3　粒子的波动性优秀公开课教案

2016—2017学年度第一学期·高二物理·集体备课共案

模块单元

教学课时

教学目标

2.1

1

课题

时间

电源和电流

主备人

执教人

羿平

1.理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用; 2.理解恒定电场和恒定电流的形成过程，知道恒定电场与静电场相同; 3.掌握电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系. 教学重点

理解电源的形成过程及电流的产生

教学难点

会灵活运用公式计算电流的大小

教学方法

讲授法、类比法

集体备课

第1学时

一、课题导入

在电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，而手电筒的小灯泡虽然只能产生微弱的光但能持久，这是为什么呢？

二、目标引领

1、理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用; 2、理解恒定电场和恒定电流的形成过程，知道恒定电场与静电场相同; 3、掌握电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系. 三、独立自学

1．分别带正、负电荷的两个导体A、B，用导线R将两导体连接如图(甲)所示，导线R 中的 便会在静电力作用下定向移动，导体B 电子、导体A 电子．两导体很快形成等势体，导线R中只可能存在一个 电流．倘若在A、B间有一个装置如图(乙)所示，在B失去电子的同时，又及时地补充等量的电子，A、B导体上始终保持一定数量的正、负电荷．这种能把电子从A搬运到B的装置叫做 ．它的作用就是能使电路中保持 的电流．

2．当达到稳定状态时，导线中的电场是由 等电路元件所积累的电荷共同形成，虽然电荷在运动，另外的又来补充(动态平衡)．电荷的分布是 的，电场的分布也是 的．导线内部的电场线的分布保持和导线 ．由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为 。

3．电流：用I表示，q表示在t时间内通过导体横截面积的电荷量，则有： ，电流的单位： ，简称安，用符号A表示．对正、负离子都参与导电的情况下，通过导体横截面的电荷量q应是 电荷量绝对值第

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活动设计与个备

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的 ．

四、引导探究

1．电源：

先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）

【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）

类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。

教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。

归纳：

电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）

2．导线中的电场：

结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。

通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。

恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

3．电流（标量）

（1）概念：电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：IQ

t电流的微观表示：

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取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？---引导学生推导

老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。

（4）单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA

（5）电流的种类

①

直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

②

交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。

【问题】如何用图象表示直流电和交流电？

五、目标升华

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

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。

六、当堂诊学

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1.铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为

2. 关于电流，下列说法中正确的是(

) A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

B．电子运动速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大

D．因为电流有方向，所以电流是矢量

七、强化补清

2.1电源和电流

1．电源

电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

2、导线中的电场

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果

3、电流

（1）概念：电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

板书

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：IQ

t电流的微观表示：

I=Q/t=nvqS 36（4）单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA

（5）电流的种类

①

直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

②

交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。

教学

反思

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