最新人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流 电动势》教案
2024-2025版高中物理第二章恒定电流3欧姆定律教案新人教版选修3-1
本节课的核心素养目标主要包括科学思维、科学探究和科学态度。
1. 科学思维：通过学习欧姆定律，培养学生运用逻辑思维分析问题的能力。学生需要理解电流、电压和电阻之间的关系，并能运用数学表达式进行计算和推理。
2. 科学探究：通过观察实验现象和分析实验数据，培养学生进行科学探究的能力。学生需要参与实验过程，观察电流、电压和电阻的变化关系，并尝试解释现象。
（5）评价体系：教师建立科学、合理的评价体系，对学生的学习过程和成果进行全面评价。关注学生的学科素养、科学探究能力和科学态度，激发学生的学习兴趣和自信心。
教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解欧姆定律的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习欧姆定律内容做好准备。
在行为习惯方面，大部分学生积极参与课堂讨论和实验活动，但也有部分学生较为内向，不愿主动表达自己的想法。这对课程学习产生了一定的影响，可能导致这部分学生的学习效果不佳。为了改善这一状况，教师应采取措施激发学生的参与热情，鼓励他们勇于表达自己的观点。
针对学生的不同层次和需求，教师应采取差异化的教学策略。对于理解能力和数学基础较弱的学生，教师应加强基础知识的教学，并通过具体实例帮助他们建立电流、电压和电阻之间的直观联系。对于科学探究能力较弱的学生，教师应设计更具探究性的实验活动，引导他们提出假设、设计实验方案并解释实验结果。同时，教师还需关注学生的行为习惯，采取措施激发他们的学习兴趣和参与热情。
鼓励学生分享学习欧姆定律的心得和体会，增进师生之间的情感交流。
（六）课堂小结（预计用时：2分钟）
简要回顾本节课学习的欧姆定律内容，强调欧姆定律重点和难点。
高中物理第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻教学案新人教版选修3-1(1)(new)
解析：选BD 在伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不便于调节。
2．如图所示是利用电压表和电流表测定a、b两节电池的电动势和内阻实验时作出的U。I图线,由图线可知（ )
A．Ea＞Eb，ra＞rb
B．Ea＞Eb，ra＜rb
C．Ea＜Eb，ra＞rb
四、实验步骤
1．选定电流表、电压表的量程，按照电路图把器材连接好。
2．把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端（图中左端)。
3．闭合电键，调节滑动变阻器,使电流表有明显示数，读出电压表示数U和电流表示数I，并填入事先绘制好的表格（如下表)。
4。多次改变滑片的位置，读出对应的多组数据，并一一填入表中。
5．断开电键，整理好器材。
(3）若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，用公式E＝U＋Ir列方程求E和r，这样做可能得出误差很大的结果，其中选用第________组和第________组的数据，求得E和r误差最大。
[解析］ （1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示。
(2）根据U、I数据，在方格纸U。I坐标上找点描迹.如图乙所示，然后将直线延长,交U轴于U1＝1。46 V，此即为电源电动势;交I
五、数据处理
1．公式法把测量的几组数据分别代入E＝U＋Ir中，然后两个方程为一组,解方程求出几组E、r的值，最后对E、r分别求平均值作为测量结果.
