电源和电流 教案1
电源和电流学案
电源和电流1.知道形成电流及存在持续..电流的条件. 2.掌握电流强度的定义、公式、单位及其方向的规定3.能根据公式I=tq进行有关计算.一.考点知识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。
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 6、金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向 。
二.知识深化:1 电流的微观解释电流的微观表达式nqSv I 的推导 n 表示单位体积内的自由电荷数,q 表示每个自由电荷的电荷量,S 表示导体的横截面积,v 表示自由电荷沿导体定向移动的速率。
t 时间内流过截面的电子总数为N ,则N=nvts ,e 为电子电量, I=Q/t=Ne/t=Slne/t=neSv.这个式子中有三个变量,不能简单理解为I 与S 成正比,从而似乎与I=Q/t 矛盾。
2 参与导电的正负两种电荷的电流强度的计算方法(1)电解液导电与金属导电不同。
金属导体中的自由电荷只有自由电子,而电解液中的自由电荷是正负离子,应用I=q/t 的时候,应注意q 应是同一时间内正负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
(2)若已知在电解液中t 时间内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为q ,此时电流强度I=q/t,而非I=2q/t.,因为阳极多了电荷量为q 的负离子,可以理解为有q/2的负离子由阴极到达阳极,同时有q/2的正离子由阴极到达阴极,故t 时间内流过导电液横截面积的电荷量为q 。
3 三种速率 (1)电流传导速率,此速率等于光速(对整体而言)(2)电子定向移动速率(对单位电子而言)一般为10-5m/s 的数量级。
(3)电子热运动速率(对所有电子而言)105m/s 的数量级。
高中物理电源和电流和涡流教案
高中物理电源和电流和涡流教案一、教学目标1. 让学生理解电源的分类、工作原理和特性,以及电源的内部和外部特性。
2. 让学生掌握电流的形成、电流的方向、电流的单位以及电流的测量工具。
3. 让学生了解涡流的产生、影响因素以及涡流的应用和防止。
二、教学内容1. 第一节:电源的分类和内部特性教学重点:电源的分类、工作原理和内部特性。
教学难点:电源的内部特性的理解和应用。
2. 第二节:电源的外部特性教学重点:电源的外部特性。
教学难点:电源的外部特性的理解和应用。
3. 第三节:电流的形成和方向教学重点:电流的形成、电流的方向。
教学难点:电流方向的判断。
4. 第四节:电流的单位和测量工具教学重点:电流的单位、测量工具。
教学难点:电流测量工具的使用。
5. 第五节:涡流的产生和影响因素教学重点:涡流的产生、影响因素。
教学难点:涡流产生的条件和影响因素的分析。
三、教学方法采用问题驱动法、案例分析法、小组讨论法等多种教学方法,引导学生主动探究、积极思考,提高学生的物理素养和科学思维能力。
四、教学准备1. 教学课件和教案。
2. 实验器材:电源、电流表、电压表、电阻器等。
3. 辅助材料:相关文章、案例、视频等。
五、教学过程1. 导入:通过问题驱动,引导学生思考电源和电流的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 新课导入:介绍电源的分类、工作原理和特性。
3. 案例分析:分析实际生活中的电源应用,让学生更好地理解电源的内部和外部特性。
4. 课堂互动:引导学生进行小组讨论,分享对电源特性的理解和应用。
5. 知识拓展:介绍电流的单位和测量工具,以及涡流的产生和影响因素。
6. 课堂练习:给学生发放相关的练习题,检测学生对电源和电流的理解。
7. 总结和反思:对本节课的内容进行总结,引导学生反思自己的学习过程,提出问题并寻求解决方法。
8. 布置作业:布置相关的作业,让学生进一步巩固电源和电流的知识。
六、第六节:电阻、导体与电流的关系教学重点:电阻的概念、电阻的计算、电阻与导体材料、长度、横截面积的关系。
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。
人教版高中物理教案-电流和电源
