电源和电流精品教案
高中物理《电源和电流》教学设计
《电源和电流》教学设计学科:物理年级:高二年级【教学内容】《电源和电流》是《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》必修课程必修3模块中“电路及其应用”主题下的内容,“电源和电流”这一节是电场与电路两部分知识相衔接的重要部分,本节主要内容是电流的产生和描述,共有三个知识点:电源、恒定电场、恒定电流。
电流概念是整个电路知识的最基本概念,从电流开始延伸到电阻、电功、电功率和电动势等概念以及电路结构、电路规律,正确理解电流概念是进一步学习电路知识的基础。
【教材分析】教材首先分析导线内持续电流是怎么产生的,然后分析恒定电流是怎么形成的,进而说明怎样定量描述电流的强弱,最后从微观角度解释影响电流的因素。
教材内容安排从现象到本质,从定性到定量,层层递进。
【学情分析】学生在初中已经学习了恒定电流的一些基本知识,知道将电池、导线和用电器连接形成闭合回路,电路中将产生稳定的电流,知道电流方向的规定,对电流的概念较为熟悉,但对电流的产生理解较浅,知道电荷的定向移动形成电流,但不理解为何电荷会定向移动。
学生已经基本掌握了学习物理的思维方法,例如模型建构法、类比法、比值法等等,在学习本节内容之前学生已经学习了静电场和静电平衡的知识,有了一定的电场基础。
因此教学时可在分析电路中恒定电场建立的基础上,结合金属微观结构模型,分析电子在导体内的运动情况。
【教学目标】物理观念:通过实例对比,引导学生思考持续电流形成的原因,了解电源的作用,认识常见的电源;通过对比静电平衡条件,引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况,了解导体中的恒定电场和恒定电流;通过实例分析,理解电流的定义,知道电流的单位。
科学思维:通过情境展示和引导,学生主动参与电源和电流基本概念的构建,培养学生科学思维物理核心素养。
科学探究:教师问题链的设问,学生思考探究恒定电场、电流微观涵义,培养学生科学探究物理核心素养。
科学态度与责任:通过展示电池发展历史以及比亚迪刀片电池介绍,使他们了解现代前沿电源研究工作是研发体积更小、电容量更高、输出功率更高的电池,提高学生好奇心和求知欲,激发学生对科学的兴趣和热情,增强学生对国家自豪感和社会责任感。
11.1 电源和电流(公开课)
【导学案P64】
1.(多选)对电源的认识,下列说法正确的是( BD ) A.电源是为电路提供自由电荷的装置 B.电源的作用是保持导体两端有稳定的电势差 C.电源的作用是使绝缘体变成导体 D.电源使导体中的自由电子发生定向移动
03 常见电源
电源中电势高的一极是正极,电势低的一极是负极。
电源
干 电 池
2.物理意义:表示电流强弱程度的物理量
3.公式: I q t
定义式:适用于任何电 荷定向移动形成的电流
4.单位: 国际单位 安培(A) 1A=1C/s
常用单位:毫安(mA)、微安(μA)
1A 103 mA 106 μA
5.电流方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。 在电源外部,电流从正极流向负极;电源的内部,电流从负极流向正极;
注:(1)电流强度虽然有大小和方向,是标量。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
(2)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反,但正、负离子定向
移动形成的电流方向是相同的,此时:
I
q1
q2
(3)环形电流:
t
I
【 典 例 1 】 (2022·山东·高密三中高二开学考试)安培提出了著名的
分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电
新课导入
电闪雷鸣时,强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光,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,这是为什么?
