2019人教版高中物理必修三电路及其应用第一节电源和电流精品学案

第十一章 电路及其应用第1节 电源和电流【学习目标】1．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。

2．理解电流的定义和定义式，知道电流的单位和方向的规定。

3．知道恒定电流的概念。

【新课教学】【学习任务一】基础新知1.电源（1）把 从正极搬到负极。

这个装置就是电源。

（2）电源作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的 。

电源不生产电荷。

它只是电荷的搬运工。

2.电流（1）虽然导线内的电荷在不停运动，但一直会有新的电荷来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。

即，恒定电场。

、都不随时间变化的电流为恒定电流。

（2）物理意义：表示电流 程度的物理量。

（3）公式：t qI 。

q 是某一时间内通过金属导体 的电子的电荷量。

单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。

常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。

1A ＝ 3mA= μA电流为标量，但有方向：规定 电荷定向移动的方向为电流的方向； 电荷定向移动方向的反向为电流的方向。

例1、判断正误:（1）只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流．（ ）（2）通过导体横截面的电荷量越多,电流越大．（ ）（3）导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动（ ）（4）只要将电源连接到物体两端，物体中就会有电流．（ ）例2.（多选）下列.关于电流的说法中，正确的是（ ）A ．电荷的定向移动形成电流B ．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C ．电流既有大小又有方向，电流相加时遵从平行四边形定则D ．由I =q t 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【学习任务二】探究电流的计算（1）形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。

（2）计算电流要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时定向移动。

《电源和电流》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电源和电流”，是高中物理课程中的重要内容。

通过本课的学习，学生将了解电源的基本概念、种类及其工作原理，掌握电流的基本概念、电流的测量方法以及电流与电源之间的关系。

二、学习目标1. 理解电源的基本概念及其分类，掌握不同类型电源的特点和用途。

2. 掌握电流的基本概念，理解电流的测量方法和单位。

3. 理解电流与电源之间的关系，能够分析电路中电流的流向和大小。

4. 培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实验加深对电源和电流的理解。

三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、参与讨论等，评价学生对电源和电流概念的理解程度。

2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对电源和电流知识的掌握情况及实验操作能力。

3. 测验评价：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的理解和应用能力。

四、学习过程1. 导入新课：通过生活中常见的电器设备，引导学生思考其中的能源来源，引出电源的概念，为后续学习打下基础。

2. 学习电源的基本概念：介绍电源的种类、特点及用途，通过实例加深学生对电源的理解。

3. 学习电流的基本概念：通过实验演示电流的产生和测量方法，让学生了解电流的概念、单位及测量工具。

4. 分析电流与电源的关系：通过电路图，让学生理解电流的流向和大小与电源的关系，掌握分析电路的基本方法。

5. 实验操作：学生进行实验操作，观察电流表的变化，记录实验数据，分析实验结果。

6. 课堂讨论：组织学生就实验结果进行讨论，加深对电源和电流的理解。

五、检测与作业1. 课堂小测验：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的掌握情况。

2. 作业布置：布置相关练习题和实验报告，让学生进一步巩固所学知识，提高实验操作能力。

六、学后反思1. 反思学习过程：学生应反思自己在学习过程中的表现，总结自己的优点和不足。

2. 反思学习效果：学生通过完成作业和测验，反思自己对电源和电流知识的掌握程度，找出自己的薄弱环节。

人教版高中物理高一必修三第十一章第一节电源和电流学案核心素养1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场．2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．3理解电流形成的微观实质．4.会灵活运用公式计算电流的大小5.通过运用模型法分析电流及电源，培养学生综合分析问题的能力【学习重点】1、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．2、会灵活运用公式计算电流的大小【学习难点】理解电源的形成过程及电流的产生;知识回顾一、电源1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的．图12．电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________．图2 二、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________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，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．三、恒定电流1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流．(2)公式表达：I ＝q t，或写成电荷量的表达式：__________. (3)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A .更小的单位还有________ (mA )、________(μA )，换算关系为：1 A ＝103 mA ＝106 μA .自主学习[问题情境]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？导体中的电流是怎样形成的？带着这个问题我们走入今天的课堂。