五、電流和電源學習目標知識脈絡1.知道電流產生的微觀機理,熟記電流的定義式.(重點)2.知道電流的方向是如何規定的,會利用電流定義式計算.(重點、難點)3.理解電源在電路中的作用及電動勢的概念和單位.(難點)4.知道常見電池的電動勢的大小.電流[先填空]1.電流的概念:電荷的定向移動形成電流.2.形成電流的條件(1)有自由電荷;(2)導體兩端存在電壓.3.電流的方向:習慣上規定正電荷定向移動的方向為電流的方向.4.大小(1)定義:通過導線橫截面的電荷量與所用時間的比值叫做電流.(2)公式:I=Q t.(3)單位:在國際單位制中,電流的單位是安培,符號是A.常用的單位還有毫安培(mA)和微安(μA),1 mA=10-3 A,1 μA=10-6 A.5.意義:描述電流的強弱.[再判断]1.電荷定向移動的方向就是電流的方向.(×)2.正電荷定向移動的方向為電流的方向.(√)3.金屬導體中電子定向移動的方向與電流方向相反.(√)[后思考]1.在導電溶液中,正負電荷同時向相反方向定向移動,怎麼計算電荷量?【提示】電荷量為流過導電溶液橫截面的正電荷量與負電荷量絕對值的代數和.2.金屬導電的實質是什麼?【提示】金屬導體中導電的是帶負電的自由電子;金屬導電的實質是自由電子的定向移動形成電流.1.對電流的理解(1)一切導體中都有自由電荷,把導體兩端分別接到電源的兩極上,導體兩端有了電壓,這時導體中也有了電場,導體中的自由電荷在電場的作用下發生定向移動,形成了電流.(2)金屬導體中定向移動的是帶負電的自由電子,電流的方向與自由電子定向移動的方向相反.(3)在電解液中,導電時定向移動的電荷既有正離子又有負離子,它們同時向相反的方向移動形成電流,電流方向與正離子移動方向相同.2.公式I=Qt的理解(1)公式中Q是t時間內通過某一橫截面的電荷量.(2)電荷量不等的同種電荷同向通過某一橫截面時,Q=Q1+Q2;異種電荷反向通過某一橫截面時,Q=|Q1|+|Q2|,不能相互抵消.(3)該公式只是定義式或量度式,I與Q及t無關.(4)電流雖有方向,但電流是標量.1.(多選)關於電流,下列說法中正確的是()【導學號:46852012】A.通過導線截面的電荷量越多,電流越大B.自由電荷定向移動的方向為電流的方向C.單位時間內通過導體截面的電荷量越多,導體中的電流越大D.因為電流有方向,所以電流是向量【解析】由I=Qt知,Q大,I不一定大,還要看t的大小,故A項錯,C項正確;根據電流方向的規定知B錯誤;電流的方向表示電流沿導線運行的方向,不是向量,D項錯.【答案】 C2.如圖1-5-1所示的氯化鈉溶液中,鈉離子向右運動,氯離子向左運動,在1 s內鈉離子和氯離子流過某橫截面的個數均為1×1017個,問在此電解質溶液中電流的方向如何?電流的大小是多少?【導學號:46852013】圖1-5-1【解析】由題意可知,形成電流的電荷有兩種:鈉離子和氯離子.由圖示的電極可知,電流的方向向右,即為鈉離子移動的方向.電流的大小由電流的定義I=Qt求得.因Q=|Q Na|+|Q Cl|,所以I=Qt=|Q Na|+|Q Cl|t=2net=2×1×1017×1.6×10-191A=3.2×10-2 A.【答案】電流的方向向右 3.2×10-2 A在本題中要用公式I=Qt計算,但是其中的電荷量Q容易誤認為是只有正電荷或負電荷的電荷量,或誤認為正、負電荷的電荷量相互抵消.電源和電動勢[先填空]1.電源在電路中的作用是保持導體兩端的電壓,使導體中有持續的電流.2.電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置.3.電動勢(1)電源電動勢的大小等於電源沒有接入電路時兩極間的電壓.(2)電動勢的符號是E,單位與電壓的單位相同,是伏特(V).(3)電源的電動勢是由電源本身的性質決定的.它表徵了電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小.[再判断]1.電源在電路中的作用是提供電壓.(√)2.電源電動勢的大小等於電源兩端的電壓.(×)3.電源沒有接入電路時,其兩端的電壓為0.(×)[后思考]1.乾電池的體積越大,電動勢就一定越大嗎?【提示】不一定.一般乾電池1號-7號的電動勢都是1.5 V,只是體積大的1號電池的電容量可能大一些.2.有人說電動勢就是電壓,你認為正確嗎?【提示】不正確.電動勢是反映電源把其他形式能轉化為電能本領的大小,電壓表示一般電路把電能轉化為其他形式的能的本領.1.電源的作用電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置.在電路中能提供持續的電壓,給用電器提供電能.2.電源的電動勢描述電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量.不同的電源,電動勢不同.(1)電動勢在數值上等於非靜電力把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功.(2)電動勢在數值上等於把1 C的正電荷在電源內從負極移送到正極過程中,其他形式的能轉化成電能的數值.(3)電動勢在數值上等於電源未接入電路時兩極間的電壓.可以用理想電壓表分別與電源兩極相接測量電動勢的值.3.不同電源的能量轉化各種化學電池把化學能轉化為電能,發電機把機械能轉化為電能,太陽電池把太陽能轉化為電能.4.電動勢與電壓電動勢是表徵電源特徵的物理量,反映電源把其他形式的能轉化為電能本領的大小,只由電源本身決定,與外部電路無關;電壓表示一段電路(用電器等)把電能轉化為其他形式的能的本領.電動勢是產生電壓的原因.3.