水势A
抽水机
A
B
连通器
水势B
水流
-
-
-
-
正极
+
_
+
_
+
-_
+
高中物理最新-电源与电流教案 精品
1电源和电流[学习目标] 1.了解电流的形成,知道电源的作用和导体中的恒定电场. 2.知道电流的定义、单位、方向的规定,理解恒定电流.(重点) 3.理解电流形成的微观实质.(难点)电源与恒定电场[先填空]1.电源2.恒定的电场①定义:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场.②形成:连接A、B导体的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.③特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化,基本性质与静电场相同.④适用规律:在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场.[再思考]恒定电场就是静电场,对吗?【提示】静电场是静电荷产生的电场而恒定电场是由电源、导线等电路元件累积电荷形成的电场,但二者基本性质相同.[后判断](1)恒定电场与静电场基本性质相同,两者没有区别.(×)(2)电路中有电流时,电场的分布就会随时间不断地变化.(×)(3)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能.(√)(4)恒定电场的电场强度不变化,一定是匀强电场.(×) 恒定电流 [先填空]1.电流概念(1)概念:电荷的定向移动形成电流.(2)物理意义:反映了电流的强弱程度.(3)符号单位:符号I :单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A 、mA 、μA ).(4)表达式:I =q t .(5)电流的方向:规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向.2.恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流.[再思考]有同学认为“只有导体中才可有电流”,谈一谈你的认识.【提示】 电荷定向移动形成电流,不论是导体内还是其他空间只要有电荷定向移动就可形成电流,如氢原子中核外电子做匀速圆周运动时,形成了一环形电流等.[后判断](1)电流既有大小,又有方向,是矢量.(×)(2)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.(√)(3)导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的.(×)预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一 对电流的理解(深化理解)第1步 探究——分层设问,破解疑难1.电流是怎样形成的?怎样才能形成持续电流?2.正、负自由电荷在同一导体内定向移动方向相同吗? 第2步 结论——自我总结,素能培养1.电流的形成(1)形成:当导体和电流连接后,导体中形成恒定电场,自由电荷在导体内在电场力作用下,定向移动,从而形成电流.(2)产生电流的条件:导体两端有电压.(3)形成持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合.2.电流的方向(1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反.(2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.3.电流的大小(1)定义式:I =q t .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值.对于恒定电流,电流的瞬时值与平均值相等.(2)三点说明.①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,应用I =q t 求电流时,q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.②q =It 是I =q t 的变形,是求电荷量的重要公式.其中I 是电流在时间t 内的平均值.③电流是标量:电流虽然有方向,但是它遵循代数运算法则,所以电流不是矢量而是标量.第3步 例证——典例印证,思维深化在NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图2-1-1所示,若测得2 s 内有1.0×1018个Na +和Cl -通过溶液内部的横截面M ,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?图2-1-1【思路点拨】 (1)溶液中的电流由Na +、Cl -同时定向移动产生.(2)通过溶液中某截面积电荷量为正负电荷量绝对值之和.【解析】 NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na +和Cl -,它们在电场力作用下向相反方向运动.故溶液中电流方向与Na +定向移动的方向相同,即由A 指向B .Na +和Cl -都是一价离子,每个离子的电荷量为e =1.6×10-19C ,NaCl 溶液导电时,Na +由A 向B 定向移动,Cl -由B 向A 运动,负离子的运动可以等效地看作正离子沿相反方向的运动,所以,每秒钟通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和,则有I =q t =q 1+q 2t =1.0×1018×1.6×10-19+1.0×1018×1.6×10-192A=0.16 A.【答案】 溶液中的电流大小为0.16 A ,方向由A 指向B .应用I =q t 求解电流应注意的问题计算电流时,要分清形成电流的自由电荷的种类:(1)对于金属导体,是自由电子的定向移动形成的,电荷量q 是通过导体横截面的自由电子的电量.