人教版高中物理選修31教案第二章第1節(jié)電源和電流

1、人教版高中物理選修31教課方案第二章第1節(jié)電源和電流人教版高中物理選修31教課方案第二章第1節(jié)電源和電流PAGEPAGE5人教版高中物理選修31教課方案第二章第1節(jié)電源和電流PAGE第13課時第二章恒定電流第1節(jié)電源和電流【課前準備】【課型】新講課【課時】1課時【教育三維目標】一知識與技術1讓學生鮮亮電源在直流電路中的作用，理解導線中的恒定電場的成立2知道恒定電流的看法和描繪電流強弱程度的物理量電流3從微觀意義上看電流的強弱與自由電子均勻速率的關系二過程與模式經(jīng)過類比和解析使學生對電源的的看法、導線中的電場和恒定電流等方面的理解三感神情度與價值觀經(jīng)過對電源、電流的學習培育學生將物理知識應用于生

2、活的生產(chǎn)實踐的意識，勇于研究與平常生活相關的物理學問題【教育要點難點】要點：理解電源的產(chǎn)生過程及電流的產(chǎn)生難點：電源作用的道理，分別電子定向挪動的速率和在導線中成立電場的速率這兩個不同樣的概念【教育模式】理論、類比研究、討論解析.【教育過程】【引入】人類經(jīng)過對靜電場的研究不僅獲取了很多對于電現(xiàn)象的知識，并且產(chǎn)生了幾何重要的電學看法和研究模式，成為電學理論的重要基礎。但是，不論在自然界還是生產(chǎn)和生活限制，更遍布存在著的是電荷流動所惹起的效應。那么，電荷為何會流動？電荷流感人從什么規(guī)律，產(chǎn)生哪些效應？這些效對付人類的生產(chǎn)、生活模式和社會進步又起著如何的作用呢？【展現(xiàn)】【問題】為何雷鳴電閃時，壯大的

3、電流能使天空發(fā)出刺眼的強光，但它只好存在于一瞬時，而手電筒中的小燈泡卻能連續(xù)發(fā)光？電源和電流【過渡】馬路上的行人和車輛向必定目標運動，產(chǎn)生“人流”和“車流”，自來水管中的水向必定目標流動就產(chǎn)生“水流”，與此周邊似，導體中的電荷向必定目標挪動就產(chǎn)生了電流。電流的目標是如何規(guī)定的？如何判斷電流的存在？如何比較電流的強弱？一、電源【展現(xiàn)】自由電子的定向運動使兩個帶電體成為等勢體【發(fā)問】辯解帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的四周存在電場。假如用一條導線R將它們連接起來，解析A、B四周的電場、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了如何的電流？【答復】A、B

4、四周的電場、A、B之間的電勢差的變化，最后A、B兩個導體球會達到靜電均衡狀態(tài)導線R中的電流只好是瞬時的.【展現(xiàn)】.+_+_+A+B_+_P【發(fā)問】假如在AB之間接上一個裝置P，它能把經(jīng)過R流到A的電子取走，增補給B，使AB素來保持必定數(shù)目的正、負電荷，狀況會如何呢？【答復】因為p的作用AB之間便保持著必定的電勢差，自由電子就能不停的由B經(jīng)過R向A定向挪動，使電路中保持連續(xù)的電流.能把電子從A搬運到B的裝置P就是電源.【思慮】電源P在把電子從A搬運到B的過程中，電子的電勢能如何變化？電源發(fā)揮了如何的作用？【點撥】電場力做正功，導體中自由電子從電勢低的一端移向電勢高處,電勢能減小;電源P在把電子從

5、A搬運到B,AB之間便保持著必定的電勢差.二、恒定電流【過渡】在有電源的電路中，導線內(nèi)部的電場強度有何特點呢？【展現(xiàn)】用導線與電源兩極相連，拿出圖中方框中的一小段導線及電場線，導線雙側(cè)累積的電荷將達到均衡狀態(tài)，筆挺于導線目標上電場的重量將減為零，導線內(nèi)的電場線保持和導線平行.電源的電場恒定不變，導線中達到靜電均衡，導線內(nèi)產(chǎn)生沿導線切線目標的恒定電場.電源電場和導線雙側(cè)的電荷得電場一起疊加的結(jié)果.【總結(jié)】有堅固分布的電荷所產(chǎn)生的堅固的電場，稱為恒定電場.【概括】電荷的“堅固分布”是一個動向均衡的過程，不是靜止不變的.【發(fā)問】在靜電場中所學的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等，在恒定電場中還能否合