關於電動勢,下列說法正確的是()A.電動勢數值上就等於電源正負極之間的電壓B.所有電源的電動勢都是1.5 VC.體積越大的電源,其電動勢一定越大D.不同電源的電動勢一般不同【解析】電動勢在數值上等於電源沒接入電路時正、負極間的電壓,則A 項錯;不同的電源電動勢一般不同,與體積無關,B、C項錯,D項對.【答案】 D4.(多選)關於電動勢,下列說法正確的是()A.電源兩極間的電壓等於電源電動勢B.電動勢越大的電源,將其他形式的能轉化為電能的本領越大C.電源電動勢的數值等於電源斷路時兩極間電壓D.電源電動勢與外電路的組成無關【解析】電路中的用電器是消耗電能,而電源的作用就是不斷地把其他形式能轉化為電能供電路消耗,故B項正確;電動勢表徵電源把其他形式能轉化為電能本領的大小,由電源本身決定,與其他均無關,故D項正確;電動勢的大小等於電源斷路時兩極間電壓,故A項錯,C項正確.【答案】BCD5.有關電動勢的說法中正確的是()A.電源電動勢的大小,等於電源沒有接入電路時電源兩極間的電壓的大小,所以當電源接入電路時,電動勢大小將發生變化B.電源提供的電能越多,電源的電動勢越大C.電源的電動勢越大,也就是電源內儲存的電越多D.電源的電動勢是表示電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量【解析】電動勢表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領,一般是固定不變的,是電源的屬性,與電源是否接入電路無關,故D正確.【答案】 D電動勢大說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領大.電池的體積大,電動勢不一定大.。
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。
第一节《电源和电流》教案
第一节电源和电流一、教材分析:本节内容是电场与电路两部分知识的衔接,起承上启下作用。
在教授过程中可以从电场知识入手,分析,讨论问题,注意培养学生不断运用学到的知识分析、解决实际问题的能力。
二、教学目标: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。
过程与方法:通过类比和分析加深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。
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、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。
四、教学用具:刻度尺,课件五、教学过程:类比:(把电源的作用与抽水机进行类比)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 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。
怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?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。
类似的: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) 二、恒定电场电场可以使自由电荷移动形成电流。
导线与电源连通后,导线内部很快形成沿导线切线方向的电场,这个电场是由电源,导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,有的又来补充,所以电荷的分布式均匀的,电场的分布也不随时间变化。
这种由稳定的电荷分布形成的稳定的电场,叫做恒定电场。
电源与电流教案
电源与电流教案教案标题:电源与电流教案教案目标:1. 理解电源和电流的概念及其在电路中的作用。
2. 掌握电源的种类和特点。
3. 理解电流的定义、计算方法和测量单位。
4. 能够分析电路中电源和电流的关系,并能解决相关问题。
教学内容:1. 电源的种类和特点:a. 直流电源和交流电源的区别。
b. 常见的电源类型:干电池、蓄电池、发电机等。
c. 电源的电压和电流特性。
2. 电流的定义和计算:a. 电流的定义:单位时间内通过导体的电荷量。
b. 电流的计算公式:I = Q / t,其中I表示电流,Q表示电荷量,t表示时间。
c. 电流的测量单位:安培(A)。
3. 电源与电流的关系:a. 电源为电路提供电能,电流是电能在电路中的流动。
b. 电流的大小受电源电压和电路阻抗的影响。
c. 串联和并联电路中电流的分布。
教学步骤:引入活动:1. 引导学生回顾电路的基本概念,并提问:电路中需要什么才能使电流产生?2. 解释电源的概念和作用,引导学生思考不同电源的特点和用途。
知识讲解:1. 介绍电源的种类和特点,比较直流电源和交流电源的区别。
