《电流和电源》教学设计
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《电源和电流》教学设计学科:物理年级:高二年级【教学内容】《电源和电流》是《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》必修课程必修3模块中“电路及其应用”主题下的内容,“电源和电流”这一节是电场与电路两部分知识相衔接的重要部分,本节主要内容是电流的产生和描述,共有三个知识点:电源、恒定电场、恒定电流。
电流概念是整个电路知识的最基本概念,从电流开始延伸到电阻、电功、电功率和电动势等概念以及电路结构、电路规律,正确理解电流概念是进一步学习电路知识的基础。
【教材分析】教材首先分析导线内持续电流是怎么产生的,然后分析恒定电流是怎么形成的,进而说明怎样定量描述电流的强弱,最后从微观角度解释影响电流的因素。
教材内容安排从现象到本质,从定性到定量,层层递进。
【学情分析】学生在初中已经学习了恒定电流的一些基本知识,知道将电池、导线和用电器连接形成闭合回路,电路中将产生稳定的电流,知道电流方向的规定,对电流的概念较为熟悉,但对电流的产生理解较浅,知道电荷的定向移动形成电流,但不理解为何电荷会定向移动。
学生已经基本掌握了学习物理的思维方法,例如模型建构法、类比法、比值法等等,在学习本节内容之前学生已经学习了静电场和静电平衡的知识,有了一定的电场基础。
因此教学时可在分析电路中恒定电场建立的基础上,结合金属微观结构模型,分析电子在导体内的运动情况。
【教学目标】物理观念:通过实例对比,引导学生思考持续电流形成的原因,了解电源的作用,认识常见的电源;通过对比静电平衡条件,引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况,了解导体中的恒定电场和恒定电流;通过实例分析,理解电流的定义,知道电流的单位。
科学思维:通过情境展示和引导,学生主动参与电源和电流基本概念的构建,培养学生科学思维物理核心素养。
科学探究:教师问题链的设问,学生思考探究恒定电场、电流微观涵义,培养学生科学探究物理核心素养。
科学态度与责任:通过展示电池发展历史以及比亚迪刀片电池介绍,使他们了解现代前沿电源研究工作是研发体积更小、电容量更高、输出功率更高的电池,提高学生好奇心和求知欲,激发学生对科学的兴趣和热情,增强学生对国家自豪感和社会责任感。
2.1《电源和电流》教学设计一、教学概述所教学科:高中物理课题来源:人教版选修3-1第二章《恒定电流》第一节所需课时:1课时二、教学内容分析本节教材内容处于学完电场之后,开始学习电路知识之前,是电场与电路两部分知识的衔接章节,起承上启下作用。
这节课主要围绕“电流”这个概念的理解铺展开来,从“电流的形成”和“电流的大小”作为整节课的两大主线条。
与初中相比,本节课对电流的理解更要从微观角度来理解,属于理论层次,研究的内容学生看不见,也不容易理解,很抽象,对学生的综合应用能力要求比较高。
三、学生分析学生在学完静电场后,对电场力、电场力做功、电势(电势差)、电势能的概念已经有较深刻认识,除外也学过等势体上电荷的分布和转移情况,,此时引导学生理解电流式怎么形成的、电源的作用、引出恒定电流的定义及大小的描述符合学生心理特点。
基于思考怎样使抽象的知识变得更形象、可见、学生容易接受、且符合学生的特点,本节课我设计了“讲授与探究”的教学方式、类比的方法、形象直观的实验来激发学生的求知欲和学习物理的兴趣,同时也设计了两个矛盾冲突点让学生更深入理解微观电流的表达式,以及培养学生敢于质疑和敢于创新的精神。
四、教学目标(一)基本知识与技能1.知道电流产生的三种效应;2.知道电流形成的条件和机制;3.知道什么是恒定电流,记住电流的单位、方向的规定。
4.能够推导出电流的微观表达式。
(二)过程与方法1.通过自制的“电动驱车”和电容器的放电,引出本节课的课题以及电流产生的效应。
2.通过电容器放电使小灯泡发光及传感器对电流和电压的采集进行探究、讨论,得到电流的产生机制,并在实际问题求解中反思。
3.通过类比和探讨,得出计算电流的表达式,再通过给定情景和立体模型的建立,计算出电流的微观表达式。
4.通过两个矛盾冲突点的设置和实验的演示,使学生更深入地理解电流和导体中的电荷运动以及电场建立的关系。
(三)情感态度与价值观1.运用已有静电学知识对实际问题进行反思,从中体会得到结论和解释问题的快乐。
教版高中物理必修3电源和电流教学设计——塞格雷出示图片:意大利裔美籍物理学家塞格雷今天我们就来学习电学的基础知识电源和电流。
思考:电闪雷鸣时,强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光,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?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,今天我们就先从电源的知识学起。
