物理：2.1《电源和电流》课件(1)(新人教版选修3-1)

第二章 恒定电流

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全章教内容分析

本章介绍电路的基本概念和规律，在物发展史上，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的基本规律。从电、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。

本章是电实验的核心，教材提供了大量的探究性习素材，为生的自主习和解探究的基本方法创造了条件。本章设计了四个生分组实验，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。通过实际操作会使用多用电表。

例1：以多用电表代替生用电表进行各种电实验。

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)知道电的电动势和内阻，解闭合电路的欧姆定律。

(5)测量电的电动势和内阻。

(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。

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＝错误!，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2。1。1

2．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＝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.

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。（×）

（5）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。(√）

第二章

第一节《电源和电流》教学设计

一教材分析

学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。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。

二教学目标

1、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

2、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。

3、情感与价值观：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。

三、教学重点、难点

1、理解电源的形成过程及电流的产生。

2、会灵活运用公式计算电流的大小。

四 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（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法

探究、讲授、讨论、练习

六、课前准备

投影片，多媒体辅助教学设备

七 课时：一课时

八、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图

（一） 预习检查、总结疑惑

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？

第二章 恒定电流学案教师版（第1-4节）

第1节 电源和电流

1．电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持持续的电流．

2．导线中的电场是沿导线切线方向的恒定电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用．

3．形成电流的条件

(1)电路中存在自由电荷；

(2)电路两端存在持续的电势差．

4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．

(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．

(2)恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流．

5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电荷量为enSvt；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为IenS.

6．下列说法中正确的是( )

A．导体中只要电荷运动就形成电流

B．在国际单位制中，电流的单位是A

C．电流有方向，它是一个矢量

D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

答案 B

解析 自由电荷定向移动才形成电流，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有一定的电势差，且必须是导体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．正确选项为B.

7．以下说法中正确的是( )

A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流

B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的

C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大

D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了

答案 BC

解析 自由电子在电场力作用下才定向移动，定向移动时热运动也同时进行．

【概念规律练】

知识点一 导线中的电场

1．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，________使得导体中的电荷积累，从而产生________，合电场逐渐趋于与导线________，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处________，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成________，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种________平衡，这两种电荷形成的合电场叫________．