11.1 电源和电流学习目标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。

重点：理解电源的形成过程及电流的产生。

难点：会灵活运用公式计算电流的大小。

知识点一、电源1．定义：电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。

2．导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流。

有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如下图（a）所示，导线R 中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，如下图（b）所示。

3．电源可使电路中保持持续电流在上述情况中，导线R中的电流只是一个瞬时电流。

倘若在A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，这样，A、B周围空间（包括导线之中）始终存在一定的电场，A、B之间便维持着一定的电势差。

由于这个电势差，导线中的自由电子就能不断地在静电力作用下由B经过R向A定向移动，使电路中保持持续的电流。

如上右图，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。

4．电源的作用（1）维持电路的两端有一定的电势差。

（2）使电路中保持持续电流。

（3）电路中的电源能把其它形式的能转化为电能，从而保持电源正负极之间有持续的电压。

【题1】下列关于电源的说法正确的是A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极【答案】ABD【解析】在电源内部由非静电力做功（如洛伦兹力等，后面将学到）将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差；同时将其他形式的能转化为电能，故A、B、D正确。

课 时 教 案 第 11 单元第 1 案 总第 15 案课题： §11. 1 电源和电流【教学目标与核心素养】1．了解电源及电源的作用2．理解恒定电场和电流的形成过程3．会用/I q t =计算电流【教学重点】1．电流的产生及计算2．【教学难点】1．电流的微观解释I nqsv =的理解【教学过程】引入：人类对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干电学概念和研究方法，成为电学理论的基础；但是无论在自然界还是生产生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应，这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？本节课我们就在初中学习的基础上进一步学习有关电流的知识。

生活现象：雷鸣时 → 强大电流、耀眼光芒 → 一瞬间。

手电筒 → 小灯泡持续发光 → ？分别带正、负电的导体A 、B ，它们之间有电场，有电势差。

如果用导线把A 、B 连接起来呢？现象：有电流，自由电子定向移动 → 瞬时的→一、电源思考1．若有一个装置，源源不断的把电子从A →B ： 电势差消失 {静电平衡 等势体 → 持续的电流使A 、B 始终保持一定数量的正负电荷 {始终存在一定的电场A 、B 间维持一定的电势差1．定义：能把电子从正极搬运到负极的转置思考2．电源把自由电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？学生答：电子的电势能增加，电源对电荷做了功。

2．作用：保持导体两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。

思考3．①导线中的电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极？（因为导线中有电场）②在有电源的电路中导线内部的场强有何特点呢？导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？二、恒定电流㈠恒定电场导线内电场是由电源、导线等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，故电荷分布稳定，电场的分布也稳定，称为恒定电场。

学习目标1、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。

2、理解电流的定义，知道电流的单位、电流方向的规律；理解恒定电流。

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。

重点难点1、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。

（重点）2、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。

（重点）3、理解电流形成的微观解释以及电流的微观表达式。

（难点）自主探究一、电源1．定义：能够把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。

(2)使电路中的电流能够持续存在。

二、恒定电流1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由电荷定向加速运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。

3．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。

4．电流(1)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(2)公式：I ＝q t。

(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。

常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。

1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A。

(4)方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

探究思考一、对导线中恒定电场的理解1、导线中电场的形成：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，导线内部的电场方向沿导线的切线方向。

2、导线中的电场是合电场，它由两部分组成：（1）电源正、负极上的电荷产生的电场E0；（2）导线表面上堆积的电荷产生的电场E'。

二者电场强度的矢量和E合与导线相切，导线内的电场线和导线保持平行。

3、导线中的电场是恒定电场，不是静电场。

由于在恒定电场中，各点电场强度都不随时间变化(不一定相同)，所以它的基本性质与静电场相同。

第1节电源和电流核心素养物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。

2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q＝It分析相关问题。

会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。

知识点一电源『观图助学』如图所示，A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子在导线中定向移动，导线中有瞬间电流，我们想在导线中产生持续的电流，应该怎样解决呢？1.电源的概念：在电路中把在静电力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。

