选修3-1第二章恒定电流教案

选修3-1 第二章恒定电流§2.1电源和电流【学习目标】1，知道电源的作用和导体中的恒定电场2，理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定3，了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。

【重点难点】重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

【预习】：1．电源（1）.电流的形成：导体中的_____________在静电力作用下发生 ________移动形成电流。

（2）.电源的作用：a.维持电路两端有一定的____________b.在闭合电路中，使导线中的自由电子发生_________从而形成______的电流。

2．恒定电场（1）定义：由稳定分布的__________所产生的稳定的电场（2）形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强沿 ______________的方向，虽然这些电荷在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布不随时间变化3．恒定电流（1）恒定电流：大小和方向都______________的电流（2）电流a.物理意义：表示电流的强弱的物理量b.定义：通过导体横截面的_____________和______________________的比值。

c.表达式：I=__________________d.产生稳定电流的条件：（1）导体中有自由移动的电荷。

（2）导体两端有电压。

【展示】：1．电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和。

电流的微观表达式：I=nqvS电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式I=q/t。

电流的单位：安（A），1A＝1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。

第1节电源和电流1．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流。

2．电流的大小为I ＝q t，方向规定为正电荷定向移动的方向。

负电荷定向移动的方向与电流方向相反。

3．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流。

一、电源1．概念在电路中把在电场力作用下移动到导体A 的电子搬运到导体B 的装置。

图2­1­12．作用(1)在导体A 、B 两端维持一定的电势差。

(2)使电路中保持持续的电流。

二、恒定电流 1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

(2)形成：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。

(3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，因此其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。

2．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(3)符号及单位：电流用符号I 表示，单位是安培，符号为A 。

常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A ＝103mA ＝106μA。

(4)表达式：I ＝q t(q 是在时间t 内通过导体某一横截面上的电荷量)。

(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

3．恒定电流(1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。

1．自主思考——判一判(1)电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化。

(×) (2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。

(√) (3)恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场。

(×) (4)电流既有大小，又有方向，是矢量。

《恒定电流》复习课教学设计三门中学卢巧丹一、教学设计思路复习课的目的是引导学生对知识的再认识，包括本章知识结构的梳理、易混淆概念方法的辨析、综合应用等。

本节课从学生活动搭建一个最简单的闭合电路入手，以这个电路贯穿整节课的教学。

通过回顾闭合电路的组成，梳理描述电路的基本物理量；通过自己增添、替换用电器，自己给定数据，求解电路问题中的相关物理量，进一步梳理描述电路的基本规律；通过例题分析，明确电表改装的原理，再进一步梳理测量电路所需的基本仪器。

二、前期分析本章出现的概念较多，比如电动势、电流、电压、电阻、电阻率等，还有欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律等规律，学生学习时容易混淆概念、规律，对概念规律理解不够深刻。

因此，教学时应加强对这些概念和规律的比较，使学生在了解相近概念的联系和差异中，达成对每个概念的理解。

恒定电流是初中电路的延伸和拓展，对于初中已经接触到的概念、规律，比如电流、电压、电阻、欧姆定律、电阻定律等，不要一味简单重复，应该拓展开来讲。

既能唤醒学生对原有知识的认识，又能高于原有知识，使学生产生学习的强烈兴趣，从而不断深化对原有知识的理解。

欧姆定律和闭合电路欧姆定律等基本规律是解决电磁感应中的电路问题的重要依据，复习中必须深入理解和熟练掌握，很有必要设计开放性的题目，让学生在设计处理实际问题中加以综合应用，从而逐步提高学生的综合分析能力。

教学重点与难点：（1）教学重点：描述电路的基本规律以及规律的应用（2）教学难点：电动势和电势差的区别与联系三、教学目标1.知识与技能（1）通过观察能够识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用（2）通过归纳总结知道描述电路需要的基本概念（3）列表比较电动势和电势差，区分电动势和电势差这两个概念（4）在原有电路的基础上，选择不同的用电器，学会灵活运用电路的基本规律解题（5）通过例题的分析求解，知道测量电路所需的基本仪器2.过程与方法（1）通过讨论、交流，能根据给定的情景掌握分析某类特殊问题的方法（2）在系列问题的引导下，通过问题的解决来逐步构建恒定电流这一章的知识结构3.情感态度与价值观（1）通过开放题目的求解，具备设计简单物理题目的能力（2）通过实例的讨论，养成主动与他人合作的精神四、教学准备小灯泡、电池组、开关各12组，导线若干五、教学过程高中物理电学部分包括电场和电路，这节课我们一起来梳理一下电路这一章的知识。

