陜西省藍(lán)田縣高中物理 第二章 恒定電流 第二章 恒定電流 2.1 電源和電流教案 新人教版選修3-1.doc

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《電源和電流》 教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教材內(nèi)容分析 本節(jié)課是人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》選修3-1第二章《恒定電流》的第一節(jié)內(nèi)容，是電場(chǎng)知識(shí)和電路知識(shí)兩部分的緊密銜接，具有承上啟下的作用。本節(jié)課需要一個(gè)課時(shí)。 本節(jié)課從電場(chǎng)知識(shí)入手，通過(guò)分析討論有效地將“場(chǎng)”和“路”的知識(shí)相聯(lián)系，這樣的安排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于培養(yǎng)學(xué)生不斷運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的意識(shí)和能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。 二、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能目標(biāo):1、明確電源在直流電路中的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng) 2、知道恒定電流的概念描述電流的強(qiáng)弱程度的物理量——電流 3、從微觀的角度理解導(dǎo)體中的電荷定向移動(dòng)和電流之間的關(guān)系 過(guò)程與方法：在理解電流形成的基礎(chǔ)上通過(guò)類(lèi)比和分析使學(xué)生對(duì)電源的概念、導(dǎo) 線中的電流等方面有更好的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。 情感態(tài)度價(jià)值觀：1、通過(guò)本節(jié)對(duì)電源電流的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中的意識(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)來(lái)源與實(shí)踐。 2、過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會(huì)多種解題方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣。 三、學(xué)習(xí)者特征分析 由于學(xué)生知識(shí)單一、比較粗淺、又充滿(mǎn)好奇心，初中學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)時(shí)間比較久，所以在課堂上采用教師引導(dǎo)學(xué)生分析、學(xué)生主動(dòng)思考、師生共同總結(jié)相結(jié)合的特點(diǎn)，這樣既能發(fā)散學(xué)生的思維又能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，從而活躍了課堂氣氛、減少了學(xué)生學(xué)習(xí)的恐懼感，增強(qiáng)了信心。 四、重難點(diǎn)及突破措施 重點(diǎn)：1）電源的作用 2）恒定電場(chǎng)的概念 3）電流大小的計(jì)算 難點(diǎn)：電源與抽水機(jī)進(jìn)行類(lèi)比 重難點(diǎn)突破措施： 1）講解概念時(shí)采用教師引導(dǎo)，學(xué)生分析，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，這樣既掌握了知識(shí)又活躍了課堂氣氛。 2）通過(guò)電源與抽水機(jī)進(jìn)行類(lèi)比，盡量注重本節(jié)知識(shí)與生活、社會(huì)相聯(lián)系，這樣讓學(xué)生體會(huì)到物理就在我們身邊，把抽象的知識(shí)具體化。 五、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì) 1、通過(guò)對(duì)電源的介紹，促使學(xué)生了解生活中的電、激發(fā)學(xué)生學(xué)物理的興趣。 2、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活之中的電現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。 3、通過(guò)類(lèi)比的教學(xué)方法將抽象的物理概念具體化，使學(xué)生容易理解和掌握，促使學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，便與教學(xué)。 六、教學(xué)環(huán)境與資源準(zhǔn)備 PPT課件多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 七、教學(xué)過(guò)程 （一） 創(chuàng)設(shè)情節(jié)引入新課 通過(guò)上一章對(duì)靜電場(chǎng)的學(xué)習(xí)，我們知道了許多關(guān)于電現(xiàn)象的知識(shí)，學(xué)習(xí)了重要的電學(xué)概念和研究方法。 教師展示“雷鳴電閃的視頻”，演示“小燈泡發(fā)光的實(shí)驗(yàn)”， 觀察并討論:雷鳴電閃時(shí)，強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光，這是為什么？ 學(xué)生認(rèn)真思考，積極回答問(wèn)題。通過(guò)現(xiàn)象對(duì)比調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲。 結(jié)論：小燈泡電路中有電源。 （二） 講授新課 1. 電源 投影課本圖2.1—1，分析A，B,周?chē)碾妶?chǎng)，A,B之間的電勢(shì)差的變化情況，認(rèn)識(shí)到自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體，說(shuō)明該裝置只能產(chǎn)生瞬時(shí)的電流。 問(wèn)題：如何使電路中有持續(xù)的電流？ 讓學(xué)生回答：電源 類(lèi)比：把電源的作用與抽水機(jī)進(jìn)行類(lèi)比， 投影圖 教師說(shuō)明：水池A，B的水面有一定的高度差，若在A,B之間用一細(xì)管R連起來(lái)，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B。AB之間的高度差很快消失，水管中只可能有一個(gè)瞬時(shí)水流。 類(lèi)比： 電源—抽水機(jī) 電源的正極—水池A 電源的負(fù)極—水池B 提問(wèn)：怎樣才能使水管中有源源不斷的電流呢？ 回答：在A,B之間連接一臺(tái)抽水機(jī)，使A,B之間由高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。 教師投影課本2.1—2，師生共同分析。 