2.电源的作用(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。

3.常见的电源『思考判断』(1)电源能把其他形式的能转化为电能。

(√)(2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。

(×)知识点二恒定电流『观图助学』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，这是因为有持续的电流流过小灯泡，电流是怎么形成的呢？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。

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＝103 mA＝106μA。

(4)表达式：I＝qt(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。

高二物理导学案11.1 电源与电流【情景导入】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？【核心素养】1、科学思维：根据电荷的移动，定义电流概念。

2、科学探究：根据电荷定向移动条件，探究电流形成条件。

【学习目标】1、知道电源的作用，掌握电流的形成条件，知道恒定电流的概念。

2、知道电流的定义、单位及方向的规定，会用公式I ＝q t分析相关问题。

3、电流形成的微观解释及微观表达式的使用。

【导读提纲】电源：1、概念：电路中在电场力作用下能把电 子 从A 搬运 到B 的装置。

2、作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差 。

(2)保持电路中有持续 的电流。

恒定电流：1、恒定电场(1)定义：由电路中稳定分布 的电荷所产生的稳定的电场。

(2)特点：电荷的分布是稳定的，电场的分布 不会随时间变化。

2、恒定电流(1)定义：大小、方向 都不随时间变化的电流。

(2)形成：恒定电场的作用下，导体中自由电荷做定向运动，自由电荷与导体内不动的粒子不断碰撞 ，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率 不随时间变化。

3、电流(1)物理意义：反映了电流的强弱 程度。

(2)表达式：I ＝q t(3)单位：在国际单位制中电流的单位是安培 ，简称安 ，符号是A 。

常用单位有毫安 、微安(单位符号分别为mA 、μA )。

(4)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。

【思考讨论】 探究一：如图1所示，为什么在两个分别带异种电荷的导体A 、B 之间连接一条导线R ，自由电子就会定向移动产生电流？如图2所示，为什么导线R 中电流很快就消失了？为什么闪电时耀眼的闪光只能存在一瞬间，而手电简的小灯泡却能持续发光？探究二：如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。

盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？假设t s 内有N 个Cl －和N 个Na ＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？提示：盐水中的电流是Cl －离子和Na ＋离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的；由电流的定义式可知I ＝2Ne t。

11.1电源和电流导学案年级班姓名物理备课组主备人：【学习目标】：1.了解电源的形成过程，明确电源在直流电路中的作用。

（物理观念）2.理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。

（科学思维）3.知道描述电流强弱程度的物理量——电流。

（科学思维）【自主学习】：问题：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，而教室里的电灯却能持续发光，这是为什么？产生电流的条件（初中知识回顾）问题1：什么是电流？问题2：哪里存在自由电荷呢？问题3：有自由电荷就形成电流吗？【合作探究】：探究一、导体中产生持续电流的条件思考与讨论：(1)如图是两个分别带正负电荷的导体，用导线连接两导体，导线和导体中会有电荷定向移动吗？若有，怎样移动？(2)怎样才能使A、B产生持续的电流？(3)如图所示，若在水池A、B之间用一个细管连起来，则水在重力的作用下从水池A到水池B做定向移动，A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬间的水流。

怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？探究结论：1、电源的作用：2、形成电流的条件：探究二、恒定电流问题一、看PPT上问题用一根导线将电源正、负极之间相连，会形成怎样的电场以及电路中的电流有什么特点呢？探究小结：问题二：导体中的恒定电流是如何形成的？探究小结：探究结论：恒定电流1、公式：2、单位：3、物理意义：4、方向：5、标矢性：【课后练习】：1.下列关于电源的说法正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源内部把正、负电荷从电源一极搬运到另一极的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流2.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3.医学有一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。