思考问题自然引入本节课题讲授新课一、电源思考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?导线H 中的自由电子在静电力的作用下沿导线做定向运动,形成电流。
思考2:导线H 中的电流能够持续吗?请解释原因。
导线H 中的自由电子由B向A移动,B 失去电子,A 得到电子,A、B 之间的电势差很快消失,两导体成为一个等势体,达到静电平衡,以后自由电子不再移动,所以导线H 中的电流只是瞬间的。
不能持续。
思考3:如何才能使导线H 中存在持续的电流呢?学生阅读课文思考回答问题1.2.3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装置P如果在A、B 之间连接一个装置P它能在B失去电子的过程中,不断地从A 取走电子,补充给B,使A、B 始终带一定数量的正、负电荷。
这样,A、B 之间始终存在电势差,H 内就会存在持续的电流。
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。
二、恒定电流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。
注意:恒定电场不是静电场,但静电场中的一些规律同样适用于恒定电场。
2.恒定电流学生理解恒定电场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A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A解析:由题,1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e,负离子的电量绝对值为q2=n2e,则电流为I=(q1+q2)/t = (2n1+n2)e /t ,将n1=5×1018个,n2=1×1019个,e=1.6×10-19C代入解得,I=3.2A故选:D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。
电源和电流教案【篇一:2.1电源和电流教案】2.1电源和电流教学目标一、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。
教学重点与难点: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。
教学过程教师活动: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,而手电筒中的小灯泡却能持续发光?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,就要从电源的知识学起。
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。
【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水流呢?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。
初中物理电流与电源教案1. 知识与技能:(1)了解电源的定义和作用,能说出电源提供电能,使电荷发生定向移动形成电流;(2)知道常见电源的种类,如干电池、蓄电池、太阳能电池等;(3)掌握电源电动势的概念,能理解电源两极间的电压就是电源的电动势。
2. 过程与方法:通过观察生活中常见的电源,培养学生的观察能力和实践能力;通过实验,让学生了解电源的电动势,提高学生的实验操作能力。
3. 情感态度价值观:培养学生对物理学习的兴趣,使学生认识到电源在现代社会中的重要作用,增强环保意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)电源的定义和作用;(2)电源电动势的概念。
2. 教学难点:(1)电源电动势的计算;(2)电源在电路中的作用。
三、教学过程1. 导入新课通过展示生活中常见的电源,如手机电池、充电宝、家用蓄电池等,引导学生思考:这些电源是如何为我们的生活提供电能的?进而引出本节课的主题——电流与电源。
2. 探究电源的作用让学生观察实验装置,了解电源的作用是提供电能,使电荷发生定向移动形成电流。
通过实验,让学生感受电源两极间的电压,从而理解电源的电动势。
3. 学习电源电动势的概念引导学生理解电源电动势的含义,即电源两极间的电压就是电源的电动势。
通过举例,让学生掌握电源电动势的计算方法。
4. 电源在电路中的作用讲解电源在电路中的作用,包括为电路提供电能、维持电路中电流的稳定等。
让学生通过实验观察电源在电路中的作用,提高学生的实践能力。
5. 课堂小结本节课主要学习了电源的定义、作用以及电动势的概念。
要求学生掌握电源两极间的电压就是电源的电动势,并能运用到实际生活中。
四、课后作业1. 总结本节课所学内容,绘制电源电动势的示意图;2. 观察生活中常见的电源,分析其电动势的大小和作用;3. 思考电源在现代社会中的重要性,提出自己的见解。