2. 分别介绍干电池、蓄电池和发电机等常见电源的原理和特点。
概念解释:1. 介绍电流的定义和计算方法,引导学生理解电流的概念和单位。
2. 通过实例演示电流的计算过程,帮助学生掌握计算方法。
关系分析:1. 解释电源与电流的关系,强调电源为电路提供电能,电流是电能在电路中的流动。
2. 分析电源电压和电路阻抗对电流大小的影响,引导学生思考电流分布的规律。
练习活动:1. 设计实验,让学生通过测量不同电源的电压和电流,分析它们之间的关系。
2. 提供电路图和相关参数,让学生计算电路中的电流大小。
3. 提供一些实际问题,让学生运用所学知识解决。
总结回顾:1. 回顾本节课所学的内容,强调电源和电流的重要性和应用价值。
2. 提出相关问题,让学生思考并展示对所学知识的理解。
教学资源:1. 电路图和实验设备。
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。
高中物理3-1 第2章 第1节 电源和电流(教案)
第2章第1节电源和电流【知识与技能】1、了解电源的形成过程。
2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程【过程与方法】1、在理解恒定电流的基础上,会灵活运用公式计算电流的大小.【情感态度与价值观】1、通过本节对电源、电流的学习,培养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问题。
【教学过程】★重难点一、对电流的理解★一、电源1.电源的定义电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电势差的装置。
2.电源的作用(1)从电荷移动角度看电源的作用就是移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,从而保持电路中有持续电流.电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B,如图所示(2)从能量转化的角度看搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程,是将其他形式的能转化为电能的过程.【特别提醒】有电源不一定得到持续的电流,要得到持续的电流需要同时满足两个条件:(1)电路中有电源.(2)电路还必须是闭合的,即必须用导体将电源连接起来.所以只有电源,电路不闭合也不会有持续电流.二、恒定电场1.形成导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的合电场.2.特点导线内的电场线和导线平行;电荷的分布是稳定的;导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场.三、对电流的理解1.电流的形成条件(1)产生电流的条件:导体两端有电压。
(2)形成持续电流的条件:导体两端有持续电压。
2.电流的方向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,金属导体中自由移动的电荷是自由电子,故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)I=错误!是电流的定义式,I=nqSv是电流的决定式,故电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关。
(2)q =It 是求电荷量的重要公式,而公式I =错误!求出的是电流在时间t 内的平均值,对于恒定电流其瞬时值与平均值相等。
(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,应用I =q t时,q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.4.电流是标量电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则,电流不是矢量而是标量。
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。
人教版高中物理新教材必修第三册第11章-电路及其应用-教案
两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度
的一半0.
01A.
二 实验2 金属丝电阻率的测量
一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达
为(
x+K ×精确度)
mm.
2.螺旋测微器
(
S 为固定刻度,
H 为可
1)构造:如图甲,
动刻度.
(
2)原理:可动刻度 H 上的刻度为 50 等
份,则螺旋测微器的精确度为0.
01 mm.
偏转到最大刻度时的电流叫满偏电流,用Ig
表示,此 时 两 端 的 电 压 叫 满 偏 电 压,用 Ug
表示.
