电源和电流 教案1

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=