五、教学反思本节课通过观察生活实例和实验,使学生了解了电源的定义、作用和电动势的概念。
《电流和电源》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《电流和电源》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《电流和电源》是高中物理选修 3-1 第二章第一节的内容。
本节主要介绍了电流的形成条件、电流的定义式和方向,以及电源在电路中的作用。
这部分内容是学习电路知识的基础,为后续学习闭合电路欧姆定律、电学实验等知识做好铺垫。
教材首先通过简单的实验现象引入电流的概念,让学生直观地感受到电流的存在。
接着,详细阐述了电流的形成原因和定义式,使学生从微观角度理解电流的本质。
对于电源,教材强调了其在电路中的重要性,即提供持续的电压,使电路中有稳定的电流。
二、学情分析学生在初中阶段已经对电流有了初步的认识,但对于电流的微观形成机制以及电源的作用理解不够深入。
在这个阶段,学生已经具备了一定的逻辑思维能力和抽象思维能力,但对于较为抽象的物理概念和规律,仍需要通过具体的实例和实验来帮助理解。
此外,学生在学习过程中可能会受到日常生活中一些错误观念的影响,例如认为电流是从电源正极流向负极,而忽略了在电源内部电流的流向。
因此,在教学过程中需要引导学生纠正这些错误观念,建立正确的物理概念。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电流的形成条件,掌握电流的定义式和单位。
(2)知道电流的方向规定,能够判断电流的方向。
(3)理解电源在电路中的作用,了解常见的电源。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验和分析现象,培养学生的观察能力和逻辑推理能力。
(2)通过对电流形成过程的微观分析,培养学生的抽象思维能力和微观想象力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)电流的形成条件和定义式。
(2)电流的方向判断。
(3)电源的作用。
高中物理电源和电流教案
年级:高中
教材:高中物理教材
时长:1课时
教学目标:
1. 了解电源的概念和作用;
2. 理解电流的概念和计算方法;
3. 掌握串联电路和并联电路的特点和计算方法。
教学重点:
1. 电源和电流的概念;
2. 串联电路和并联电路的特点;
3. 电流的计算方法。
教学难点:
1. 串联电路和并联电路的计算方法;
2. 解决实际问题中的电流计算。
教学准备:
1. PowerPoint幻灯片;
2. 实验器材:电池、电线、电压表、电流表等。
教学步骤:
1. 导入:通过引入一个实际生活中的例子,让学生理解电源和电流的基本概念。
2. 讲解:利用PowerPoint幻灯片介绍电源和电流的概念,并讲解串联电路和并联电路的特点。
3. 实验操作:安排学生进行实验操作,测量串联电路和并联电路中的电流。
4. 计算练习:布置一些计算练习题,让学生巩固串联电路和并联电路的计算方法。
5. 实践运用:给学生提供一些实际问题,让他们运用所学知识解决问题。
教学评价:
1. 在实验中观察学生的实验操作是否准确;
2. 在计算练习中检查学生是否能够熟练计算电流;
3. 在实践运用环节中评价学生的解题能力和对电源和电流的理解深度。
电流和电路物理教案3篇电流和电路物理教案1教学目标:⒈通过类比理解电流的概念,知道电流的单位。
⒉知道电流表的用途的符号,会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和正确读数。
⒊在实验探究中,培养学生实事求是的科学态度,认识交流与合作的重要性。
重点、难点:本节课重点是电流的概念、单位、电流表的使用;难点是将电流表正确接入电路。
教学准备:演示用器材:教学电流表一只、学生电流表一只、小灯泡两只、电源一个、开关一个、导线若干、电流表活动挂图。
学生用器材:学生电流表一只、小灯泡一个、电源一个、开关一个、导线若干。
教学设计:教师活动学生活动说明:一、电流是什么?①复习提问:电流是如何形成的?电流的方向是怎样规定的?②引入新课:电流不但有方向,而且有大小,这节课我们就来探究电流的大小。
(板书课题)③教师提问:电流看不见、摸不着,怎样判断导体中电流的大小?④教师讲解:水管中的水,向一定方向流动,形成“水流”,与此类似,导体中的电荷向一定方向移动,就会形成电流。
电流同水流一样也有大小,物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷的量来表示电流的强弱。
板书:电流。
⑤指导学生阅读“信息窗”,了解常见电器的电流大小,并选择其中几个进行单位换算。
回忆,回答思考、回答认真听讲、领会阅读、思考电流定义的引出不必太复杂,用水流类比的方法学生很容易接受。
二、怎样使用电流表?①教师展示电流表实物,告知学生通常用电流表测量电流的大小,电流表在电路图中的符号是A。
②让学生观察学生用电流表,进行分组讨论,然后回答教材P72探究电流表的使用方法⑴—⑸条。
