11.1电源和电流 教学设计（表格式）

教学设计
课题 电源和电流
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第11章第1节的内容, 把电路知识与电场知识紧密联系起来是这套教科书在电路知识呈现方面的一大特色．本节教材内容正是电场与电路两部分知识的衔接，起承上启下的作用。例如，用电场的知识分析了两个分别带正、负电荷的导体之间的电势差，同时分析了连接在它们之间的导线中自由电子的定向移动情况，从而描述了电源在电路中的作用。 这种编排方式以学生刚刚学过的电场知识入手，分析、讨论问题，有效地将“场”和 “路”的知识相联系，有利于培养学生不断运用学到的知识分析、解决实际问题的意识和能力。 学习本节知识有利于学生电磁学知识体系的构建，避免知识的割裂。
学情分析
恒定电流是研究电场的又一跨越,学生具备静电场的基础知识是学习恒定电流的基础和保证,学生参与了静电场的学习,对电场研究有了一定认识,但是静电场的电势能,静电力做功,让学生觉得知识有些凌乱,因此,课堂教学中,可以采用教师引导学生分析,学生主动思考,师生共同总结的方法,最好是教师先听学生的总结,再加以点评,这样既能发散学生的思维,调动学生的积极性,活跃课堂气氛,又能减少学生学习物理的恐惧感。
学习目标
1.通过学习恒定电场和恒定电流,了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场，初步体会动态平衡的思想．(物理观念) 2.通过“场”和 “路”的知识相联系，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定;理解恒定电流。培养学生不断运用学到的知识分析、解决实际问题的意识和能力。(科学思维) 3.经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系(科学探究);培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。(科学态度与责任)
学习重点难点
教学重点：理解电源的形成过程及电流的产生，会灵活运用公式计算电流的大小。 教学难点：电流概念的建立以及电流的微观表达。
教学辅助支持
多媒体课件
教学活动设计
过程学习内容与教师活动学生任务/活动设计设计意图及对应目标达成环节一 电学已经改变了我们的生活方式，并且产生了一个巨大的工程应用领域。 ——塞格雷（意大利裔美籍物理学家） 今天我们就来学习电学的基础知识电源和电流。 真实情景：闪电的瞬间景象+手电筒持续发光 问题引领：这两种放电有怎样的不同？ 今天我们就先从电源的知识学起。 观察图片，直观体会 手电筒中的小灯泡却能持续发光主要原因就是电路中有电源 自然引入本节课题 问题引导：学生分组从下面几个角度展开探讨： 1）放电时的电压变化——思考电源的功能与特点 2）电流的稳定性——观察放电时长——求平均电流大小 3）电路中的电流方向——思考电场力作用下电荷的运动特点 4）手电筒中恒定电流的自由电荷定向移动的速度快慢与灯亮的关系 思考1：如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线H将它们连接起来会发生什么现象？ 思考2：导线 H 中的电流能够持续吗？请解释原因。 思考3：如何才能使导线 H 中存在持续的电流呢？ 装置 P 学生阅读课文，分组讨论， 学生阅读课文，思考回答问题1.2.3 引导学生形成学习本课知识的基本思路，能概述本节课所学内容 锻炼学生的自主学习能力，了解产生持续电流的条件，掌握电源的定义以及作用 1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。装置P就是电源。 A、B就是电源的正负两个极。 2.电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。根据问题3让学生体会并叙说电源的作用（电源的功能和特点） 环节二思考：电场力作用下电荷的运动特点 1.恒定电场（1）电荷和电场的分布不随时间变化，即这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。 （1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。 （2）电流 ①物理意义：表示电流强弱的物理量。电流就越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。 ②定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流。 ③公式：I —电流 q —电荷量 ④单位：在国际单位制中，电流的单位是安培简称安，符号是 A。 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 它们与安培的关系是：1 mA ＝ 10 -3 A 1 μA ＝ 10 -6 A ⑤方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。 金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 注意：电流虽然有方向，但电流是标量，它遵循代数运算法则，不遵循平行四边形定则。 例题:某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是（　） A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A 学生阅读课文,回答问题，表述恒定电场中“恒定”的意义 学生阅读课文表述电流的物理意义、定义 、公式、方向 等基本知识 学生练习 让学生了解恒定电场中“恒定”的意义是相对于静电场而言的，其本质为动态平衡 锻炼学生自主学习能力，为以后的灵活运用打下坚实的基础 巩固电流知识 ，帮助学生对电流的形成过程有个深刻理解（电流的比值定义法） 环节三拓展学习 电流的微观解释 通常情况下，金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样。 从宏观上看，没有电荷（自由电子）的定向移动，因而也没有电流。 如果导体两端有电势差，导体中的自由电子就要受到静电力的作用。除了做无规则的热运动外，还要在静电力的作用下定向移动，从而形成电流。 如图设导体的横截面积为 S ，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的平均速率为v电子电荷量为 e。 思考讨论1：电子的定向运动速率、电流的传导速率、电子热运动的速率一样吗？ 思考讨论2：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？ 推导金属导体中的电流跟自由电子的定向移动速率之间的关系。 学生分组思考讨论，叙说三种速率的不同 在教师的引导下推导电流的微观表达式，建构电流的微观模型 了解电子的定向运动速率、电流的传导速率、电子热运动的速率 STSE 电动汽车中的电池 1.纯电动汽车使用的能源是什么？电池的材料是什么？ 2.说一说锂离子电池的原理。 锂离子电池原理 课堂练习 1．以下说法正确的是（　　） A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位 B．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 2.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C，雷击时放电时间为200μs，则此次雷击时的平均电流为（　　） A．0.04A B．4×104A C．0.08A D．8×104A 3．在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是（　　） A．40A B．2.5A C．0.4A D．14A 4.关于电流，下列说法正确的是（　　） A．电子的运动速率越大，电流就越大 B．单位时间内通过导体横截面积的电量越多，导体中的电流越大 C．因为电流有方向，所以电流是矢量 D．导体中的电流，一定是自由电子的定向移动形成的学生能准确表述电源的作用和电流的形成过程 学生完成课堂练习 巩固所学知识 课堂小结1．定义：能把电子从A搬运到B的装置。 2.电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。 3.恒定电流 （1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。 （2）公式： （3）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。 4.金属导体中电流的计算式： I=neSV梳理自己本节所学知识，进行交流根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书设计
一、电源 1．定义：能把电子从A搬运到B的装置。 2.电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。 二、恒定电流 1.恒定电场：电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 2.恒定电流 （1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。 （2）公式： （3）单位：安培(A)、毫安(mA)、和微安(μA)。 （4）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。 3.电流的微观定义式： I=neSV
作业与拓展学习设计
作业：（20分钟）练习与应用1、2、3 拓展提高：1.一根长为L，横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，则自由电子定向运动的平均速率为（　　） A．neSLm B． C． D． 2.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为 （ ） A．nvSΔt B．nv·Δt C．IΔt /e D．IΔt /eS