(2)对于电解液,是正、负离子同时向相反的方向定向移动,电荷量q 为正、负离子电荷量的绝对值之和.第4步 巧练——精选习题,落实强化1.横截面积为0.5 cm 2的导电液体中,每秒钟有0.2 C 正电荷和0.3 C 负电荷相向运动,则电流是( )A .0.2 AB .0.3 AC .0.5 AD .118 A【解析】 I =Q t =0.2+0.31 A =0.5 A ,故选C.【答案】 C2.某电解液中,若在 4 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横截面,那么通过这个横截面的电流是( )A .0B .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A【解析】 电流是由正、负离子定向移动形成的,则在4 s 内通过某横截面的总电荷量应为q =1.6×10-19×2×1.0×1019 C +1.6×10-19×1×2.0×1019 C =6.4 C .由电流的定义式知:I =q t =6.44 A =1.6A ,故选项C 正确.【答案】 C学生分组探究二 电流的微观表达式(深化理解)第1步 探究——分层设问,破解疑难1.从微观上如何认识电流的大小?2.利用I =q t 怎样推导电流的微观表达式?第2步 结论——自我总结,素能培养1.建立模型如图2-1-2所示,AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ,设导体的横截面积为S ,导体每单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量为q .图2-1-22.理论推导AD 导体中的自由电荷总数:N =nlS .总电荷量Q =Nq =nlSq .所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间:t =l v .根据公式q =It 可得:导体AD 中的电流:I =Q t =nlSq l /v =nqS v .3.结论由此可见,从微观上看,电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小,还与导体的横截面积有关.第3步 例证——典例印证,思维深化已知铜导线中的电流为1 A ,铜导线的横截面积为1 mm 2,求:(1)在1 s 内,有多少个电子通过铜导线的横截面(电子电荷量e =1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率多大(设铜导线中每立方米含有8.5×1188个自由电子)?【思路点拨】 (1)由I =q t 可求1 s 内通过的电量q ,结合q =ne求出n .(2)根据I =nes v 可求v .【解析】 (1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷量为q =It =1 C. 所以1 s 内通过铜导线横截面的电子个数为N =q e =11.6×10-19=6.25×1018(个).(2)由电流的微观表达式I =nqS v 得自由电子的平均移动速率v =I nqS =18.5×1028×1.6×10-19×1×10-6m/s ≈7.35×10-5 m/s.【答案】 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10-5 m/s利用I =nqs v 分析问题应注意的三个方面1.各个物理量都要用国际单位.2.正确理解各符号的意义,特别是n 表示导体中单位体积内的自由电荷数,v 表示自由电荷定向移动速度的大小.3.若已知单位长度的自由电荷数为n ,则电流的微观表达式为I =nq v .第4步 巧练——精选习题,落实强化3.铜的原子量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有n 个自由电子,今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( )A .光速c B.I neSC.ρI neSmD.mI neSρ【解析】 假设电子定向移动的速率为v ,那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积v tS 中的自由电子数,而体积为v tS 的铜的质量为v tSρ,摩尔数为v tSρm ,所以电荷量q =v tSρne m ,因电流I =q t =v Sρne m ,于是得到v =mI neSρ.【答案】 D4.一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q ,当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( )A .q vB .q /vC .q v SD .q v /S【解析】 时间t 内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q =q v t ,依电流的定义式可得I =Q t =q v ,故A 正确.【答案】 A金属导体导电时的三种速率1.三种速率概念 (1)电子定向移动的速率:电子在金属导体中的平均运动速率.(2)电流的传导速率:电流在导体中的传导速率.(3)电子热运动的速率:自由电子在导体内做无规则热运动的速率.2.三种速率的比较比较项 物理意义 大小/m·s -1电子定向移动的速率金属导体内电子的定向移动形成电流,电流与电子定向移动速率的关系为I =neS v 1×10-5 电流的传导速率 电流的传导速率等于光速.电路一接通,导线中以光速c 在各处形成电场,进而使自由电子发生定向运动形3×118成电流电子热运动的速率导体内电子不停地做无规则的热运动,由于向各个方向运动的机会均等,不能形成电流1×118 下列关于电流的说法中,正确的是()A.