高中物理《恒定电流》教案2 新人教版选修3-1
第15单元：恒定电流【教学结构】一、欧姆定律：R U I =，必须注意：U 为加在电阻两端的电压。
I 为流过电阻中的电流强度。
电压：就是导体两端的电势差，在导体中存在电场，在电场作用下电荷定向移动形成电流。
电压单位：伏特（V ）U=10V ，表示导体中通过1库仓电量电场力要做10焦的功，即电流要做10焦的功。
电流强度：表示电流强弱的物理量。
定义为t q I =，即单位时间通过导体横截面电量单位：安培A ，毫安mA ，微安A μ。
电阻：导体对电流阻碍作用，单位 欧姆Ω，千欧K Ω，兆欧M Ω，1M Ω=106Ω二、电阻定律：sl ρR =，在温度不变时，导线电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。
电阻率：ρ表示材料导电性能的物理量。
单位Ωm ，实用单位Ω(mm)2/m ，金属材料电阻率随温度计高而增大。
温度降低到绝对零度材料电阻率降低到零，这种现象称超导现象。
一般情况下，不考虑温度对电阻影响，一定要认真审题按题意处理温度对电阻影响。
三、电功，电功率W=UIt ，电流通过用电器做功，把电能化为其它形式的能，对于纯电阻电路，R U I =，t RU W 2=，W=I 2Rt ，电流通过导产生的热量Q =I 2Rt ，称为焦耳定律。
电路中包含电动机，电解槽等用电器时，即非纯电阻电路，W ≠I 2Rt ，t R U W 2≠。
电路中电功不等于电热，电能还转化为其它形式能。
四、串、并联电路1. 串联电路的基本特点，如图2所示，(1)I =I 1=I 2，(2)R =R 1+R 2，(3)U =U 1+U 2，(4)2121R R U U =，(5)2121R R P P = 2.并联电路的基本特点：如图3所示，(1)I =I 1+I 2，(2)21R 1R 1R 1+=，(3)U=U 1=U 2， (4)1221R R I I =，(5)1221R R P P =，应注意：并联电阻的总值小于任意一个电阻，并联电阻越多总电阻越小，但不是并联电阻越大总电阻越小，两个电阻并联，其中一个电阻增大，并联总电阻应是增大而不是减小。
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流精品教案(整套)
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流精品教案(整套)一．电源和电流[要点导学]1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。
2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，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电场称为恒定电场。
3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。
在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。
(2)导体两端有______，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力——电场力。
电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。
4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。
电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。
在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。
5．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_______。
但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。
6．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。
7．电流的微观表达式：I=nqvS。
其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。
推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。
由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS[范例精析]例1某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )．A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
高中物理第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻教学案新人教版选修3_1
第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验目的1．知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。
2．学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3．尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。
二、实验原理图2101实验电路如图2101所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变R的阻值，测出两组U、I 的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，联立可解出E、r的值。
三、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。
图2102四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按图2102连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
2．闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。
3．同样的方法，依次记录多组U、I值。
4．断开开关S，拆除电路。
5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。
五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1．公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E 1、r 1，E 2、r 2，E 3、r 3，求出它们的平均值E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果。
图21032．图像法把测出的多组U 、I 值，在U I 图中描点画图像，使U I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图2103所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝E r。
选修31第二章恒定电流教案.doc
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流 （1课时）一、教学目标 （一） 知识与技能1 •让学生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使学生对电源的的概念、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、电流的学习培养学生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。
三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不 同的概念。
四、教学过程（一） 先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二） 新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 1 •电源:先分析课本图2。
