2024-2025學年新教材高中物理第十一章電路及其應用第一節(jié)電源和電流教案新人教版必修3

PAGE6-電源和電流學習目標一、學問與技能1.了解形成電流的條件，知道電源的作用和導體中的恒定電場。初步體會動態(tài)平衡的思想。2.理解電流的定義，知道電流的單位、電流方向的規(guī)律；理解恒定電流二、過程與方法經驗金屬導體內自由電子定向移動速率的推導過程，從微觀的角度理解導體中電荷的定向移動與電流之間的關系。三、情感看法與價值觀通過生產中的應用，培育他們溝通溝通的實力，提高理論與實踐相結合的實力。重點難點1、了解形成電流的條件，知道電源的作用和導體中的恒定電場。（重點）2、知道電流的定義及單位、方向的規(guī)定，理解恒定電流。（重點）3、理解電流形成的微觀說明以及電流的微觀表達式。（難點）教學打算課件教學過程一、導入新課：【老師引入課程】為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發(fā)出刺眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光？二、講授新課： 1、電源【老師引導】有A、B兩個導體，分別帶正、負電荷，它們的四周存在電場。假如用一條導線R將它們連接起來，分析A、B四周的電場，A、B之間的電勢差會發(fā)生什么改變？最終，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現了怎樣的電流？導線中的自由電子在靜電力的作用下沿導線做定向運動，形成電流。由于B失去電子，A得到電子，A、B之間的電勢差很快消逝，兩導體成為一個等勢體，達到靜電平衡。電流只是瞬間出現?！纠蠋熝a充】倘如在A、B之間連接一個裝置P，它能在B失去電子的過程中，不斷地從A取走電子，補充給B，使A、B始終帶肯定數量的正、負電荷。這樣，A、B之間始終存在電勢差，導線中就會存在持續(xù)的電流。能夠把電子從正極搬運到負極的裝置就是電源?！纠蠋熝a充引導】類比法理解電源的作用水池A、B的水面有肯定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消逝，在這種狀況下，水管中只能有一個瞬時水流。但A、B之間連一臺抽水機，將水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之間的高度差，這樣水管中就會有源源不斷的水流。【小結】1．定義：能夠把電子從正極搬運到負極的裝置。2．作用：(1)維持電源正、負極間始終存在電勢差。(2)使電路中的電流能夠持續(xù)存在。2、恒定電流【老師引導】A、B四周空間的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，電荷的分布是穩(wěn)定的，不隨時間改變，電場的分布也不會隨時間的改變。這種有穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場，叫作恒定電場?！纠蠋熝a充】我們把大小、方向改變的電流叫作恒定電流。正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，電流就越大?！纠蠋熖釂枴咳绾卫斫馐雏}水中可以形成電流，食鹽水中的電流和金屬導體中的電流有什么不同？回答：食鹽水中的電流是離子定向移動形成的，金屬導體中的電流是電子定向移動形成的?！拘〗Y】1．金屬導體中電流的計算金屬導體中的自由電荷只有自由電子，運用I＝eq\f(q,t)計算時，q是某一時間內通過金屬導體橫截面的電子的電荷量。2．電解液中電流的計算電解液中的自由電荷是正、負離子，運用I＝eq\f(q,t)計算時，q應是同一時間內正、負兩種離子通過橫截面的電荷量的肯定值之和?！纠蠋熝a充】電流的微觀表達式1、微觀模型如圖，粗細勻稱的一段導體，長為l，兩端加肯定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的平均速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q。2、公式推導導體中的自由電荷總數,總電荷示，全部這些電荷都通過橫截面B所須要的時間，依據公式可得導體中的電流。3、結論由此可見，從微觀上看，電流取決于導體中單位體積內的自由電荷數、每個自由電荷的電荷量、自由電荷定向移動平均速率的大小，還與導體的橫截面積有關。4、留意（1）對于公式，要理解每個符號所代表的物理量含義，不要死記公式。（2）若n表示單位長度內的自由電荷數，則電流的微現表達式為。課堂練習1、下列關于電流方向的說法中，不正確的是()A.電流的方向就是自由電荷定向移動的方向B.電流的方向就是正電荷定向移動的方向C.在金屬導體中，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反D.電源供電的外部電路中，電流的方向是從正極一端流向負極一端答案：A2、將一些電學元件用導線連接在某電源的兩端，下列描述正確的是()A．電源的作用是使電源的正、負極兩端保持肯定的電勢差B．電源的作用是能為電路持續(xù)地供應自由電荷C．導體中的電場是由電源正、負極上的電荷形成的D．導體中的電場是由電源的電場和導體中積累的電荷形成的電場疊加而形成的答案：AD3、如圖所示,電解池接入電路后,在秒內有個一價正離子通過溶液內某截面,有個一價負離子通過,設為元電荷,以下說法正確的是(

)A.電流為零

B.電流為

C.電流為

D.電流方向從答案：C4、如圖所示的電解池，通電1s，其間共有3C的正離子和3C的負離子通過截面xy，則這個電路中的電流是()A．0B．1.5AC．3AD．6A答案：D5、在由電源、導線等電路元件所組成的電路中，以下說法正確的是()A．導線中的電場強度到處為零B．導線中的電場強度方向跟導線方向平行C．導線處于靜電平衡狀態(tài)D．導線內沿電流方向各點的電勢漸漸降低答案：BD6、有一條橫截面積為的銅導線，通過的電流為.已知銅的密度為，摩爾質量為，阿伏伽德羅常數為，電子的電量為.若認為導線中每個銅原子貢獻一個自由電子，則銅導線中自由電子定向移動的速率可表示為()A. B. C. D.答案：A板書設計§11.1電源和電流一、電源1．定義：能夠把電子從正極搬運到負極的裝置。2．作用：(1)維持電源正、負極間始終存在電勢差。(2)使電路中的電流能夠持續(xù)存在。二、恒定電流1．恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場。2．自由電荷定向移動的平均速率：在恒定電場的作用下，自由電荷定向加速運動，但在運動過程中與導體內不動的粒子不斷碰撞，碰撞的結果是大量自由電荷定向移動的平移速率不隨時間改變。3．恒定電流：大小、方向都不隨時間改變的電流。4．電流(1)物理意義：表示電流強弱程度的物理量。(2)公式：I＝eq\f(q,t)。(3)單位：在國際單位制中，電