金属导体中,电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率B.导体两端电势差增大时,电流增大,电流的传导速率也增大C.电路接通后,自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能到达用电器D.通电金属导体中,电流的传导速率比自由电子的定向移动速率大得多【解析】电荷的定向移动形成电流,电流在金属导体中的传导速率等于光速,而金属导体中自由电子的定向移动速率比光速小得多,A、B、C错,D对.【答案】 D【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下:易错选项错误原因A 混淆电流的传导速率与自由电子的定向移动速率,两者不同,实际上电流的传导速率远大于自由电子的定向移动速率B 误认为电流的传导速率与电势差有关,其实电流的传导速率为光速,与电路两端的电势差大小、电路中电流大小无关C 误将电流的传导速率认为是自由电子的定向移动速率,实际上由于自由电子的定向移动速率很小,自由电子由电源到达用电器需相当长时间——[先看名师指津]——————————————(1)电流的大小与自由电荷沿导体定向移动的速率有关,与电场的传播速率无关.(2)自由电子做无规则热运动的平均速率与温度有关,与电流大小和电场的传播速率均无关.(3)电场的传播速率等于光速,是一个常数,与自由电荷沿导体定向移动的速率以及自由电子做无规则热运动的平均速率均无关.——[再演练应用]———————————————一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ,导体单位长度内的自由电子数为n ,金属内的自由电子的电荷量为e ,自由电子做无规则热运动的速率为v 0,导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( )A .自由电子定向移动的速率为v 0B .自由电子定向移动的速率为v =I neSC .自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD .自由电子定向移动的速率为v =I ne【解析】 关键是理解v 和n 的物理意义,电流微观表达式中n 为单位体积内的自由电子数,而本题中n 为单位长度内的自由电子数,t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是v t 内的自由电子数,其数量为n v t ,电荷量q =n v te ,所以电流I =q t =ne v ,所以v =I ne ,故正确选项为D.【答案】 D。
电流和电源教学方案(最新)
电流和电源教学方案目标:1、了解电流的微观机理及其定义式,知道电流的方向是如何规定的。
2、了解电源的发明对人类的生活产生的巨大的影响。
3、了解电源在电路中的作用。
了解电动势的概念和单位。
了解常见电池电动势的大小。
过程一、电流问:怎样才能产生电流?(电荷的定向移动)问:产生电流需要有什么样的条件呢?(①自由电荷②导体两端有电压)说明:金属中的自由电子,酸、碱、盐水溶液中的正、负离子,都是自由电荷,干电池、蓄电池、发电机等电源,它们在电路中的作用是保持导体上的电压。
问:如何规定电流的方向?(规定正电荷定向移动的方向为电流的方向)问:金属中自由电荷是电子,那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系?(相反)问:导体中电流的流向如何?(在电源外部电流从正极流向负极,在内部是由负极流向正极)问:电流有强弱的不同,如何比较电流的强弱?(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)说明:我们把通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值定义为电流,用I表示,I=Q/t问:在国际单位制中,电流的单位是什么?(安培简称安,符号A )问:还有什么常用单位?(毫安mA 1mA=10-3A 微安μA 1μA=10-6A )二、电源和电动势说明:一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成,问:那么电源的作用是什么呢?(使导体两端建立电场,电场力使导体中的自由电荷做定向运动,形成持续的电流)说明:生活中有各种各样的电源,不同的电源,两极间电压的`大小不一样。
不接用电器时,常用干电池两极间的电压大约是l.5V ,铅蓄电池两极间的电压大约是2V 。
电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的.电源的这种特性,物理学中用电动势来描述,符号是E ,电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电动势的单位与电压的单位相同,也是伏特。
问:从能量转化的角度看,电源的作用是什么?(把其他形式的能转化为电能,化学电池把化学能转化为电能,发电机把机械能转化为电能,太阳电池把太阳能转化为电能)【电流和电源教学方案】。
电源和电流
2.1电源和电流的教案一、教学目的:1. 知识与技能使学生了解电流形成的条件,掌握电流强度和电源的概念。
2.过程与方法培养学生学习兴趣,及想象能力3. 情感态度与价值观培养学生善于思考的能力及热爱科学的态度二、重难点分析:重点是电流形成的条件及对电源的理解难点在于电流的微观式的推导三、教学过程:(一)电源定义:通过非静电力做功,把其他形式的能转化成电能的装置。
(提问什么是非静电力?)(二)电流1.形成电流的条件先由学生阅读教材回答形成电流的条件:再由老师讲解形成电流的条件。
电流产生的条件:(1)导体内有大量自由电荷(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气 体——正负离子和电子)(2)导体两端存在电势差(电压)问题讨论:如果把金属导体的一端接在带正电的金属球A 上,另一端接在带负电的金属球B 上。