1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答一电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比 ）如图2 — 1,水 池A B 的水面有一定的高度差， 若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能 有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢？让学生回答：可在A B 之间连接一台抽水机，将水池 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A B 之间的高度差， 归纳： 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置 ）2•导线中的电场：结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果场，可将该电场分解为两个方向： 沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集， 从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
高中物理 第二章 恒定电流 第2讲 电动势学案 新人教版选修31
电动势[目标定位] 1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路中自由电荷定向移动的过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系.3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式．了解电源的内阻．一、电源1．概念：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置．2．电源的工作原理如图1所示，由于电源正、负极总保持一定数量的正、负电荷，所以电源内部总存在着由正极指向负极的电场．电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加．在外电路，也存在着由正极指向负极的电场，正电荷在静电力的作用下由电源正极流向负极．图13．非静电力的实质在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．例1 关于闭合电路，下列说法正确的是( )A．在外电路和电源内部，正电荷都受非静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C．在电源内部正电荷能从负极到正极是电源内部非静电力克服静电力做功的结果D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加解析在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确．答案CD非静电力只存在电源的内部，而静电力分布于电源内外非静电力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能.二、电源的重要参数——电动势、内阻和容量1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1_C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，即非静电力所做的功W 与移送电荷q 的比值，用E 表示，E ＝W q. (2)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量． (3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特．(4)标量：规定电动势的方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极． 2．内阻：电源内部导体的电阻．3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是A·h 或mA·h. 深度思考如图2所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5V ，这说明什么问题？图2答案 电动势相同，说明不同型号的干电池内部的非静电力做功的本领相同，体积大的干电池，其容量大．例2 关于电动势E 的说法中正确的是( )A ．电动势E 的大小，与非静电力所做的功W 的大小成正比，与移送电荷量q 的大小成反比B ．电动势E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C ．电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D ．电动势E 的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同解析 电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量．电动势和电势差尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B 、C. 答案 BC(1)E ＝Wq是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示电源将其他形式的能转化为电能的本领不同． (2)电动势与电压的区别与联系①区别：电势差U ＝Wq 反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；而电动势E ＝W q反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能．能的转化方向不同． ②联系：电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差．例3 由六节干电池(每节的电动势为1.5V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2A ，在10s 内电源做功为180J ，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？解析 由E ＝W q及q ＝It 得E ＝W It ＝1802×10V ＝9V ＝1.5×6V ， 故可得出串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和． 答案 9V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和电源的串、并联规律：n 个相同电源串联：E 总＝nE ；r 总＝nr . n 个相同电源并联：E 总＝E ；r 总＝rn.1．(对电动势的理解)铅蓄电池的电动势为2V ，这表示( ) A ．电路中每通过1C 电荷量，电源将2J 的化学能转变为电能 B ．在1s 内非静电力做功为2JC ．蓄电池能在1s 内将2J 的化学能转变为电能D ．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池小 答案 A解析 电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，所以选项A 正确，B 、C 错误；一节干电池的电动势是1.5 V ，所以蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池大，选项D 错误．2．(公式E ＝Wq的理解和应用)有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5C 的电子从正极移到负极需要3×10－2s 的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5J ，则该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2A ，供电10min ，非静电力做功是多少？ 答案 2V 240J解析 电动势E ＝W q ＝4×10－52×10－5V ＝2 V非静电力做的功W ＝Eq ＝EIt ＝2×0.2×60×10 J ＝240 J.题组一 对电动势的理解1．(多选)有关电动势的说法中正确的是( )A ．电源的电动势等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功B ．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等C ．电源提供的电能越多，电源的电动势越大D ．当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值 答案 ABD解析 电动势的定义式E ＝Wq可知，电源的电动势等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．故A 正确；当外电路断开时，电源的电压与电源的电动势相等．故B 正确；电源提供的电能取决于做功的时间，不能说明电动势大．故C 错误；根据电动势的定义式E ＝W q可知，当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值．故D 正确． 2．下列说法中正确的是( )A ．某同学订购的iPhone4s 手机的电池铭牌：“3.7V 1430mA·h”，相比iPhone4的“3.7V 1420mA·h”，说明电池容量前者大B ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C ．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以非静电力做功越多，电源电动势越大D ．