結(jié)論：P能把電子從A搬運(yùn)到B，就是電源，它的作用是將電子從A，B兩端保持一定，使電路中有電流，其中A，B就是兩個(gè)電極。 2. 恒定電流 1） 恒定電場(chǎng) 教師說(shuō)明：導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng)，但有的流失了，另外的用來(lái)補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，不隨時(shí)間變化，電場(chǎng)的分布也不會(huì)隨時(shí)間變化。 PPT展示：有穩(wěn)定的分布電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)，成為恒定電場(chǎng)。 注意：（1）在恒定電場(chǎng)中，任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化。 （2）在靜電場(chǎng)中所講的電勢(shì)，電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系等，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。 （3）自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。 學(xué)生練習(xí)（PPT展示） 關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（） A導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線可以與導(dǎo)線相交。 B導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)是由電源電場(chǎng)和導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷形成的電場(chǎng)疊加的結(jié)果。 C導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷分布是穩(wěn)定的，故導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)。 D導(dǎo)線中的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)的一種。 2）恒定電流 回憶初中學(xué)過(guò)的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們回答下列問(wèn)題： 第一：形成電流的條件是什么？ 學(xué)生回答：A存在自由電荷。 B導(dǎo)體兩端存在電源。 第二：電源的作用是什么？ 學(xué)生回答：提供持續(xù)的電壓 PPT展示: 恒定電流：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為恒定電流。 教師總結(jié)： 電流的強(qiáng)弱程度用電流這個(gè)物理量表示。 PPT展示： （1） 概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。 （2） 電流的方向：規(guī)定正電和定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉? （3） 定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟這些電量所用的時(shí)間的比值叫做電流。定義式： I=Q/t （4） 單位：國(guó)際單位制中，是安培，簡(jiǎn)稱(chēng)安,符號(hào)A。 （5） 常用單位還有毫安（mA）和微安（μA） 1mA=10A1μA=10A （三） 講解例題（PPT展示） 例、有一條橫截面積S=1mm的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流I=1A，已知銅的密度ρ=8.9x10Kg/m，銅的摩爾質(zhì)量是M=6.4x-10 Kg/mol，阿伏加得羅常數(shù)N=6.02x10kg/mol，電子的質(zhì)量e=-1.6x10c，在這個(gè)問(wèn)題在可以認(rèn)為導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子。求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率。 解：設(shè)自由電子在導(dǎo)線內(nèi)定向移動(dòng)的速率為 取一段導(dǎo)線，自由電子從它的左端定向移動(dòng)到右端所用的時(shí)間記為t則這段導(dǎo)線的長(zhǎng)度為t，體積為tS，質(zhì)量為ρtS，這段導(dǎo)線中的原子數(shù)為 n= N 由于導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，所以這段導(dǎo)線中的自由電子數(shù)目與銅原子數(shù)目形同也等于n 因?yàn)闀r(shí)間t內(nèi)這些電子全部通過(guò)右端橫截面因此通過(guò)橫截面的電荷量是 q=ne= Ne 又因?yàn)镮=q/t得I= 所以= 代入數(shù)值后得=7.5 x10m/s （四） 課堂小結(jié)（PPT展示） 1、 電源就是能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。 2、 有穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)稱(chēng)為恒定電場(chǎng)。 3、 大小，方向都不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為恒定電流。 4、 電荷的定向移動(dòng)形成電流。 （五） 板書(shū)設(shè)計(jì) 電源和電流 一、 電源 使電路中保持連續(xù)的電流，能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置P就是電源。 二、 恒定電流 1、 恒定電場(chǎng)： 有穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)稱(chēng)為恒定電場(chǎng)。 2、 恒定電流： 大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為恒定電流。 3、 電流： 電荷的定向移動(dòng)形成電流。 定義式： I=Q/t 國(guó)際單位:安培（A） 常用單位：毫安和微安。 （六） 作業(yè)： 課本P43的“問(wèn)題與討論” 八、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)本節(jié)課是以學(xué)生為主體,本著培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、觀察能力、分析歸納能力的原則，所以在學(xué)習(xí)過(guò)程中采用觀察法、提問(wèn)法、分析歸納法、類(lèi)比法、練習(xí)法等使學(xué)生從生活走向物理嘗試了成功的喜悅，同時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的求知欲、培養(yǎng)了濃厚的興趣。