讨论:(1) 金属导体上是否有电流形成?(2) 导体上的电流是否能持续存在?要想得到持续电流条件是什么?总结:导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差。
电源的作用就是保持电路两端的电势差,使电路中有持续的电流。
2.电流强度(I )为了表征电流的强弱,引入一个物理量——电流强度(I ) 定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值叫做电流强度。
简称电流。
数学表达式:I=q/t 说明:电流强度的单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A 。
如果在1秒内通过导体横截面的电量为1库,导体中的电流强度就是1安培。
在常驻用单位中,电流的单位还有毫安(mA ),微安(μA )1 mA=10-3A1μA=10-6A3.电流的方向电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成。
习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。
高中物理电流和电源教案
高中物理电流和电源教案教学目标:1. 了解电流的概念和单位。
2. 掌握电流的计算方法。
3. 理解电源的作用和种类。
4. 能够分析电路中的元件连接和作用。
教学重点:1. 电流的定义和计算。
2. 电源的作用和种类。
教学难点:1. 电流的理解和计算。
2. 电源的作用和连接。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入电流的概念,让学生思考电流与电路的关系。
2. 提问:什么是电流?电流的单位是什么?二、讲解电流(15分钟)1. 讲解电流的定义和单位。
2. 分析电流的计算方法。
3. 举例让学生进行实际计算。
三、讲解电源(15分钟)1. 介绍电源的作用和种类。
2. 分析电源在电路中的连接方式。
四、练习(15分钟)1. 给学生几道计算电流的题目进行练习。
2. 让学生分析电路图中的电源连接。
五、课堂讨论(10分钟)1. 让学生分组讨论电流和电源的应用。
2. 收集学生的意见并进行讨论。
六、总结(5分钟)1. 总结本节课的重点内容。
2. 提醒学生完成相关练习和作业。
板书设计:电流- 定义:电荷在单位时间内通过导体的数量- 计算:I = Q/t- 单位:安培(A)电源- 作用:提供电荷流动的能量- 种类:直流电源、交流电源教学反思:通过本节课的教学,学生能够对电流和电源有更深刻的理解,并能够运用所学知识进行相关计算和分析。
为了加深学生对电流和电源的理解,可以设置更多实际应用的案例,引导学生深入思考。
同时,为了巩固学生的知识,可以设计更多不同难度的练习题目,让学生进行多角度的理解和应用。
电流和电源物理教案设计
电流和电源物理教案设计第一章:电流的概念教学目标:1. 理解电流的定义和基本性质。
2. 学会使用电流表测量电流。
教学内容:1. 电流的定义:电流是指电荷的流动,单位是安培(A)。
2. 电流的方向:物理学中规定正电荷流动的方向为电流的方向。
3. 电流的测量:使用电流表测量电路中的电流。
教学活动:1. 通过实验让学生观察电流的流动,并用实验器材测量电流。
2. 引导学生思考电流的形成原因和电流的性质。
第二章:电源教学目标:1. 理解电源的作用和种类。
2. 学会使用电压表测量电压。
教学内容:1. 电源的作用:提供电能,使电荷发生流动形成电流。
2. 电源的种类:直流电源和交流电源。
3. 电压的定义:电压是指电场力做的功与电荷的比值,单位是伏特(V)。
4. 电压的测量:使用电压表测量电路中的电压。
教学活动:1. 通过实验让学生观察不同电源的特点,并使用电压表测量电压。
2. 引导学生思考电源的作用和不同电源的差异。
第三章:电阻教学目标:1. 理解电阻的概念和作用。
2. 学会使用欧姆表测量电阻。
教学内容:1. 电阻的概念:电阻是物体对电流流动的阻碍作用,单位是欧姆(Ω)。
2. 电阻的计算:电阻等于电压与电流的比值。
3. 电阻的测量:使用欧姆表测量电路中的电阻。
教学活动:1. 通过实验让学生观察电阻对电流的影响,并使用欧姆表测量电阻。
2. 引导学生思考电阻的形成原因和电阻的性质。
第四章:欧姆定律教学目标:1. 理解欧姆定律的内容和应用。
2. 学会运用欧姆定律计算电流、电压和电阻。
教学内容:1. 欧姆定律的内容:在电路中,电流与电压成正比,与电阻成反比。
2. 欧姆定律的公式:I = V/R,其中I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
3. 欧姆定律的应用:根据已知量计算电流、电压和电阻。
教学活动:1. 通过实验让学生观察欧姆定律的应用,并记录实验数据。
2. 引导学生运用欧姆定律计算不同电路中的电流、电压和电阻。
第五章:串并联电路教学目标:1. 理解串并联电路的特点和计算方法。
电源和电流教案
电源和电流教案【篇一:2.1电源和电流教案】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。
电流和电源优秀教案初中
电流和电源优秀教案初中教学目标:1. 了解电流的概念,知道电流是由电荷的定向移动形成的。
2. 掌握电源的作用,能够提供电能,使电路中形成持续的电流。
3. 能够正确使用电流表,探究串联电路和并联电路电流的特点。
教学重点:1. 电流的概念和形成原因。
2. 电源的作用和电路中电流的维持。
3. 电流表的使用和串联电路、并联电路电流特点的探究。
教学难点:1. 电流的形成原因和电流方向的规定的理解。
2. 电源的作用和电路中电流的维持的原理。
3. 电流表的使用和串联电路、并联电路电流特点的实验探究。
教学准备:1. 电流表。
2. 电路元件:电源、导线、开关、灯泡等。