新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势高很多 答案 A解析 由题可知，前者容量为1 430 mA·h，而后者为1 420 mA·h，故说明前者电池容量大，故A 正确；电动势的大小由电源自身的性质决定的，与外电路无关，故B 错误；电动势E ＝Wq，故电动势的大小是比较的移送单位电荷时做功的多少，故C 错误；新旧1号电池对小灯泡供电时，发现旧电池供电时灯泡较暗，主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多，故D 错误．3．(多选)如图1所示，为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )图1A ．该电池的容量为500mA·hB ．该电池的电动势为3.6VC ．该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD ．若电池以10mA 的电流工作，可用50小时 答案 ABD解析 电池上的3.6V 表示电动势，500mA·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500mA·h＝t ×10mA ，得t ＝50h ，所以A 、B 、D 选项正确． 题组二 对公式E ＝W q的理解和应用4．对于电动势的定义式E ＝W q的理解，正确的是( ) A ．E 与W 成正比 B ．E 与q 成反比 C ．E 的大小与W 、q 无关 D ．W 表示非静电力 答案 C解析 电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量，与W 、q 无关．5．(多选)如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V ，这表示( )图2A ．电路通过1C 的电荷量，电源把1.2J 其他形式的能转化为电能B ．电源在每秒内把1.2J 其他形式的能转化为电能C ．该电源比电动势为1.5V 的干电池做功少D ．该电源与电动势为1.5V 的干电池相比，通过1C 电荷量时其他形式的能转化为电能少 答案 AD6．一台发电机用0.5A 的电流向外输电，在1min 内将180J 的机械能转化为电能，则发电机的电动势为( )A ．6VB ．360VC ．120VD ．12V 答案 A解析 q ＝It ，E ＝W q ＝W It ＝1800.5×60V ＝6V. 题组三 综合应用7．电动势为20V 的电源向外供电，已知它在1min 时间内移送120C 的电荷量，则： (1)这个回路中的电流是多大？ (2)电源产生了多少电能？ 答案 (1)2A (2)2400J解析 (1)由I ＝q t ＝1201×60A ＝2A.(2)电源产生的电能为W ＝qU ＝120×20J ＝2400J.8．常用的干电池有1号电池、5号电池等，电动势均为1.5V.(1)如果这两种电池对外提供电荷量均为2C ，那么电源所做的功各是多少？有多少其他形式的能转化为电能？(2)试分析一下，这两种电池在电学性能上有哪些不同． 答案 见解析解析 (1)W ＝qE ＝2×1.5J ＝3J ，两种干电池做功均为3J ，均有3J 其他形式的能转化为电能．(2)两种电池的容量不同，5号电池容量小；内阻不同，一般情况下，5号电池内阻大．。
2024-2025版高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律教案新人教版选修3-1
教学方法/手段/资源：
-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解闭合电路的欧姆定律知识点。
-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握闭合电路的欧姆定律技能。
-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
-学生可以尝试阅读一些与电路设计相关的书籍，如《电子电路基础》、《电路设计与仿真》等，提升自己的电路设计能力。
-学生可以参与一些在线的科学讨论组，与其他学生或专业人士交流关于闭合电路的欧姆定律的问题，互相学习和进步。
-学生可以利用课余时间，自己设计一些简单的电路实验，如制作一个简单的串联电路或并联电路，观察电流和电压的变化，验证欧姆定律。
-帮助学生深入理解闭合电路的欧姆定律知识点，掌握相关技能。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：教师根据闭合电路的欧姆定律课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：教师提供与闭合电路的欧姆定律课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。
3.实验法：教师将引导学生参与实验，通过测量电路中的电流、电压、电阻等物理量，让学生亲身感受电流、电压、电阻之间的关系，从而加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
教学手段：
1.多媒体设备：教师将利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示电路图、实验现象等，让学生更直观的理解闭合电路的欧姆定律，提高学生的学习兴趣。
教师活动：
-发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：电源和电流
第二章恒定电流全章教学内容分析本章介绍电路的基本概念和规律，在物理学发展史上，从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程，从内容上来说，本章和上一章有着必然的内在联系。
首先，电路中的电压概念就是静电学中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场)，而自由电荷在导体中的定向移动，则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。
其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。
从电源、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。
本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学习和理解科学探究的基本方法创造了条件。
本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。
课标要求1．内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。
(2)初步了解多用电表的原理。
通过实际操作学会使用多用电表。
例1：以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。
例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。
(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。
(4)知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。
(5)测量电源的电动势和内阻。
(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。
例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。
(7)通过实验观察门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。
(8)初步了解集成电路的作用。
关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。
2．活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。
高中物理选修3-1恒定电流教案