2019-2020年高中物理《恒定电流》教案6 新人教版选修3-1知识要点：一、电场：1、了解电荷间的相互作用，会计算真空中两个点电荷之间的作用力：2、了解电场的概念，理解电场强度和电场线的概念，掌握电场强度的定义式及单位：，单位：3、了解电势差的概念：，单位：。

会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移到另一点电场力做的功：。

4、理解电容器的电容的概念，掌握电容的定义式：，单位：。

了解常用电容器。

5、了解静电的危害和应用。

二、恒定电流：1、了解产生电流的条件，掌握电流强度的概念。

2、掌握电阻和电阻率的概念，掌握欧姆定律和电阻定律：3、掌握电功和电功率的概念，掌握焦耳定律。

4、理解串联和并联电路的特点，掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系，会解简单的混联电路问题。

5、了解电动势的概念，掌握闭合电路的欧姆定律：。

会用其分析、解答同种电池的串联问题。

6、会用伏安法和多用表测量电阻。

1、电路分析：这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。

（1）在进行电路计算时，首先要对电路结构进行分析，搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系，基本方法是：先对电路作电势分析，把电路中的各个结点编号取各，电势相同的点用相同符号，再把原电路图改画，从最简单清楚的电路开始，由电源正极出发，把各个元件及结点符号顺序画出，回到电源负极，并把处理过的元件及时划掉，逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。

例：如图的所示电路中，电阻R1=6Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，R4=12Ω，求外电路的总电阻。

分析：先将各结点标出符号，R4R2右端与电源正极等电势，用相同符号a，其它结点用b、c……改画电路时，先把最容易看清的部分R1，R3画出如图（1）；R2是连在结点a与b之间，再将R2画出，如图（2）；最后一个元件R4是连在a与c之间，再将R4画在电路中，如图（3），这样全部元件都处理完了。

第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流 （1课时）一、教学目标 （一） 知识与技能1 •让学生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. 从微观意义上看电流 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使学生对电源的的概念、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、电流的学习培养学生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。

三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不 同的概念。

四、教学过程（一） 先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二） 新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 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？（让学生回答一电源）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 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A B 之间的高度差， 归纳： 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

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,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。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。
教学方法/手段/资源：
-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解闭合电路的欧姆定律知识点。
-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握闭合电路的欧姆定律技能。
-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
-学生可以尝试阅读一些与电路设计相关的书籍，如《电子电路基础》、《电路设计与仿真》等，提升自己的电路设计能力。
-学生可以参与一些在线的科学讨论组，与其他学生或专业人士交流关于闭合电路的欧姆定律的问题，互相学习和进步。
-学生可以利用课余时间，自己设计一些简单的电路实验，如制作一个简单的串联电路或并联电路，观察电流和电压的变化，验证欧姆定律。
-帮助学生深入理解闭合电路的欧姆定律知识点，掌握相关技能。
-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：教师根据闭合电路的欧姆定律课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。
-提供拓展资源：教师提供与闭合电路的欧姆定律课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。
3.实验法：教师将引导学生参与实验，通过测量电路中的电流、电压、电阻等物理量，让学生亲身感受电流、电压、电阻之间的关系，从而加深对闭合电路的欧姆定律的理解。
教学手段：
1.多媒体设备：教师将利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示电路图、实验现象等，让学生更直观的理解闭合电路的欧姆定律，提高学生的学习兴趣。
教师活动：
-发布预习任务：教师通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

特级教师教案：人教版选修31第二章 恒定电流 新教科书必修3之电路及其应用第6节 导体的电阻 实验：伏安法测电阻戴儒京（2018第一届“学科名师杯”中小学教师原创资源大赛一等奖获得者）【教材分析】导体的电阻：电阻定律SLR ρ=，教科书多年都是直接给出的，课程标准教科书不同，是从实验探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”引入的。

【教学目标与学科核心素养】1. 物理观念：物质观念：电阻既是物质（电阻器）又是概念（导体对电流的阻碍作用）2. 科学思维：科学推理：电功与电功率公式的推导3. 科学探究：探究决定导体电阻的因素：材料（电阻率）、长度、横截面积。