3. 教学课件或黑板。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾电荷的性质,讨论电荷的定向移动是否可以形成电流。
2. 提问:那么电流是如何形成的呢?它有哪些特点呢?二、新课导入(15分钟)1. 讲解电流的概念:电流是由电荷的定向移动形成的,可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正负电荷同时向相反方向移动形成。
2. 介绍电流的方向规定:电流的方向是正电荷定向移动的方向。
3. 讲解电源的作用:电源是提供电能的装置,可以使电路中形成持续的电流。
三、电流表的使用(15分钟)1. 讲解电流表的使用方法:电流表要串联在电路中,电流要从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,被测电流不要超过电流表的量程。
2. 演示电流表的使用:教师操作电流表,测量电路中的电流,并解释测量结果。
四、探究串联电路和并联电路电流特点(15分钟)1. 串联电路电流特点的探究:引导学生分组进行实验,观察并记录不同电路中电流的大小。
2. 并联电路电流特点的探究:引导学生分组进行实验,观察并记录不同电路中电流的大小。
五、总结和作业布置(5分钟)1. 总结本节课所学内容:电流的概念、电流的形成原因、电流的方向规定、电源的作用、电流表的使用、串联电路和并联电路电流特点。
2. 布置作业:要求学生运用所学知识,设计一个简单的电路,并画出电路图。
初中物理电流与电源教案
初中物理电流与电源教案1. 知识与技能:(1)了解电源的定义和作用,能说出电源提供电能,使电荷发生定向移动形成电流;(2)知道常见电源的种类,如干电池、蓄电池、太阳能电池等;(3)掌握电源电动势的概念,能理解电源两极间的电压就是电源的电动势。
2. 过程与方法:通过观察生活中常见的电源,培养学生的观察能力和实践能力;通过实验,让学生了解电源的电动势,提高学生的实验操作能力。
3. 情感态度价值观:培养学生对物理学习的兴趣,使学生认识到电源在现代社会中的重要作用,增强环保意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)电源的定义和作用;(2)电源电动势的概念。
2. 教学难点:(1)电源电动势的计算;(2)电源在电路中的作用。
三、教学过程1. 导入新课通过展示生活中常见的电源,如手机电池、充电宝、家用蓄电池等,引导学生思考:这些电源是如何为我们的生活提供电能的?进而引出本节课的主题——电流与电源。
2. 探究电源的作用让学生观察实验装置,了解电源的作用是提供电能,使电荷发生定向移动形成电流。
通过实验,让学生感受电源两极间的电压,从而理解电源的电动势。
3. 学习电源电动势的概念引导学生理解电源电动势的含义,即电源两极间的电压就是电源的电动势。
通过举例,让学生掌握电源电动势的计算方法。
4. 电源在电路中的作用讲解电源在电路中的作用,包括为电路提供电能、维持电路中电流的稳定等。
让学生通过实验观察电源在电路中的作用,提高学生的实践能力。
5. 课堂小结本节课主要学习了电源的定义、作用以及电动势的概念。
要求学生掌握电源两极间的电压就是电源的电动势,并能运用到实际生活中。
四、课后作业1. 总结本节课所学内容,绘制电源电动势的示意图;2. 观察生活中常见的电源,分析其电动势的大小和作用;3. 思考电源在现代社会中的重要性,提出自己的见解。
五、教学反思本节课通过观察生活实例和实验,使学生了解了电源的定义、作用和电动势的概念。
高中物理电源和电流教案
高中物理电源和电流教案
年级:高中
教材:高中物理教材
时长:1课时
教学目标:
1. 了解电源的概念和作用;
2. 理解电流的概念和计算方法;
3. 掌握串联电路和并联电路的特点和计算方法。
教学重点:
1. 电源和电流的概念;
2. 串联电路和并联电路的特点;
3. 电流的计算方法。
教学难点:
1. 串联电路和并联电路的计算方法;
2. 解决实际问题中的电流计算。
教学准备:
1. PowerPoint幻灯片;
2. 实验器材:电池、电线、电压表、电流表等。
教学步骤:
1. 导入:通过引入一个实际生活中的例子,让学生理解电源和电流的基本概念。
2. 讲解:利用PowerPoint幻灯片介绍电源和电流的概念,并讲解串联电路和并联电路的特点。
3. 实验操作:安排学生进行实验操作,测量串联电路和并联电路中的电流。
4. 计算练习:布置一些计算练习题,让学生巩固串联电路和并联电路的计算方法。
5. 实践运用:给学生提供一些实际问题,让他们运用所学知识解决问题。
教学评价:
1. 在实验中观察学生的实验操作是否准确;
2. 在计算练习中检查学生是否能够熟练计算电流;
3. 在实践运用环节中评价学生的解题能力和对电源和电流的理解深度。
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。
高中物理电流与电源教案
高中物理电流与电源教案主题:电流与电源教学目标:1. 了解电流的概念及其特点;2. 理解电流与电压、电阻之间的关系;3. 掌握欧姆定律的应用;4. 知道电源的种类和工作原理。
教学重点:1. 电流的概念及特点;2. 欧姆定律的应用;3. 电源的种类和工作原理。
教学难点:1. 掌握欧姆定律的应用;2. 理解电源的工作原理。
教学准备:1. 课件或实物示例;2. 实验器材:电流表、电压表、电阻器等;3. 教学视频或PPT。
教学过程:一、引入新知识(10分钟)教师通过展示电流的概念及特点,引导学生思考电流与电压、电阻之间的关系,激发学生学习的兴趣。
二、概念解释(15分钟)1. 讲解电流的概念及特点;2. 介绍欧姆定律的含义和公式;3. 分析电流、电压和电阻之间的关系。
三、实验演示(20分钟)1. 展示实验过程:利用电流表、电压表和电阻器进行实验,验证欧姆定律;2. 学生操作实验器材,观察实验现象,并记录数据。
四、知识总结(10分钟)1. 教师总结电流与电源的关系,强调欧姆定律的重要性;2. 学生进行小结,归纳电流、电压、电阻和电源之间的关系。