第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.（二）过程与方法尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.（三）情感态度与价值观1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神.2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣.【教学重点难点】重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析【教学过程】【复习引入】【问题】闭合电路的欧姆定律内容？表达式？【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律，表达式：E=U+Ir【问题】现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？新课教学10 实验：测定电池的电动势和内阻一、实验原理【展示】方法一、伏安法测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得，用电压表路端电压U、电流表测电路中电流I , 改变滑动变阻器滑片的位置，测出两组U 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir 得，用电流表测出电路中的电流，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出几组R 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律r RU U E +=得，用电压表测出电阻箱两端的电压，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出两组R 和U 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势E , 内电阻r ，以伏安法为例，具体测量二、实验方法实验目的：伏安法测电源电动势E , 内电阻r实验原理：E=U+Ir实验器材：被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.电路图实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好.（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值.（4）断开电键，整理好器材.（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r.注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池)；2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E 和r 明显变化．3．测出不少于6组I 、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I 、U 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均．4．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图 (甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，如图 (乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝IU ∆∆ ，计算出电池的内阻r .三、数据处理实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题.图线的纵坐标是路端电压U ，横坐标是电流I ，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E .横轴截距点（路端电压U =0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流rE . 说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.②由于r 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r 由IU ∆∆求得，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得.【拓展】作U —I 图象的几个原则：（1）适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点，图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间，不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度，坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.(2)描绘图线时，应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点，误差很大，应舍弃.误差分析【问题】选用电路图时，有甲乙两种电路图，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？（甲图）1、误差来源：电压表的分流2、测量值与真实值比较：设电动势为E ′，内电阻为r ′；E ′＝r R U I U V)(111++′ E ′＝r R U I U V )(222++′ 解得：）＋（）＝＋）（－－＝（VV 211221R r 1R r 1I I U I U I '''E E ）＋（）＝＋（－－＝VV 2112R r 1r R r 1I I U U r ''' 由此可知测量值E 、r 均比真实值偏小，但r ′＜＜R V ，故误差很小。
高中选修3-1第二章恒定电流教案.doc
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1．让学生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使学生对电源的的概念、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、电流的学习培养学生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。
三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
四、教学过程（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。
1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图 2— 1，水池A、B 的水面有一定的高度差，若在 A、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池 A 运动到水池B。
A、 B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池 B中的水抽到水池 A 中，这样可保持A、 B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：结合课本图2。
1-4 分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
人教版 选修3-1 第二章 恒定电流第10节《测定电池的电动势和电阻》说课稿
《测定电池的电动势和电阻》说课稿尊敬的各位老师你们好我今天说课的题目是《测定电池的电动势和电阻》,接下来我将从教材分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计六个方面进行我的说课。
一、教材分析本节出自人教版物理选修3-1第二章第10节，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习既能加深对闭合电路欧姆定律的理解又能激发学生的学习兴趣，培养学生的合作、探究、动手能力，它具有很重要的实际意义。
二、教学目标1.知识与技能目标：(1)理解闭合电路的欧姆定律内容；(2)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法；(3)学习用图象法处理实验数据；(4)尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法。
2.过程与方法目标：（1）通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
（2）体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
3.情感、态度与价值观目标：（1）培养学生仔细观察，真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质；（2）使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
三、教学重难点1.重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。
2. 难点：用图象法处理实验数据及实验误差的分析。
四、教法与学法1、教法根据《物理课程标准》结合教学内容，针对学生实际，以素质教育为出发点，我将采用启发、引导、实践、探究、分析等多种方法进行教学，真正理解欧姆定律。
2、学法为适应学生认知能力和思维发展水平，根据教学的目的和特点，针对学生的实际情况，在教学过程中采用的学法有观察、操作、讨论、思考、分析等。
