课件19张PPT。第二章《恒定电流》2.1《导体中的电场和电流》 雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?一、电源导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动形成电流. (瞬时电流) 1、电流的形成2、持续电流的形成
倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B,使AB之间始终存在一定的电场,从而保持持续电流。装置P?电源_等势体导体中产生电流的条件:导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体,达到静电平衡,导线R中会产生一个瞬时电流抽水机导体两端存在电势差电源1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线二.导线中的电场--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线MNE0FFnFt 导线内很快形成沿导线方向的电场二.导线中的电场导体内的电场线保持和导线平行 小结:形成电流的条件 (1)存在自由电荷
金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
(2)导体两端存在电压
当导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流.
电源的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流. 导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定。-----恒定电场 恒定电场 由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.恒定电场电场强度不变自由电子在各个位置的定向运动速率也不变串一个电流表,读数不会变(恒定电流)、恒定电流电流:
1、 定义: 大小、方向都不随时间变化的电流
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、公式: 4 、 方向:正电荷定向移动的方向
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 3、 单位:安培 A 其他单位 mA μA(1)电流为标量,电流虽有方向但是标量(2)电解液中正负离子定向移动方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的,此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例1 某电解池,如果在1s中内共有5.0×1018个二价正离子和5.0×1018个一价负电子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流强度是多大?答案:1.6A说明四、电流的微观表达式 推导:一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压,自由电荷定向移动的速率为v,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,每个自由电荷量为q。例3.有一条横截面积S=1mm2 的铜导线,通过的电
流I=1A .已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3 ,铜
的摩尔质量M=6.02×10-2 kg/mol,阿伏加德罗
常数NA=6.62×10 23mol-1,电子的电量
e=-1.6 × 10 -19 C 。
求:铜导线中自由电子定向移动的速率答案:思考题 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? 三种速度的区别(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即
受到电场力作用而定向移动形成电流。(对整体而言)(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2—
-10-3m的数量级。(对每个电子而言)(3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与
温度有关,通常情况为每秒几百米。 电子定向移动的速率约10 -5 m/s,
电子热运动的平均速率10 5 m/s,
电场的传播速率3×10 8 m/s.1、形成电流的条件:
(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压
2、电源的作用:提供持续的电压
3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.
(恒定电场)
4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.
5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
(1)定义式 I=q / t
(2)金属导体中电流的计算式小结 n 为单位体积内自由电荷数目,S 为导体横截面积,v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量信息化教学设计模板
教学设计
教学主题
2.1《导体中的电场和电流》
一、教材分析
本节内容选自人教版高中物理选修3-1第二章第一节。这节课的主要内容是认识电流及其在电路中的作用,了解恒定电场的建立以及知道恒定电流的概念和计算表达式。
本节内容是建立在了解静电场的基础上展开。同时它是恒定电流一章的第一节,为电动势、串并联电路等内容的学习打下基础。因此,在结构上起到了承上启下的作用。
二、学生分析
教学对象是普通高中二年级的学生,已经学习了静电场的相关知识,知道电场强度、电势差等概念。且这一时期学生的抽象思维和逻辑思维已经较好建立。而且由于电路与生活息息相关,学生在比较容易接受和理解本节内容。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立。
2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流。
3.从微观意义上理解电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
(二)过程与方法
通过类比和分析的方法,加深对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
(三)情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
四、教学环境
简易多媒体教学环境 ?交互式多媒体教学环境 □网络多媒体环境教学环境 □移动学习 □其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
PPT图片展示天津的公路高架桥,盘山路的形状。使学生有亲临现场的感觉,能够在课堂 上体验自然生活中的现象,突破空间和时间的限制。
微视频录制。观察斜面上物体重力的实际作用效果,利用视频的可暂停和可重放的功能,培养学生的观察力和思考力。
QQ的即时拍照和传送功能,将学生的作品传到显示屏上,便于学生及时分析和解决问题。
通过问卷星了解学生的需求,布置有针对性的个性化作业。
采用录屏软件,将课堂的内容即时录下来,便于学生课后进行有针对性的巩固学习。
利用手机扫描学生的作业,并及时统计出学生的作答情况。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入
雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,而手机屏幕却能敞亮。这是为什么
猜想、观察、思路
PPT投放图片
展示手机亮屏幕
研讨
给你一个确定的力,请你根据平行四边形定则将这个力进行分解。
动手画图
QQ即时传学生的做法和作品
讲授
播放演示重力作用效果的视频
观察并提出自己的观点
微视频播放
实验
发放铅笔、细线、重物等物品
动手体验
QQ即时视频聊天功能即时展示学生研究过程
评价
扫描学生作业
描答题卡
利用手机扫描功能直接显示学生的答题情况,并自动统计
建构
引导学生利用学习目标进行自我检测并进行课堂总结
自主构建知识网络图
利用inspiration8.0b建立概念,利用问卷星调查学生对知识的掌握情况或存在的疑惑
总结
调查学生本节课的疑惑
填写问卷调查
利用问卷星进行问卷调查和统计
布置作业
完成P43问题与练习:1、2、3。
学生选择作业
利用网络给学生提供可以自由选择性作业并通过微课提供讲解
七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
为学生提供三个微课程,一是关于力的作用效果实验演示的微视频;二是学生当堂探究力的作用效果的QQ录像;三是课堂上的PPT,主要是课堂上建立的概念图。学生可以自己的需要进行适当补充和重复学习。
另外根据问卷星的结果分析,为学生人提供有针对性、可选择的作业,便于学习巩固所学知识。