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1、最新人教版選修( 3 - 1 )《電源和電流》教案 3-1
第二章 恒定電流 2.1 電源和電流 一、教學(xué)目標(biāo)
1 .知識(shí)與技能
( 1)了解形成電流的條件 ,知道電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)。
( 2)理解電流的定義 ,知道電流的單位、方向的規(guī)定;理解恒定電流。
( 3)從微觀角度理解導(dǎo)體中電荷定向移動(dòng)與電流之間的關(guān)系。
2 .過(guò)程與方法
( 1)運(yùn)用類比方法 ,利用抽水機(jī)類比電源 ,幫助學(xué)生理解電源的作用。
( 2)初步體會(huì)動(dòng)態(tài)平衡的思想。
( 3)學(xué)習(xí)利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的探究方法 ,經(jīng)歷金屬內(nèi)自由電子定向移動(dòng)速率的
推導(dǎo)過(guò)程 ,幫助學(xué)生從微觀角度理解電流。
3.情感態(tài)度
2、與價(jià)值觀
根據(jù)學(xué)生剛學(xué)過(guò)的電場(chǎng)知識(shí)入手 ,分析、討論問題 ,有效地將 “場(chǎng) ”和 “路”的知
識(shí)相聯(lián)系 ,有利于培養(yǎng)學(xué)生不斷運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的意識(shí)和能
力。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
1 .重點(diǎn)
( 1)理解電源的作用;電流的形成過(guò)程。
( 2)恒定電場(chǎng)的概念;恒定電流的概念。
( 3)電流的定義、方向;電流的微觀表達(dá)式。
2 .難點(diǎn)
( 1)利用動(dòng)態(tài)平衡來(lái)理解恒定電場(chǎng)的概念
( 2)電流的微觀表達(dá)式
三、教學(xué)方法和教學(xué)輔助工具
1 .教學(xué)方法
本節(jié)內(nèi)容重在理論分析和推導(dǎo) ,內(nèi)容較抽象;并且是電場(chǎng)知識(shí)在電路中的運(yùn)
用 ,所以本節(jié)的教學(xué)方法采用理論分析、類比、
3、數(shù)學(xué)建模、推導(dǎo)等方法。本節(jié)內(nèi)
容不適合采用實(shí)驗(yàn)探究方法,故教學(xué)過(guò)程中沒有演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
2 .輔助工具
多媒體課件,導(dǎo)學(xué)學(xué)案 四、教學(xué)流程圖
問題3
五、教學(xué)過(guò)程
1 .引入:
觀察圖片:閃電和手電筒發(fā)光。
問題:產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么?
學(xué)生:因?yàn)橛须娫矗?
問題1:電源怎么產(chǎn)生持續(xù)電流?
2 .分析金屬導(dǎo)體中電流的產(chǎn)生過(guò)程
導(dǎo)體中電子的熱運(yùn)動(dòng)不能產(chǎn)生電流。
形成電流的條件是:導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差(電壓)
3 .電源的作用
短暫的電勢(shì)差(電壓)只會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)電流。
用抽水機(jī)類比電源:電源在其內(nèi)部源源不斷地把自由電子從正極搬到負(fù)極;
保持導(dǎo)體兩端的電
4、勢(shì)差,使電路中保持持續(xù)的電流。
問題2:導(dǎo)線有電流時(shí)的電場(chǎng)是什么樣的?
4 .恒定電場(chǎng)
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),但有的流走了,另外的又來(lái)補(bǔ)充(形成導(dǎo)線內(nèi)電荷量的動(dòng)態(tài)平
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衡) ,所以電荷的分布是穩(wěn)定的 ,電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。這就稱為恒定電場(chǎng)。
問題 3:恒定電場(chǎng)形成什么樣的電流?
5 .恒定電流
( 1)大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流 .
(2)電流(I):表示電流的強(qiáng)弱程度.
定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量 q 跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間 t 的比值叫做電流 .
公式: I= q / t (定
5、義式 ,比值法定義)
國(guó)際單位: 安培 (A) 1A=1C/s
常用單位:毫安(mA)、微安(nA)
方向 :正電荷定向移動(dòng)的方向
電流是標(biāo)量.它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則
一、/-^^.、、二
注意:
(1適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。
②在金屬導(dǎo)體中,電流方向與自由電荷(電子)的定向移動(dòng)方向相反;
③在電解液中,電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同,與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相
反.導(dǎo)電時(shí) ,是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流 , 電量 q 表示通過(guò)截面的
正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。
用兩個(gè)例題鞏固電流的定義式。
問題 4:電流大小由什么因素決定?
(3)黑板上推
6、導(dǎo)公式: I=nesv
6 .黑板上講解課本例題
問題 5:自由電子的定向移動(dòng)速率與生活經(jīng)驗(yàn)相符合么?
7 .解釋:閉合電路開個(gè)后 ,電路中各個(gè)位置迅速建立起恒定電場(chǎng) ,在恒定電場(chǎng)的作
用下 ,電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開始定向移動(dòng) ,整個(gè)電路也就幾乎同時(shí)形成
了電流。
1)我學(xué)到了什么知識(shí)? 電源的作用;電流的定義式和決定式。
2)我掌握了什么方法? 類比法;數(shù)學(xué)推導(dǎo)的探究方法。
3)我收獲了什么? 運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力。
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六、板書
2.1電源和電流
1、形成電流的條件:
2、電源的作用
3、恒定電場(chǎng)
4、恒定電流
(1)定義
(2)電流定義式上q/t
(3)電流決定式 I=nesv
推導(dǎo):q=(vtS)ne I=q/t=neSv
例題
則這段導(dǎo)線中的原子數(shù)為
n =.
Na
則這段導(dǎo)線中的自由電子數(shù)也為n
t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是 q = ne
p vts
M
把這個(gè)式子代入I = q/t,得
:vsNAe
解得
IM
V = 0Ae=7.5 10 m/s