五、教学过程（一）情景引入、展示目标回顾上节所学内容，引入新内容教师：上堂课我们学习了闭合电路的欧姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么写？学生：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律。
新人教选修3-1第二章恒定电流教案
2.1电源和电流教学目标一、知识与技能1．让学生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使学生对电源的的概念、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、电流的学习培养学生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。
教学重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
教学过程教师活动：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？通过现象对比，激发学生的求知欲。
调动学生的学习积极性。
过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。
1．电源教师：（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？学生活动：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。
【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的水流呢?让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
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2.2电动势
教学目标
1、知识与技能
理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。
2、过程与方法
通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养。
3、情感、态度与价值观
了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。
教学重点与难点
1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。
2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学过程
（一）引入新课
教师：引导学生回顾上节课学习的“电源”的概念。
在教材图2.1-2中电源的作用是什么？
教师：（投影）（如图所示）
学生思考，选出代表回答：电源能够不断地将电子从A搬运到B，从而使A、B之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。
教师：电源P在把电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？
学生思考回答：电子的电势能增加了。
电源为电路提供了电能。
教师：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？
学生思考回答：电源是把其他形式能转化为电能的装置。
引入：电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？
（二）进行新课
1、电源
教师：（投影）教材图2.2-1（如图所示）
教师：（1）用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？
（2）导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？
学生思考回答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。
（2）导线中的电场是恒定电场。
导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。
导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。
教师：自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？
学生：正功；减少。
教师：自由电子定向运动的速率是不变的，能量还守恒吗？该怎样理解？
学生：守恒。
自由电子与带正电的离子相互碰撞，在定向运动过程中受到阻力作用，电子要不断克服阻力做功，其动能向热能转化。
教师总结：大家说的对，概括地说，在电源外部，电场力对自由电子做正功，是电能转化为其他形式能，这个过程中消耗了电能。
这些电能又是哪里来的呢？
学生：电源把其他形式能转化为电能。
教师：根据前面的分析，大家讨论一下，电源是如何把其他形式能转化为电能的呢？
学生思考回答：在电源内部也存在电场，电场方向也是从正极指向负极。
根据电荷守恒定律，电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极，自由电子必须克服电场力做功，这就
需要有“非静电力”作用于电子。
这个“非静电力”是电源提供的。
也就是说，电源通过非静电力做功，使电荷的电势能增加了。
教师点评、总结，引导学生建立起电源的概念：电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
教师：出示干电池、手摇发电机，提出问题：干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？谈谈你的看法。
学生思考，分组讨论，选出代表回答。
干电池中的非静电力是化学作用，手摇发电机的非静电力是电磁作用，前者把化学能转化为电能，后者把机械能转化为电能。
非静电力虽然不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是相同的，都是把其他形式能转化为电能。
教师：电源有好多种，他们在把其他形式能转化为电能的本领相同吗？举例说明。
学生举例：手电筒、家用照明电灯、汽车上的照明电灯等，亮度不同。
教师：在物理学上，该如何描述电源的这种本领呢？（承上启下，过渡到下一问题）
2、电动势
教师：引导学生从静电力对电荷做功，电荷电势能增加的角度建立起电动势的概念。
思考问题：是不是静电力对电荷做的功越多，静电力做功的本领越大？该如何描述静电力做功的本领？
学生思考，分组讨论，选出代表回答。
静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领。
静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。
教师：电动势也是用比值定义的物理量，请把电动势的定义完整地说出来。
并写出电动势的定义式。
说明给物理量符号的意义和单位。
学生思考，得出电动势的定义，并写出电动势的定义式。
如果电源移送电荷q 时非静电力所做的功为W ，那么W 与q 的比值
q
W ，叫做电源的电动势。
用E 表示电动势，则： q
W E 式中W ，q 的单位分别是焦耳（J ）、库仑（C ）；电动势E 的单位与电势、电势差的单位
相同，是伏特（V ）。
电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
教师：电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，电动势和电势差的物理意义有何不同呢？
学生思考，分组讨论，选出代表回答。
电动势：q
W E =。
W 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E 表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能），反映电源把其它形式能转化为电能的本领）。
电压：q
W U =。
W 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。
反映把电势能转化为其它形式能的本领。
电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。
教师指出：电源内部也是由导体组成的，也存在电阻。
这个电阻叫做电源的内阻，大小由电源自身特点决定。
内阻和电动势都是反映电源特性的物理量。
3、巩固练习
1、对于电动势的定义式q
W E =，理解正确的是（ ） Ａ、E 与W 成正比 B 、E 与q 成反比
C 、E 的大小与W 、q 无关
D 、W 表示非静电力。
2、对于电动势E=2V 的电源给外电路供电时，当输出电流为2A 时，在1分钟的时间内电源消耗的化学能为（ ）
A 、240J
B 、4J
C 、216J
D 、3.6Ｊ
3、单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭和电路移动一周所释放的能量大小决定于（ ） Ａ、电源电动势 B 、电流强度大小
C 、电源的内阻
D 、电路的总电阻
（三）课堂总结
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。