2.电压表、电流表的改装
小量程电流表 G 是根据通电线圈在磁场
中受到磁力矩作用发生偏转的原理制成的,
且指针偏角θ 与电流I 成正比,即θ=k
I,故
表的刻度是均匀的,且能改装为电压表和大
量程电流表.
IU 图线:以电流为纵轴、电压为横轴
1)
所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称
为IU 图线,如图所示.
I
(
2)比较电阻的大小:图线的斜率k=
U
1
= ,图中 R1>R2.
R
(
3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电
学元件,适用欧姆定律.
(
4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的
电学元件,不适用欧姆定律.
四 部分电路欧姆定律
0
,
不足半毫米,
从可动刻度上读的示数为
mm
15.
0,最后的读数为:
2.
0 mm+15.
0×0.
01
mm=2.
150 mm.
3.电压表和电流表的读数
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。
高中必修第三册统编人教版《1 电源和电流》优秀教学教案教学设计
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.知道电流的定义及单位、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)一、电源1.定义:电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置.2.作用(1)移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差.(2)保持电路中有持续的电流.二、恒定电场1.定义:由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场.2.形成:当电路达到稳定时,导线中的电场是由电源、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随时间变化.三、恒定电流1.电流(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)符号及单位:符号是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(1)定义:大小、方向都不随时间变化的电流.(2)形成:恒定电场使自由电荷速率增加,自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞,使自由电荷速率减小,最终表现为平均速率不变.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)恒定电场与静电场基本性质相同,两者没有区别.(×)(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能.(√)(3)电流既有大小,又有方向,是矢量.(×)(4)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.(√)(5)导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的.(×)2.下列说法中正确的是()A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端的电势差不为零,就有电流存在B[自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流,故选项A错误;形成电流的条件是导体两端有电势差,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误;电流有方向,但它是标量,故选项C错误.] 3.关于导线中的电场,下列说法正确的是()A.导线内的电场线可以与导线相交B.导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E′叠加的结果C.导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D.导线中的电场是静电场的一种B[导线内的电场线与导线是平行的,故A错;导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的,故B对;导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,故C、D错.]对电源的理解1.(1)从电荷转移的角度看,电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动.(2)从能量转化的角度看,搬运电荷的过程是非静电力做功的过程,从而将其他形式的能转化为电能.2.形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子.【例1】下列关于电源的说法中正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流B[在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,这一过程要克服静电力做功,把其他形式的能转化为电势能,故选项A错误,选项B正确.电荷的定向移动才形成电流,选项C错误.电路中要形成持续的电流,既要有电源,电路又要闭合,两者缺一不可,故选项D错误.]有电源不一定得到持续的电流,要得到持续的电流需要同时满足两个条件:(1)电路中有电源.(2)电路还必须是闭合的,即必须用导体将电源连接起来.1.(多选)将一些电学元件用导线连接在某电源的两端,下列描述正确的是()A.电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差B.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷C.导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D.导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的AD[电源将负电荷从负极搬到正极,维持正、负极间有一定的电势差,A 正确,B错误;导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的,C错误,D正确.]不同导体中电流的计算金属导体中的自由电荷只有自由电子,运用I=qt计算时,q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量.2.电解液中电流的计算电解液中的自由电荷是正、负离子,运用I=qt计算时,q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和.3.