6、用呢？【答復】恒定電場的基本特點與靜電場同樣，靜電場中所學的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等，在恒定電場中還合用.【過渡】在恒定電場中自由電荷會遇到電場力的作用，而發(fā)生定向運動，從而產(chǎn)生電流，恒定電場中的電流有何特點，又如何描繪呢？【概括】因為恒定電場的作用，自由電荷定向運動的均勻速率不隨時間變化，我們把大小、目標不隨時間變化的電流稱為恒定電流.【解說】電流的強弱就用電流這個物理量來描繪。電流的界說：物理上把經(jīng)過導體橫截面的電荷量q跟經(jīng)過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流.用I表示電流.【發(fā)問】電流的界說式是什么？【答復】Iqt【發(fā)問】電流的單位有哪些？它們之間的關系是什么？【答復】在國際

7、單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號是A.電流的常用單位還有毫安mA和微安A.它們之間的關系是：1mA=10-3-6A；1A=10A性質(zhì)：電流是標量【發(fā)問】電流是電荷定向挪動產(chǎn)生的，電荷有正負電荷兩種，人為規(guī)定電流有目標，電流目標怎么規(guī)定呢？【答復】正電荷定向挪動的目標為電流目標，負電荷定向挪動目標與電流目標相反【發(fā)問】1A的物理意義是什么？【答復】假如在1s內(nèi)經(jīng)過導體橫截面的電荷量是1C，導體中的電流就是1A.即1A=1C/s【拓展】電流的種類溝通電：目標和大小都隨時間做周期變化的電流.直流電：目標不隨時間而改變的電流.【推導】一段導體，其橫截面面積為S，長度為L，此中單位體積的自由電荷

8、數(shù)為n，每個自由電荷的電量為q，自由電荷的定向挪動速度為v。那么，電荷挪動產(chǎn)生的電流是多少呢？可算出這段導體內(nèi)的自由電荷所有定向經(jīng)過該導體的時間tL；可推出vQnVqnSLqItnqSvtL/v【例題】有一條橫截面積S=1mm2的銅導線，經(jīng)過的電流I=1A。已知銅的密度33=8.910，銅kg/m的摩爾質(zhì)量-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)23-1，電子的電量-19M=6.410NA=6.6210mole=1.610C(假定每個銅原子只供給一個電子參加導電。求銅導線中自由電子定向挪動的速率【解析】設自由電子在導線內(nèi)定向挪動的速率是v去一段導線以以以下圖，自由電子從它的左端定向挪動到右端所用的時間

9、記為t,則這段導線的的長度為vt,體積為vtS,質(zhì)量為vtS.這段導線中的原子數(shù)為nvtSNAM因為銅導線中每個銅原子貢獻一個自由電子，所以這段銅導線中的自由電子數(shù)目與銅原子的數(shù)目同樣，也等于n.因為時間t內(nèi)這些電子所有經(jīng)過右端橫截面，所以經(jīng)過橫截面的的電荷量是qnevtSNAeMq把這個式子代入I，得tvSNAeIM解得vIMSNAe代入數(shù)值后得-5V=7.510m/s【互動】假如認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活經(jīng)驗能否吻合？如何解釋？【點撥】電子定向挪動速率，其大小與電流相關，正常每秒為10-210-3m的數(shù)目級，電子定向挪動的速率約10-5m/s，8電流傳導速率等于光速，為310m/s，電路一接通，導體中的電子立刻遇到電場力作用而定向挪動產(chǎn)生電流.【課時小結(jié)】經(jīng)過本節(jié)課的學習，我們知道了電源和電源的作用，即：電源之間便保持著必定的電勢差，恒定電場，恒定電流，以及電流的界說：物理上把經(jīng)過導體橫截面的電荷量q跟經(jīng)過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流。用I表示電流，電流的界說式：I=q，和此公式的實質(zhì)應用.t【部署作業(yè)】教材P43，問題與練習1,2,3【板書設計】1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搬運到B的裝置P就是電源。二、恒定電場：由堅固分布的電荷所產(chǎn)生的堅固的電場，稱為恒定電場。三、恒定電流：恒定電場中的電流是恒定不變的