五、课堂练习(15分钟)1. 教师出示相关习题,让学生进行练习;2. 学生互相讨论答案,加深对知识点的理解。
六、课堂反馈(5分钟)1. 学生回答提问,检验学习效果;2. 教师总结本节课的重点内容,引导学生进一步深化学习。
七、作业布置1. 布置相关作业,巩固课堂所学知识;2. 鼓励学生独立思考,勤加练习。
教学反思:通过这节课的教学,学生能够熟练掌握电流与电源的相关知识,理解欧姆定律的应用,提高实验操作的技能。
同时,教师应该根据学生的反馈和表现,及时调整教学方法,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
教学设计1:11.1 电源和电流
11.1 电源与电流【教学目标】一、知识与能力1.掌握电流的定义、公式和国际单位,了解导体中产生电流的条件。
2.知道电源的作用和导体中恒定电场。
初步体会动态平衡的思想。
3.理解电流的微观表达式,并从微观角度分析导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
二、过程与方法1.通过观察与思考理解电流的形成过程,利用恒定电流的知识解决问题。
2.应用现有电流知识解决实际中的问题,做到理论与实践相结合。
三、情感态度与价值观1.热爱科学,积极参与到科学实践中。
2.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便的解决实际问题。
3.将现有的科学文化知识与实践相结合,真正做到学以致用。
【教学重难点】重点:1.电流的定义、公式及导体中产生电流的条件。
2.电源的作用及导体中恒定电场的形成。
3.恒定电流是如何形成的,从微观角度分析导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
难点:1.电流的形成条件,恒定电场是如何形成的。
2.如何从微观角度分析导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
【教学方法】理论、类比探究、讨论分析【教学准备】教学媒体投影片,多媒体课件,电闪雷鸣的视频,静电图片,小灯泡发光的简单电路.【教学过程】新课导入:如图,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。
若使水管中有源源不断的水流,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。
如果在A、B之间接上一个装置P,它能把从B流到A的电子取走,补充给B,使A、B始终保持一定数量的正、负电荷,使电路中保持持续的电流。
装置P就是电源,A、B是电源的两个电极。
探究1:如图1所示,为什么在两个分别带异种电荷的导体A、B之间连接一条导线R,自由电子就会定向移动产生电流?如图2所示,为什么导线R中电流很快就消失了?为什么闪电时耀眼的闪光只能存在一瞬间,而手电简的小灯泡却能持续发光?结论:小灯泡电路中有电源。
高二物理教案 电源和电流教案
高二物理教案电源和电流教案[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(A),1A=103mA=106A。
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1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ).A.OB.0.8 AC.1.6 AD.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。
电源和电流课堂教案
电源和电流课堂教案一、教学目标1. 让学生了解电源的概念和作用,知道电源是电路的能量来源。
2. 让学生理解电流的形成和电流的计量单位,知道电流在电路中的传递过程。
3. 培养学生动手实验的能力,观察电源和电流的关系。
二、教学重点1. 电源的概念和作用2. 电流的形成和电流的计量单位3. 电源和电流的关系实验三、教学难点1. 电源能量的转化2. 电流的传递过程四、教学方法采用实验观察、小组讨论和教师讲解相结合的方法,引导学生主动探究电源和电流的关系。
五、教学准备1. 实验器材:电源、电线、灯泡、电流表等。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔等。
教案内容:一、导入(5分钟)1. 教师通过PPT展示电源的图片,引导学生思考电源的概念和作用。
2. 学生分享对电源的了解,教师总结并板书电源的定义和作用。
二、电流的形成和计量单位(10分钟)1. 教师通过PPT讲解电流的形成过程,引导学生理解电流的产生。
2. 学生跟随PPT学习电流的计量单位(安培),了解电流的大小表示方法。
三、实验观察电源和电流的关系(15分钟)1. 教师发放实验器材,引导学生分组进行实验。
2. 学生按照实验步骤,观察电源、电线、灯泡和电流表的变化。
3. 教师巡回指导,解答学生疑问。
四、小组讨论和分享(5分钟)1. 学生分组讨论实验现象,总结电源和电流的关系。
2. 各小组派代表分享讨论成果,教师点评并总结。
五、课堂小结(5分钟)1. 教师引导学生回顾本节课所学内容,总结电源和电流的关系。
2. 学生分享学习收获,教师给予鼓励和评价。
六、作业布置(5分钟)1. 教师布置作业:绘制电源和电流的关系图,阐述电源和电流的相互作用。
2. 学生领取作业,教师提醒注意事项。
七、课后反思(教师)1. 教师总结课堂教学情况,反思教学方法和策略。
2. 针对学生的掌握情况,调整后续教学计划。
八、课后作业(学生)1. 完成电源和电流的关系图,阐述电源和电流的相互作用。
2. 预习下一节课内容,准备参与课堂讨论。
电源和电流的教学设计
序号
教学环节
教学内容
教学目标
教学重点与难点
教学过程与方法
教学评价
引入新课
自然界中的电现象(如闪电)与电流
激发学生对电流的兴趣
电流的形成与特点
通过视频或图片展示电现象,引导学生思考电流的产生
学生参与度与兴趣度
2