包括问题、证据、解释、交流。

4. 科学态度与责任：科学态度：伏安法测电阻中电流表内接和外接的研究。

【教学重点和难点】重点：电阻定律SLR ρ=，电阻与材料的电阻率成正比，与导体长度成正比，与横截面积成反比。

难点：实验探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”。

伏安法测电阻误差分析。

【教学过程】一、知识内容 1.电阻的定义式IUR =，单位：1MΩ＝103kΩ＝106Ω 2.导体的电阻的决定式即电阻定律：R ＝ρL/S 其中：ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)3.电阻率：由材料决定。

单位：m ⋅Ω各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大； 电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

4.半导体：电阻率在导体与绝缘体之间的物质，如锗、硅等。

5.超导体：在一定条件下，导体的电阻为零。

伏安法测电阻：电流表内接和电流表外接的研究关于测电阻实验中的电流表外接和内接的问题，是高考的重点和热点，也是学生学习中的难点，有的同学总有点似懂非懂、似是而非的感觉。

本文谈一谈测电阻实验中的电流表内接和电流表外接的问题。

【例题1】某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(2 ) 下 图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出. 合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化. 由此可以推断:电路中 ▲ ( 选填图中表示接线柱的数字) 之间出现了 ▲ ( 选填“ 短路” 或“ 断路” ) .(32) 在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58 . 7 Ω. 为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议_______________________________________________. 【答案】（1）B 0.410 (2)7、9 断路（3）电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。

《电源和电流》教学设计一、教材内容分析本节课是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-1第二章《恒定电流》的第一节内容，是电场知识和电路知识两部分的紧密衔接，具有承上启下的作用。

本节课需要一个课时。

本节课从电场知识入手，通过分析讨论有效地将“场”和“路”的知识相联系，这样的安排符合学生的认知规律，有利于培养学生不断运用所学的知识来解决实际问题，从而培养学生的分析和解决问题的意识和能力，激发学生的求知欲和学习兴趣。

二、教学目标知识与技能目标:1、明确电源在直流电路中的作用和导体中的恒定电场2、知道恒定电流的概念描述电流的强弱程度的物理量——电流3、从微观的角度理解导体中的电荷定向移动和电流之间的关系过程与方法：在理解电流形成的基础上通过类比和分析使学生对电源的概念、导线中的电流等方面有更好的理解，培养学生独立思考解决问题的能力。

情感态度价值观：1、通过本节对电源电流的学习，培养学生将物理知识应用于实践中的意识，使学生认识到知识来源与实践。

2、过本节的学习使学生学会多种解题方法，培养学生的科学思维习惯。

三、学习者特征分析由于学生知识单一、比较粗浅、又充满好奇心，初中学过的电学知识时间比较久，所以在课堂上采用教师引导学生分析、学生主动思考、师生共同总结相结合的特点，这样既能发散学生的思维又能调动学生的积极性，从而活跃了课堂气氛、减少了学生学习的恐惧感，增强了信心。

四、重难点及突破措施重点：1）电源的作用2）恒定电场的概念3）电流大小的计算难点：电源与抽水机进行类比重难点突破措施：1）讲解概念时采用教师引导，学生分析，充分发挥学生的主观能动性，这样既掌握了知识又活跃了课堂气氛。

2）通过电源与抽水机进行类比，尽量注重本节知识与生活、社会相联系，这样让学生体会到物理就在我们身边，把抽象的知识具体化。

五、教学策略选择与设计1、通过对电源的介绍，促使学生了解生活中的电、激发学生学物理的兴趣。

第二章恒定电流全章教学内容分析本章介绍电路的基本概念和规律，在物理学发展史上，从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程，从内容上来说，本章和上一章有着必然的内在联系。

首先，电路中的电压概念就是静电学中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场)，而自由电荷在导体中的定向移动，则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。

其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。

从电源、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。

本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学习和理解科学探究的基本方法创造了条件。

本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。

课标要求1．内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。

(2)初步了解多用电表的原理。

通过实际操作学会使用多用电表。

例1：以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。

例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。

(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。

(4)知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。

(5)测量电源的电动势和内阻。

(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。

例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。

(7)通过实验观察门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。

(8)初步了解集成电路的作用。

关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。

2．活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。

关于测量电阻方法的总结1、伏安法、伏伏法、安安法、伏欧法、安欧法电压表内阻已知则可当电流表使用，电流表内阻已知则可电压表使用电阻箱、定值电阻由于阻值已知，可用电流求得其电压，或可用电压求得其电流。

