人教版選修(3-1)《電源和電流》教案

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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、教學目標 1 .知識與技能 （ 1）了解形成電流的條件 ,知道電源的作用和導體中的恒定電場。 （ 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）從微觀角度理解導體中電荷定向移動與電流之間的關系。 2 .過程與方法 （ 1）運用類比方法 ,利用抽水機類比電源 ,幫助學生理解電源的作用。 （ 2）初步體會動態(tài)平衡的思想。 （ 3）學習利用數學推導的探究方法 ,經歷金屬內自由電子定向移動速率的 推導過程 ,幫助學生從微觀角度理解電流。 3．情感態(tài)度

2、與價值觀 根據學生剛學過的電場知識入手 ,分析、討論問題 ,有效地將 “場 ”和 “路”的知 識相聯系 ,有利于培養(yǎng)學生不斷運用學到的知識分析、解決實際問題的意識和能 力。 二、重點與難點 1 .重點 （ 1）理解電源的作用；電流的形成過程。 （ 2）恒定電場的概念；恒定電流的概念。 （ 3）電流的定義、方向；電流的微觀表達式。 2 .難點 （ 1）利用動態(tài)平衡來理解恒定電場的概念 （ 2）電流的微觀表達式 三、教學方法和教學輔助工具 1 .教學方法 本節(jié)內容重在理論分析和推導 ,內容較抽象；并且是電場知識在電路中的運 用 ,所以本節(jié)的教學方法采用理論分析、類比、

3、數學建模、推導等方法。本節(jié)內 容不適合采用實驗探究方法，故教學過程中沒有演示實驗和學生分組實驗 2 .輔助工具 多媒體課件，導學學案 四、教學流程圖 問題3 五、教學過程 1 .引入： 觀察圖片：閃電和手電筒發(fā)光。 問題：產生持續(xù)電流的條件是什么？ 學生：因為有電源！ 問題1:電源怎么產生持續(xù)電流？ 2 .分析金屬導體中電流的產生過程 導體中電子的熱運動不能產生電流。 形成電流的條件是：導體兩端有電勢差（電壓） 3 .電源的作用 短暫的電勢差（電壓）只會產生瞬時電流。 用抽水機類比電源：電源在其內部源源不斷地把自由電子從正極搬到負極； 保持導體兩端的電

4、勢差，使電路中保持持續(xù)的電流。 問題2:導線有電流時的電場是什么樣的？ 4 .恒定電場 導線內的電場，是由電源、導線 等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管 這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充（形成導線內電荷量的動態(tài)平 2 / 5 衡） ,所以電荷的分布是穩(wěn)定的 ,電場的分布也穩(wěn)定。這就稱為恒定電場。 問題 3：恒定電場形成什么樣的電流？ 5 .恒定電流 （ 1）大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流 . （2）電流（I）:表示電流的強弱程度. 定義：通過導體橫截面的電量 q 跟通過這些電量所用時間 t 的比值叫做電流 . 公式： I= q / t （定

5、義式 ,比值法定義） 國際單位： 安培 （A） 1A=1C/s 常用單位：毫安（mA）、微安（nA） 方向 :正電荷定向移動的方向 電流是標量．它的運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形成的電流。 ②在金屬導體中,電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反； ③在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負離子走向移動方向相 反．導電時 ,是正負離子向相反方向定向移動形成電流 , 電量 q 表示通過截面的 正、負離子電量絕對值之和。 用兩個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速率與生活經驗相符合么？ 7 .解釋：閉合電路開個后 ,電路中各個位置迅速建立起恒定電場 ,在恒定電場的作 用下 ,電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動 ,整個電路也就幾乎同時形成 了電流。 1）我學到了什么知識？ 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；數學推導的探究方法。 3）我收獲了什么？ 運用學到的知識分析、解決實際問題的意識和能力。 5 / 5 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 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：q=(vtS)ne I=q/t=neSv 例題 則這段導線中的原子數為 n =. Na 則這段導線中的自由電子數也為n t時間內通過導體橫截面的電荷量是 q = ne p vts M 把這個式子代入I = q/t,得 :vsNAe 解得 IM V = 0Ae=7.5 10 m/s