高中物理 2.1《电源和电流》复习教学案 新人教版选修3-1

高中物理人教版选修3-1复习2.1《电源和电流》教学案
一教材分析
学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。

教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。

教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

三、教学重点、难点
1、理解电源的形成过程及电流的产生。

2、会灵活运用公式计算电流的大小。

四学情分析
恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，
但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生
的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法
探究、讲授、讨论、练习
六、课前准备
投影片，多媒体辅助教学设备
七课时：一课时
八、教学过程
教师活动学生活动设计意图
（一）预习检查、总结疑
惑
人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电
学理论的重要基础。

但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。

那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步
倾听
倾听，思考
点名本节
课的主
题，激发
学生激发
学生学习
物理的兴
趣
让学生联
系实际，
想想电流
在生产中
的应用，
又起着怎样的作用呢？[
过渡：这节课就来学习有关电流的知识。

并勾起学生对前面静电场知识的回忆。

（二）情景引入、展示目
标
为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，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？
（三）合作探究、精讲点播【过渡】要回答这个问题，就要从电
源的知识学起。

（一）、电源
（投影）教材图2.1－1，（如图所示）分别带正、负电荷的A、B两个导体
在教师的
引导下，分析
A、B周围的
电场、A、B
之间的电势
差的变化情
况。

认识到，
最终A、B两
个导体球会
达到静电平
衡状态。

理解
导线R中的
电流只能是
瞬时的。

思考：电源P
通过
现象对
比，激发
学生的求
知欲。

调
动学生的
学习积极
性。

引导学生
讨论、解
释可能会
产生的现
球，它们的周围存在电场。

如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？
（投影）教材图2.1－2，（如图所示）
提出问题：如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？]
【师生互动，建立起电源的概念。

】
板书：电源的定义
【过渡】在有电源的电路中，导线内部的
电场强度有何特点呢？
（二）、导线中的电场
（投影）教材图2.1－3，（如图所示）
在把电子从
A搬运到B的
过程中，电子
的电势能如
何变化？电
源发挥了怎
样的作用？
思考：在静电
场中所学的
电势、电势差
象。

培养、
锻炼学生
的思维能
力。

通过
学生回
答，发表
见解，培
养学生语
言表达能
力。

引导学生
讨论导线
中的电场
将如何变
化，最终
又会达到
【说明】图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图2.1－4所示。

【说明】：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。

这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。

【过渡】：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如
及其与电场
强度的关系
等，在恒定电
场中还是否
适用呢？
倾听、理解
倾听、思考
怎样的状
态。

要把
思维的过
程展现给
学生。

通过师生
分析，建
立起恒定
电场的概
念。

引导
学生理解
电荷的
“稳定分
布”是一
个动态平
衡的过
程，不是
静止不变
的。

何描述呢？
（三）、恒定电流
恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。

电流的强弱就用电流这个物理量来描
述。

电流的定义：物理上把通过导体横截
面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。

用I表示电流。

【提问】电流的定义式是什么？
【提问】回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？
倾听、理解倾听、理解
回答：I= 回答：国际单
【提问】1A的物理意义是什么？
［投影］教材42页例题位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。

[ 电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。

它们之间的
关系
1mA=10-3
A；
1μA=10-6A
回答：如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1 A。

即1A=1
【师生互动】：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？【点评】：通过对结论的讨论，深化对物理
概念和规律的理解。

（四）反思总结、当堂检测
C/s
学生先自行
推导，后倾听
教师分析，做
到理解题意，教师引导
学生分析
题意，构
建物理模
型，培养
学生分析
问题解决
问题的能
力。

让学生概括总结本节的内容。

请一个同学
到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，
然后请同学评价黑板上的小结内容。

教师要放开，让学生自己总结所学内
容，允许内容的顺序不同，从而构建他们
自己的知识框架。

布置作业
认真总结概
括本节内容，
并把自己这
节课的体会
写下来、比较
黑板上的小
结和自己的
小结，看谁的
更好，好在什
么地方。

总结课堂
内容，培
养学生概
括总结能
力。

九【板书设计】
课题1 电源和电流
一、电源：使电路中保持连续的电流，能把电子从A搬运到B的装
置P就是电源。

二、恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电
场。

]
三、恒定电流：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流
电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。

用I表示电流。

电流的定义式：
单位：安培（A）毫安（mA）和微安（μA）。

它们之间的关系1mA=10-3A；1μA=10-6A 1A的物理意义:如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，
导体中的电流就是
十【教学反思】
通过连接电路的操作性练习来认识电流与电路的关系,电源和用电器在电路中所起的作用。

本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力。

学校：临清三中学科：物理
第一节、电源和电流学案导学
课前预习学案
一、预习目标
（一）知识与技能
1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立
2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法
通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

二预习内容：
1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

提出疑惑
课内探究学案
学习目标
（一）知识与技能
1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建
立
2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法
通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方
面的理解。

（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践
的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

学习过程
1.电流的分析与计算
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时t
q I =中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

2.电流的微观表达式nqSv I =的应用
在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在
用公式I=q／t计算电流时应引起注意.
例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）
A、有瞬时电流形成，方向由A到B
B、A、B两端的电势不相等
C、导体棒内的电场强度不等于零
D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。

设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么
⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；
⑵电解槽中的电流方向如何？
⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？
⑷电解槽中的电流为多大？
三反思总结
通过连接电路的操作性练习来认识电流与电路的关系,电源和用电器在电路中所起的作用。

本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴
趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力。

四当堂检测：
1.形成持续电流的条件是( )
A.只要有电压加在物体的两端
B.必须保持导体两端有电压
C.只在导体两端瞬时加电压
D.只要有大量的自由电荷
2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）
A.导线中的电场强度处处为零
B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C.导线内各点的电势相等
D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
3.以下说法正确的是（）
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电
流是( )
A.0
B.0.8A
C.1.6A
D.3.2A
课后练习与提高
1.下列叙述正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成电流
B.电流是矢量
C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零
D.只有自由电子的定向移动才能形成电流
2. 示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )
A.4.8×10-6A
B.3×10-13A
C.9.6×10-6A
D.无法确定
3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 m/s，则环中的电流是：（）A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA
4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为
C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，
以下说法中正确的是（）
A.导线中有恒定的电流
B.导线中有短时间的电流
C.通过导线的电荷量为q
D. 通过导线的电荷量为2q 答案：
例1解析：A 、B 两个导体，由A 带负电，在A 导体周围存在指
向A 的电场，故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ；另外导体
棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应有B 到A 。

答案A
例2解析：本题已知的物理量很多，有同学可能从电子被电场
加速出发，利用动能定理来求解，如这样做，将可求得电子打到荧光屏的速度，并不能确定打到荧光屏上的电子数目，事实上，在任何相等时间里，通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的，荧光屏是最后的一个横截面，故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ，这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目，n=e It e Q = 例3解析：⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于
右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动
⑵电解槽中的电流方向向右 ⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ，而8C 的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C 正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义I=4
16=t Q =4A 同步检测：1。

D 2.BD 3.C 4.D
拓展提高答案：1B 2BD 3C 4D 5A。