讲授新课
1. 电源的作用与定义2. 电流的形成与定义3. 恒定电流的概念
1. 理解电源的作用2. 掌握电流的形成与定义3. 了解恒定电流的概念
电源作用的原理,电流的形成与方向判断
1. 通过实验演示电源的作用2. 讲解电流的形成与定义3. 引入恒定电流的概念,并解释其特点
学生对电源与电流的理解程度
3
拓展学习
1. 电流的微观解释2. 电子定向移动的速率与电场建立速率
1. 理解电流的微观机制2. 区分电子定向移动的速率与电场建立速率
电流的微观表达式,电子定向移动速率的理解
1. 推导电流的微观表达式2. 讲解电子定向移动的速率与电场建立速率的区别
学生对电流微观机制的理解程度
4
课堂练习
1. 计算电池容量与平均电流2. 判断电流方向
1. 掌握电池容量的计算方法2. 能够正确判断电流方向
电流强度的计算,电流方向的判断
1. 提供练习题,让学生进行计算2. 引导学生讨论电流方向的判断方法
学生的计算能力与判断能力
5
课堂小结
总结本节课所学内容
巩固学生对电源与电流的理解
电源的作用,电流的形成与特点
教师总结本节课所学内容,学生复述并补充
学生对本节课内容的掌握程度
6
课后作业
1. 完成相关练习题2. 观察生活中的电现象,并尝试解释
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
观察并讨论: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,而电路中的小灯泡却能持续发光?
思考:什么叫电流?电荷的热运动,从宏观上看,能形成电流吗?
[事件2]
教学任务:电源的作用。
师生活动:
投影下面的图片
思考与讨论:
分别带正、负电荷的A、B两个导体球,如果用一条导线将它们连接起来,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?导线中能否出现电流?这个电流有什么特点?
课时NO:主备人:用案时间:年月日星期审核人:
教学课题
第一节电源和电流
教学目标
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。
4.通过对电源、电流的学习,学生学会类比理解电动势,培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
请你用以上物理量表示电流I。
参考解释:
在时间t内通过导体某截面的电荷量为:Q=(vtS)nq
所形成的电流为:I=Q/t=nqSv。
布置作业
书设计
教后札记
[事件3]
教学任务:导线中的电场
师生活动:
问题引导:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有何特点呢?
投影(如图所示)
介绍图中各部分的意义,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
所示。
讨论与交流:
导线中的电场将如何变化,最终又会达到怎样的状态?
结论:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
结论:最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态,导线中的电流只能是瞬时的。
思维拓展:如何使电路中有持续电流?
类比:如图,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流动到水池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。
教学重点难点及突破
教学重点
理解电源的形成过程及电流的产生,会灵活运用公式计算电流的大小
教学难点
把电源与抽水机进行类比解决了电源的作用
教学方法
自主、互动、讨论、交流、归纳、总结
教学用具
投影片,多媒体课件,电闪雷鸣的视频,静电图片,小灯泡发光的简单电路
教学过程
个案补充
导入新课
一、电流的形成
【展示】雷鸣电闪的视频。
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。1 A=1 C/s。常用单位:毫安(mA)、微安(μA)。
电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
思维拓展:
(1)电流是标量;
(2)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;
思考与讨论:怎样才能使水管中有源源不断的水流呢?
结论: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。
思维拓展:电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置,使得导体两端保持电势差(电压),电路中就会有持续的电流。
结论:电源能使电路中产生持续电流。
[事件4]
教学任务:恒定电流
师生活动:
问题引导: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呢?
总结与归纳:恒定电场中的电流是恒定不变的,大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
[事件5]
教学任务:电流强弱的描述——电流。
师生活动:
问题引导:如何表示恒定电流的强弱呢?
(3)在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反。导电时,电荷量q表示通过截面的正、负离子电荷量绝对值之和。
[事件6]
教学任务:电流的微观表达式。
问题引导:
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C,设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电荷量为q,电荷的定向移动速率为v。