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1 导体中的电场和电流课标解读1.知道什么是电源，电源在电路中的作用.2.理解有电源的电路中导线的内部电场强度的特点，知道恒定电场与静电场的基本性质相同，在静电场中适用的关系在恒定电场中同样适用.3.知道什么叫恒定电流；知道电流的单位；理解电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系.课前思考1.自由电子定向移动就能形成电流，怎么样才能使自由电子定向移动呢？答案：使导体两端有电压.2.将小灯泡接在充满电的电容器两端，看到小灯泡闪亮一下后就熄灭了，而在手电筒里的小灯泡却能正常发光，这是为什么呢？答案：在充满电的电容器两端接上小灯泡，电容器中的电荷通过小灯泡电路放电，正负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在小灯泡电路中形成持续的电流.而手电筒中的电池可以使电路中保持有持续的电流.自主研学1.电源：分别带正、负电荷的两个导体A、B，用导线R将两导体连接，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.如A、B间有一个装置，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.恒定电场：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.在稳定电场中，任何位置的电场强度都不随_______变化，其基本性质与_______相同.在静电场中所学的电势、电势差与电场强度关系式在此同样适用.4.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为_______.5.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应是正、负离子电荷量绝对值的_______.三点剖析1.理解导线中的电场时要注意（1）产生稳恒电流的电路中的电场是合电场（E）.它由两部分组成：一是电源的电场（E0）；二是导线两侧的堆积电荷的电场（E′）.（2）稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定.就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷.2.理解恒定电流时要注意（1）在产生恒定电流的电路中，自由电子在多个位置的定向运动速率不变.（2）通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值叫电流.表示电流的强弱.I=q/t.单位：安培，简称安，国际符号A，它是国际单位制中的七个基本单位之一.因为串联电路中电流处处相等，所以横截面较小的导体中自由电子定向移动速率较大.（3）电流是标量，但有方向，一般称双向标量，其大小表示电流的强弱，电流的计算遵循代数加法而不是矢量加法.电流的方向不变的电流叫做直流电，大小恒定的直流电为稳恒电流.精题精讲例1 关于电流，以下说法正确的是( )A.通过截面的电荷量多少就是电流的大小B.电流的方向就是电荷定向移动的方向C.在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D.导体两端没有电压就不能形成电流思路解析根据电流的概念，电流是单位时间内通过截面的电荷量，知A 项错.规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知B 项错.自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C 错，D 对. 答案：D绿色通道正确地理解概念，才是学好物理的关键.例2 在电解液中，若5 s 内沿相反方向通过面积为0.5 m 2的横截面的正负离子电荷量均为5 C ，则电解液中的电流是多大？思路解析通过横截面的电荷量q 为正、负离子的电荷量绝对值之和，即q=5×2 C=10 C得I=tq =2 A. 答案：2 A黑色陷阱(1)误认为I=q/t 中的q 为通过单位面积的电荷量，实际上q 与横截面的面积大小无关.(2)将电解液导电等同于金属导体导电，误认为电荷量q=5 C.例3 电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电荷量，则其等效电流为多大？思路解析等效电流即为电子沿圆周持续运动时产生的.每经一个周期，通过圆周某点的电荷量为E.电子运动的周期T=2πr/v.由I=q/t 得I=e/T=ve/2πr. 答案：rev 2。
高中物理课堂教学教案
课 题 §2.1导体中的电场和电流 课 型 新授课（ 课时）
教
学
目
标
（一）知识与技能
1、了解电源的形成过程。
2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。
（二）过程与方法
在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。
（三）情感、态度与价值观
通过本节对电源、电流的学习，培养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问题。
教
学
重
点
、
难
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
方
法
探究、讲授、讨论、练习
教
学
手
段
投影片，多媒体辅助教学设备
教学活动 （一）引入新课 教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，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？ 过渡：这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流） （二）进行新课 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。 教师：（投影）教材图2.1－2，（如图所示） 学 生 活 动
提出问题：如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，
补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？
引导学生讨论、解释可能会产生的现象。培养、锻炼学生的思维能力。通过学生
回答，发表见解，培养学生语言表达能力。
师生互动，建立起电源的概念。
思考：电源P在把电子从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？
过渡：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？
2、导线中的电场
教师：（投影）教材图2.1－3，（如图所示）
介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研
究，如图2.1－4所示。
教师引导学生讨论导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态。要把思
维的过程展现给学生。
说明：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情
况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量
将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线
两侧的电荷得电场共同叠加的结果。
通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一
个动态平衡的过程，不是静止不变的。
思考：在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中
还是否适用呢？
过渡：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成
电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？
3、恒定电流
教师：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。
电流的强弱就用电流这个物理量来描述。
电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间
t的比值称为电流。用I
表示电流。电流的定义式是什么？
学生：I=tq
教师：回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？
学生：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。
电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。
它们之间的关系是： 1 mA=10-3A； 1μA=10-6A
教师：1A的物理意义是什么？
学生：如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 C，导体中的电流就是1 A。
即1A=1 C/s
［投影］教材42页例题，教师引导学生分析题意，构建物理模型，培养学生分
析问题解决问题的能力。
师生互动：讨论，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？怎样解释？
点评：通过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。
（三）课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在
笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上
的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自
己的知识框架。
（四）实例探究
☆关于电流的方向
【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是_______
A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定
C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方
向相同
解析：正确选项为C
电流是有方向的，电流的方向是人为规定的。物理上规定正电荷定向移动的方向
为电流的方向，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。
☆关于电流的计算
【例2】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×10
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个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？
解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元
电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q=（2n1+n2）
e
电流强度为I=tq=tenn)(221=1100.1100.521918×1.6×10-19A=3.2 A
【例3】氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做
匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流
多大？
解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面
的电量q=e，由圆周运动的知识有：
T
=vR2
根据电流的定义式得：
I
=Revtq2
作
业
书面完成P43“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。
板
书
设
计
教
学
后
记
