場力 作用下以恒定的速率v沿一圓弧從A運動到B，粒子速度方向轉 過角θ.設AB弧長為L，則B處的電場強度的大小為，A、B兩點的電勢差UAB=.3.如圖所示，在場強為E的勻強電場中有相距為l的A、B兩點，連線AB與電場線的夾角為?，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功W1= ；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功W2= ；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功W3=。由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是。設計意圖：檢測目標完成情況

配餐作業

從下列三組題中任意選擇兩組題完成，建議選擇AB或BC A組題

1、關于電勢差和電場力做功的說法中，正確的是（）

5-5

-9 A、2×10V B、1×10V C、4×10V D、2×10V 設計意圖：提高學生對基礎知識的學習

C組題

1、將一正電荷從無窮遠處移向電場中M點，電場力做功為6.0×10J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處，電場力做功為7.0×10J，則M、N兩點的電勢?m、?n有如

-9-4444下關系（）

A、?m＜?n＜0 B、?n＞?m＞0 C、?n＜?m＜0 D、?m＞?n＞0

2、兩帶電小球的電荷量分別為+q和-q，固定在一長度為L的絕緣細桿的兩端，置于電場強度為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖所示，若此桿繞過O點垂直于桿的軸線轉過180°，則在轉動過程中電場力做的功為（）

A、0 B、qEL C、2 qEL D、?qEL 設計意圖：提高部分學生的的能力

教學反思：學生對這一節內容感到難，概念較多，計算也多學生學習要多練習。

第五篇：2.1電源和電流教案

2.1電源和電流

教學目標

一、知識與技能

1．讓學生明確電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的建立 2．知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流 3．從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。

二、過程與方法

通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。

三、情感態度與價值觀

通過對電源、電流的學習培養學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。

教學重點與難點：

重點：理解電源的形成過程及電流的產生。

難點：電源作用的道理，區分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。

教學過程

教師活動：為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發出耀眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續發光？

通過現象對比，激發學生的求知欲。調動學生的學習積極性。過渡：要回答這個問題，就要從電源的知識學起。1．電源

教師：（投影）教材圖2.1－1，（如圖所示）分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會發生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態？R中出現了怎樣的電流？

學生活動：在教師的引導下，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，最終A、B兩個導體球會達到靜電平衡狀態。理解導線R中的電流只能是瞬時的。

【問題】如何使電路中有持續電流？（讓學生回答—電源）類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。

教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的水流呢? 讓學生回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，將水池B中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。

歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置）

2．導線中的電場：

教師：（投影）教材圖2.1－3，（如圖所示）

介紹圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導線及電場線放大后進行研究，如圖所示。

教師引導學生討論導線中的電場將如何變化，最終又會達到怎樣的狀態。要把思維的過程展現給學生。

導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態平衡狀態。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩定的，故稱恒定電場。

通過“思考與討論”讓學生區分靜電平衡和動態平衡。恒定電場：由穩定分布的電荷所產生的穩定電場稱恒定電場。3．電流（標量）

（1）概念：電荷的定向移動形成電流。

（2）電流的方向：規定為正電荷定向移動的方向。

（3）定義：通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式：I?Q t電流的微觀表示：

取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---引導學生推導

老師歸納：Q=nV=nvtSq

I=Q/t=nvqS

這就是電流的微觀表示式。（4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106μA（5）電流的種類

① 直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。

② 交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。分析課本例題

通過例題分析讓學生把電流與導線內自由電子的定向移動的速率聯系起來，同時說明定向移動的速率和在導線中建立電場的速率是兩個不同的概念。