2、欧姆表法：用多用表的欧姆档直接测量。

3、替换法：【1】【2】为了测定电流表A1的内阻，采用如图所示的电路.其中：A1是待测电流表，量程为300 μA，内阻约为100 Ω；A2是标准电流表，量程是200 μA；R1是电阻箱，阻值范围0~999.9 Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关.（1）根据电路图14-81，请在图14-82中画出连线，将器材连接成实验电路.（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150 μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150 μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，电阻箱R1的阻值是______Ω，则待测电流表A1的内阻R g=________Ω.（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用________（填写阻值相应的字母）.A.200 kΩB.20 kΩC.15 kΩD.20 Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器___________（填写阻值相应的字母）是最佳选择.A.1 kΩB.5 kΩC.25 kΩ. D100 kΩ4、半偏法【3】(1)利用如图所示的电路测量电流表○G的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，如果使电流表指针偏转到满刻度的1，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻2的测量值Rg= Ω．如果表指针偏转到满刻度的2，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=3Ω．【4】要测量内阻较大的电压表的内电阻，可采用“电压半值法”，其实验电路如图所示。

第二章恒定电流泰安二中刘焕生李玉恩1、欧姆定律一、教学目标1．知识目标：（1）理解产生电流的条件；掌握电流强度的定义、公式，并应用于实际问题；了解直流电和恒定电流（2）熟练掌握欧姆定律及其表达式I=U/R，明确欧姆定律的适用条件。

（3）知道电阻的定义及定义式R=U/I；（4）使学生正确理解伏安特性曲线的物理意义2．能力目标：（1）理解掌握科学研究中的常用方法——控制变量方法，培养学生依据实验，分析、归纳物理规律的能力（2）培养学生应用电流强度、欧姆定律知识解决实际问题的能力。

（3）逐步掌握用数形结合的解题能力。

3．物理方法教育目标：1．通过定律由实验得出的演绎，加强学生对实验的重视，培养学生严谨求实的科学态度2．通过可采用图象来处理实验数据，渗透数学思维，同时在处理数据的过程中，培养学生尊重客观规律的优良品质。

二、教学重点、难点分析1．重点：欧姆定律的理解2．难点：电阻的伏安特性曲线3．疑点：由电阻定义式R=U/I，少数学生会产生电阻由电压和电流决定的想法。

4．解决方法：对重点和难点的解决有（1）有条件的学校采取通过学校分组实验→数据分析→结论，加强感性认识，有利于定律的理解。

（2）关于电阻伏安特性结合数学知识，并尽可能举实例加强对知识的深化。

（3）关于疑点的出现，这是正常的，教师应借此机会，巧妙为下节课电阻定律作铺垫。

三、教学方法：实验演示，启发式教学四、教具：小灯泡、干电池电线若干。

伏特表（演示）安培表（演示）滑动变阻器学生电源待测电阻（约10Ω～30Ω两只）晶体二极管导线若干电键五、教学过程：（一）引入新课前面我们已学习了电场，电场对放入其中的电荷有力的作用，促使电荷移动，知道电荷的定向移动形成电流。

由于电流与我们生活很密切，所以我们有必要去认识它，这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解。

【板书】第一节欧姆定律（二）进行新课【板书】1、电流众所周知，人们对电路知识和规律的认识与研究，也如对其他科技知识的认识与研究一样，都经历了漫长的、曲折的过程。

安徽省长丰县高中物理第二章恒定电流2.3 欧姆定律教案新人教版选修3-1
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2。

3、欧姆定律
教学准备电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等
教学过程
（一）复习上课时内容
要点：电动势概念，电源的三个重要参数（二)新课讲解-———-第三节、欧姆定律
问题：电流强度与电压究竟有什么关系？这可利用实验来研究。

1、欧姆定律
演示：如图，方法按P46演
示方案进行
闭合S后，移动滑动变阻器
触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。

电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流，记录在下面表格中。

U/V
I/A
把所得数据描绘在U—I直角坐
标系中，确定U和I之间的函数关
系.
分析：这些点所在的图线包不包括原点？包括,。

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流精品教案（整套）电源和电流［要点导学］1. ________________________________________ 能把电子从正级搬运到负级的装置是 ____________________________________________ 。

