选修3-1 2.1电源和电流 教案

选修3-1 电源和电流 教案

教材分析：

本节教材内容有初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫，开篇引入承接前一章所教静电场相关内容，由老师设问引导学生分析，若用用导线连接两个带异种电荷的导体，会产生瞬时电流，请学生思考如何产生持续的电流。接下来先请学生观察两只在不同高度用水管相连的水杯，请同学回答如何在两只不同高度的水杯之间产生连续的水流，从而引入电源的概念，初步介绍电源在电流形成过程中的作用。 学情分析：

已知 初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫 未知 1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。 ３、会灵活运用公式计算电流的大小。

想知 利用水流类比理解恒定电流的形成，并能通过恒定电场的形成理解导体内电场的动态平衡。

难知 理解电源的作用、导体内恒定电场的形成、恒定电流的形成。 错知 教学过程：

（一）引入新课

教师：前面一章我们通过对静电场的学习不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，为我们进一步学习电学的其他内容奠定了重要基础。

这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流） （二）进行新课

教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而我们教室的灯泡却能连续发光？

（注：通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。） 过渡：要回答这个问题，首先请同学们阅读课本“电源”部分的第一节。 1．电源

教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示）

分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？

学生活动：在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R中的电流只能是瞬时的。

教师：请同学们观察下面的实验现象。

（对比实验）两只不同高度的水杯，一只装满水，两只杯子通过软管相连；观察水从高处杯子流进低处的杯子；

教师：请同学们思考如何让水管中产生持续的水流。 学生答：

教师：那么如何使得导体中产生持续的电流呢。请同学们阅读“电源”部分的第二小节。

（投影）教材图2.1－2，（如图所示）

师生互动，建立起电源的概念及引导学生分析电源的作用：把到达A端的自

由电子搬回B端，维持AB的电势差。

过渡：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？

2、导线中的电场 先回顾静电平衡的模型

教师：（投影）教材图2.1－3，（如图所示）

介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行分析，如图2.1－4所示。

分析：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。

通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。

过渡：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电荷是不是运动速率越来越快呢？电流大小是不是也会因此而发生变化呢？请同学们带着这些问题阅读“恒定电流”第一节

3、恒定电流

层次一：由学生阅读分析为何在恒定电场中电荷运动的平均速率不变。并得出恒定电流的概念、及定义式，单位等。

学生：I=

q t学生：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。 电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。

它们之间的关系是： 1 mA=10-3A； 1μA=10-6A ［投影］以上相关内容

教师请同学们阅读教材43页的问题与练习2、3两题并求解。 请学生分析，学生评判。

层次二：在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v,试求解流经该段导体电流的表达式。 学生分析：I=nqsvt/t=nqsv

师生共同分析课本上的例题1。

师生互动：结合例题1讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

（三）课堂总结、点评 （四）板书设计 电源和电流

一 电源 二 恒定电场 三 恒定电流 I=q/t

单位：安培 1A=1C/s 1A=103mA

教后反思 6μA

1A=10