环形电流的计算环形电流的计算采用等效的观点分析.所谓等效电流,就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流.对周期性运动的电荷,常取一个周期来计算等效电流.利用I=qt=qT求等效电流.【例2】 如图所示,电解池内有一价的电解液,时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,以下解释中正确的是( )A .正离子定向移动形成电流方向从A →B ,负离子定向移动形成电流方向从B →AB .溶液内正、负离子向相反方向移动,电流抵消C .溶液内电流方向从A →B ,电流强度I =n 1e tD .溶液内电流方向从A →B ,电流强度I =(n 1+n 2)e t思路点拨:(1)电流的方向:与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反.(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝对值之和.D [正电荷定向移动的方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,A 、B 错误;有正、负电荷反向经过同一截面时,I =q t 公式中q 应是正、负电荷电荷量绝对值之和,故I =n 1e +n 2e t,电流方向由A 指向B ,C 错误,D 正确.]求电流的技巧(1)要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动.(2)当正、负电荷都参与定向移动时,正、负电荷对电流的形成都有贡献.2.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 .0B .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A D [电荷的定向移动形成电流,但正、负电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和.故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在2 s 内通过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 ,根据电流的定义式得I =q t =6.42A =3.2 A ,D 正确.]电流的微观表达式(1)题设如图所示,AB 表示粗细均匀的一段导体,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 ,设导体的长度为L ,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 .(2)推导导体AB 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所需要的时间t =L v ,导体AB 中电流为I =Q t =nLSq L v=nqS v .(3)结论电流的微观表达式为I =nqS v .2.I =nqS v 与I =q t 的区别I =nqS v 是电流的决定式,即电流的大小由n 、q 、S 、v 共同决定,其中q是单个自由电荷的电荷量;而I =q t 是电流的定义式,其中q 是通过导体横截面的电荷量(不是通过单位横截面积的电荷量).3.三种速率(1)电流的传导速率等于光速,为3×108 m/s.(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,约为10-5 m/s.(3)电子热运动速率,其大小与温度有关,约为105 m/s.【例3】 (多选)有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ;设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此电子的定向移动速率为v ,在Δt 时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )A .n v S ΔtB .n v Δt C.I Δt e D .I Δt Se思路点拨:(1)电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量,所以求出通过横截面的电荷量,即可求出电子数.(2)单位体积内的电子数已知,只要求出Δt 时间内有多少体积的电子通过横截面,即可求出电子数.AC [因为I =q Δt,所以q =I ·Δt ,自由电子数目为N =q e =I Δt e ,C 正确,D 错误;又因为电流的微观表达式为I =ne v S ,所以自由电子数目为N =q e =I Δt e =ne v S Δte =n v S Δt ,A 正确,B 错误.]用电流的微观表达式求解问题的注意点(1)准确理解公式中各物理量的意义,式中的v 是指自由电荷定向移动的速率,不是电流的传导速率,也不是电子热运动的速率.(2)I =nqS v 是由I =q t 导出的,若n 的含义不同,表达式的形式也会不同.3.关于电流,下列说法中正确的是( )A .导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动B .同种材料制成的两个金属导体都通电,则电流大的那个导体内自由电荷定向移动速率大C .由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动的速率大得多,故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多D .电荷做无规则热运动不形成电流D [电流是自由电荷定向移动形成的,导体内的自由电子时刻都在做无规则的热运动,A 错误;由电流的微观表达式I =nqS v 可知,同种材料制成的导体,电流大小不单是由自由电荷定向移动速率决定的,B 错误;无规则的热运动不会形成电流,只有电荷定向移动才会形成电流,C 错误,D 正确.]课 堂 小 结知 识 脉 络1.对电源的理解,电源在电路中的作用.2.电流的定义及计算方法.3.电流的微观表达式及应用.1.(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中,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 .导线处于静电平衡状态D .导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低BD [在电源和导线中感应电荷的共同作用下,垂直导线方向的电场相互抵消,在导体中形成了沿导线方向的电场,即导线中的电场强度方向跟导线方向平行,B 正确,A 错误;导体内有电场,说明导体不是静电平衡状态,C 错误;沿电场方向电势逐渐降低,电场方向就是正电荷的受力方向,也就是电流的方向,即导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低,D 正确.]2.