2•恒定电场：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。

尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。

这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。

3•形成电流的必要条件：（1）要有能自由移动的_____ 。

在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的 _______ ，电解液中的________ 等。

（2）导体两端有 _____ ，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力一一电场力。

电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。

4•电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式匸q/t。

电流的单位：安（A），1A = 1C/S,常用单位还有毫安（mA）、微安（卩A），1A=103mA=106卩A。

在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。

5. 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向 ______ 。

但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。

6. 恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。

7. 电流的微观表达式：匸nqvS。

其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。

A G 匚Df I 1K图12-1-1推导过程如下：如图12- 1- 1所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C,设导体的截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电量为q,电荷的定向移动速率为v,则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。

第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.（二）过程与方法尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.（三）情感态度与价值观1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神.2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣.【教学重点难点】重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析【教学过程】【复习引入】【问题】闭合电路的欧姆定律内容？表达式？【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律，表达式：E=U+Ir【问题】现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？新课教学10 实验：测定电池的电动势和内阻一、实验原理【展示】方法一、伏安法测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得，用电压表路端电压U、电流表测电路中电流I , 改变滑动变阻器滑片的位置，测出两组U 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir 得，用电流表测出电路中的电流，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出几组R 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律r RU U E +=得，用电压表测出电阻箱两端的电压，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出两组R 和U 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势E , 内电阻r ，以伏安法为例，具体测量二、实验方法实验目的：伏安法测电源电动势E , 内电阻r实验原理：E=U+Ir实验器材：被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.电路图实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好.（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值.（4）断开电键，整理好器材.（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r.注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池)；2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E 和r 明显变化．3．测出不少于6组I 、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I 、U 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均．4．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图 (甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，如图 (乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝IU ∆∆ ，计算出电池的内阻r .三、数据处理实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题.图线的纵坐标是路端电压U ，横坐标是电流I ，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E .横轴截距点（路端电压U =0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流rE . 说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.②由于r 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r 由IU ∆∆求得，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得.【拓展】作U —I 图象的几个原则：（1）适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点，图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间，不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度，坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.(2)描绘图线时，应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点，误差很大，应舍弃.误差分析【问题】选用电路图时，有甲乙两种电路图，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？（甲图）1、误差来源：电压表的分流2、测量值与真实值比较：设电动势为E ′，内电阻为r ′；E ′＝r R U I U V)(111++′ E ′＝r R U I U V )(222++′ 解得：）＋（）＝＋）（－－＝（VV 211221R r 1R r 1I I U I U I '''E E ）＋（）＝＋（－－＝VV 2112R r 1r R r 1I I U U r ''' 由此可知测量值E 、r 均比真实值偏小，但r ′＜＜R V ，故误差很小。

第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1．让学生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．从微观意义上看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使学生对电源的的概念、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、电流的学习培养学生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。

三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

四、教学过程（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流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。

第二章恒定电流复习课一、复习回顾基础知识（投影复习提纲，可以印发提纲，要求学生课下预习完成）（一）基本概念： 1、电流：（1）电荷的 定向 移动形成电流，电流的方向规定为 正电荷的移动方向 。

负电荷的定向移动方向与电流方向 相反（2）定义： 通过导体横截面积的电量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值称为电流。

（3）公式： I=q/t 单位有： A ，mA ，μA 换算关系是： 1A=103mA=106μA 2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

（2）定义：将电荷量为q 的电荷从电源的一极移动到另一极，非静电力所作的功W 与电荷量q 的比值，叫做电源的电动势。

（3）公式：qWE =，单位：V （4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 电源两极间的电压 3、电阻：（1）定义： 导体对电流的阻碍作用（2）公式：R= U/I （3）单位： 欧姆 符号表示： Ω4、电阻率ρ反映材料的性能物理量，国际单位：欧姆米 符号： Ω5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

（2）公式：W= UIt 单位： 焦耳 符号： J ．6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。

（2）公式：P= UI 单位： 瓦特 符号： W7、电源的功率和效率：（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E = EI ②电源的输出功率P 出= UI ③电源内部消耗的功率P r = I 2r（2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（二）基本规律：8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成 正 比，跟它的电阻成 反 比。

（2）公式：I= U/R （3）适用范围： 金属导体，电解液溶液 9、电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成 正 比，跟它的横截面积成 反 比。