③教师检查探究结果,然后利用电流表活动挂图再次演示电流表的读数。
④提出问题:怎样才能把电流表正确接入电路呢?⑤指导学生阅读教材中的“电流表使用说明”和观察教材P73图13—36,了解电流表的使用规则。
⑥组织学生以组为单位进行电流表的连接,并画出相应的电流图,教师巡视指导。
⑦教师组织学生归纳总结电流表的连接然后进行示范,强调注意事项。
听课记录:2024秋季人教版高中物理必修第三册第十一章电路及其应用《电源和电流》一、教学目标(核心素养)•物理观念:理解电源的概念及其作用,掌握电流的形成条件和方向规定。
•科学思维:通过分析电源内部和外部的电荷移动,培养学生逻辑推理和抽象思维能力。
•科学探究:通过实验观察电源对电路的影响,体验科学探究的过程,培养观察、分析和总结能力。
•科学态度与责任:认识到电源在电路中的核心地位,以及电流知识在日常生活和科技发展中的重要性,增强学习物理的责任感和使命感。
二、导入•教师行为:教师手持手电筒或电池组进入教室,打开手电筒,引导学生观察光线的产生,然后提出问题:“手电筒为什么会发光?是谁提供了电能?”•学生活动:学生观察手电筒发光现象,思考教师提出的问题,初步猜测是电池提供了电能。
•过程点评:通过实物展示和直接提问,迅速吸引了学生的注意力,激发了他们的好奇心和求知欲,为引入电源和电流的概念做了良好铺垫。
三、教学过程3.1 电源的概念与作用•教师行为:教师讲解电源的概念,即能够持续提供电能的装置,并介绍电源在电路中的作用,即将其他形式的能转化为电能。
•学生活动:认真听讲,记录关键信息,理解电源的概念和作用。
•过程点评:教师讲解清晰,学生易于理解,为后续学习电流的形成奠定了基础。
3.2 电流的形成与方向•教师行为:教师结合动画或实验演示,讲解电流的形成过程,即电荷在电场力作用下的定向移动,并介绍电流的方向规定,即正电荷定向移动的方向为电流的方向。
•学生活动:观察动画或实验演示,思考电流的形成过程,理解电流的方向规定。
•过程点评:通过直观的演示和讲解,学生深刻理解了电流的形成和方向,为后续学习电路知识打下了基础。
3.3 电源内部与外部的电流•教师行为:教师引导学生分析电源内部和外部的电流情况,解释电源内部非静电力做功使电荷从负极移到正极形成电流,而外部则是电荷在电场力作用下从正极经电路流回负极形成闭合回路。
•学生活动:积极参与讨论,结合已学知识分析电源内部和外部的电流情况,尝试构建电流流动的完整图景。
《电流和电源》教学设计
一、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。
教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况,然后引导学生分析恒定电场形成的过程,并引出了电源和恒定电流的定义和物理意义。
教师引导学生分析思考,这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。
二、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场的基础和保证,学生参与了静电场的学习中,对电场研究有了重要性的一定认识,既充满期待,
但是静电场的电势能,电场力做功,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。
三、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。
四、教学重难点
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。
五、教学过程
1.电源:
先分析课本图,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之间用一根细管连起来,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:怎么样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:(简单提一下)
结合课本图,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:t Q I 电流的微观表示:
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 =103mA = 106µA
(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?
分析课本例题(详见课本,这里略)
通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来,同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。
六、 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
1A=106μA。