(多选)关于电流的方向,下列描述正确的是( )A .规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B .规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C .在金属导体中,自由电子定向移动的方向为电流的反方向D .在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,故无电流AC [规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故A 对,B 错;金属导体中定向移动的是自由电子,电子带负电,故电子运动的方向与电流的方向相反,C 对;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,但有电流,电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值,D 错.]3.如图所示,一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,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 .v qB.q v C .v qS D .q v SA [经过时间t ,通过右端横截面的电荷量Q =q v t ,根据I =Q t 得I =v q ,A正确.]4.一个半导体收音机,电池供电的电流是8 mA ,也就是说( )A .1 h 电池供给1 C 的电荷量B .1 000 s 电池供给8C 的电荷量C .1 s 电池供给8 C 的电荷量D .1 min 电池供给8 C 的电荷量B [根据I =q t 知,1 h 电池供电量q 1=8×10-3×3.6×103C =28.8 C ,A 错误;1 000 s 电池供电量q 2=1 000 × 8×10-3 C =8 C ,B 正确;1 s 电池供电量q 3=1×8×10-3 C =8×10-3 C ,C 错误;1 min 电池供电量q 4=60×8×10-3 C =0.48 C ,D 错误.]。
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人教版选修3-1 第二章恒定电流第一节电源和电流
教学设计
§2.1电源和电流
一、教学目标
1.知识与技能
(1)了解形成电流的条件,知道电源的作用和导体中的恒定电场。
(2)理解电流的定义,知道电流的单位、方向的规定;理解恒定电流。
(3)从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
2.过程与方法
(1)运用类比方法,利用抽水机类比电源,帮助学生理解电源的作用。
(2)初步体会动态平衡的思想。
(3)学习利用数学推导的探究方法,经历金属内自由电子定向移动速率的推导过程,帮助学生从微观角度理解电流。
3.情感态度与价值观
根据学生刚学过的电场知识入手,分析、讨论问题,有效地将“场”和“路”的知识相联系,有利于培养学生不断运用学到的知识分析、解决实际问题的意识和能力。
二、重点与难点
1.重点
(1)理解电源的作用;电流的形成过程。
(2)恒定电场的概念;恒定电流的概念。
(3)电流的定义、方向;电流的微观表达式。
2.难点
(1)利用动态平衡来理解恒定电场的概念
(2)电流的微观表达式
三、教学方法和教学辅助工具
1.教学方法
本节内容重在理论分析和推导,内容较抽象;并且是电场知识在电路中的运用,所以本节的教学方法采用理论分析、类比、数学建模、推导等方法。
本节内容不适合采用实验探究方法,故教学过程中没有演示实验和学生分组实验。
2.辅助工具
多媒体课件,导学学案
四、教学流程图
五、教学过程
1.引入:
观察图片:闪电和手电筒发光。
问题:产生持续电流的条件是什么?
学生:因为有电源!
问题1:电源怎么产生持续电流?
2.分析金属导体中电流的产生过程
导体中电子的热运动不能产生电流。
形成电流的条件是:导体两端有电势差(电压)
3.电源的作用
短暂的电势差(电压)只会产生瞬时电流。
用抽水机类比电源:电源在其内部源源不断地把自由电子从正极搬到负极;保持导体两端的电势差,使电路中保持持续的电流。
问题2:导线有电流时的电场是什么样的?
4.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。
尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充(形成导线内电荷量的动态平衡),所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定。
这就称为恒定电场。
问题3:恒定电场形成什么样的电流?
5.恒定电流
(1)大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
(2)电流(I):表示电流的强弱程度.
定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流.
公式:I= q / t (定义式,比值法定义)
国际单位:安培(A) 1A=1C/s
常用单位:毫安(mA)、微安(μA)
方向:正电荷定向移动的方向
电流是标量.它的运算不遵循平行四边形定则
注意:
○1适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
○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;
○3在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子走向移动方向相反.导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
用两个例题巩固电流的定义式。
问题4:电流大小由什么因素决定?
(3)黑板上推导公式:I=nesv
6.黑板上讲解课本例题
问题5:自由电子的定向移动速率与生活经验相符合么?
7.解释:闭合电路开个后,电路中各个位置迅速建立起恒定电场,在恒定电场的作用下,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动,整个电路也就几乎同时形成了电流。
8.小结
(1)我学到了什么知识?
电源的作用;电流的定义式和决定式。
(2)我掌握了什么方法?
类比法;数学推导的探究方法。
(3)我收获了什么?
运用学到的知识分析、解决实际问题的意识和能力。
六、板书
§2.1电源和电流
1、形成电流的条件:
2、电源的作用
3、恒定电场
4、恒定电流 (1)定义
(2)电流定义式 I=q/t (3)电流决定式 I=nesv 推导:q=(vtS)ne
I=q/t=neSv 例题
则这段导线中的原子数为
则这段导线中的自由电子数也为n
t 时间内通过导体横截面的电荷量是 e
N M
vts
ne q A ρ==A
N M
vts
n ρ=
把这个式子代入I =q/t,得
解得
M
e
vsN I A ρ=。