人教版选修11 电流和电源 第一课时 教案.docx

第五节、电流和电源教学目标：1、知识与技能：了解电源的形成过程。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。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。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。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习课前准备：投影片，多媒体辅助教学设备教学过程： 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，而且认识到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。一、电流问：怎样才能产生电流？（电荷的定向移动）问：产生电流需要有什么样的条件呢？（自由电荷导体两端有电压）说明：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子，都是自由电荷，干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压。问：如何规定电流的方向？（规定正电荷定向移动的方向为电流的方向）问：金属中自由电荷是电子，那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系？（相反）问：导体中电流的流向如何？（在电源外部电流从正极流向负极，在内部是由负极流向正极）问：电流有强弱的不同，如何比较电流的强弱？(用通过导线横截面的电荷量q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)说明：我们把通过导线横截面的电荷量q 与所用时间t的比值定义为电流，用i表示，iq/t问：在国际单位制中，电流的单位是什么？（安培 简称安，符号a ）问：还有什么常用单位？（毫安ma 1ma=10-3a 微安 a 1a=10-6a ） 二、电源和电动势说明：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成，问：那么电源的作用是什么呢？（使导体两端建立电场，电场力使导体中的自由电荷做定向运动，形成持续的电流）说明：生活中有各种各样的电源，不同的电源，两极间电压的大小不一样。不接用电器时，常用干电池两极间的电压大约是l.5v ，铅蓄电池两极间的电压大约是2v 。电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的电源的这种特性，物理学中用电动势来描述，符号是e ，电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势的单位与电压的单位相同，也是伏特。问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？（把其他形式的能转化为电能，化学电池把化学能转化为电能，发电机把机械能转化为电能，太阳电池把太阳能转化为电能）说明：生活中有各种各样的电源，不同的电源，两极间电压的大小不一样。不接用电器时，常用干电池两极间的电压大约是l.5v ，铅蓄电池两极间的电压大约是2v 。电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的电源的这种特性，物理学中用电动势来描述，符号是e ，电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势的单位与电压的单位相同，也是伏特。问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？（把其他形式的能转化为电能，化学电池把化学能转化为电能，发电机把机械能转化为电能，太阳电池把太阳能转化为电能）例1：.如图所示的电解槽中，在3 s内各有4.5 c的正、负电荷通过面积为0.1 m2的横截面ab，求： (1)在图中标出正、负电荷定向移动的方向及电解槽中的电流方向(2)电解槽中的电流为多大？解析(1)导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的，知道了两极板电势的高低，可确定电解槽中的电场方向向右，可知电解槽中正电荷向右、负电荷向左做定向移动，由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知电解槽中电流方向向右如图(2)因为电解槽中电流是正、负电荷沿相反方向定向移动形成的，而正、负电荷沿相反方向定向移动形成的电流方向相同所以电解槽中电流大小为ia3 a.答案(1)正电荷向右、负电荷向左电流方向向右(2)3 a例2.如图1所示的电解槽中，在3 s内各有4.5 c的正、负电荷通过面积为0.1 m2的横截面ab，求：图1(1)在图中标出正、负电荷定向移动的方向及电解槽中的电流方向(2)电解槽中的电流为多大？解析(1)导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的，知道了两极板电势的高低，可确定电解槽中的电场方向向右，可知电解槽中正电荷向右、负电荷向左做定向移动，由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知电解槽中电流方向向右如图(2)因为电解槽中电流是正、负电荷沿相反方向定向移动形成的，而正、负电荷沿相反方向定向移动形成的电流方向相同所以电解槽中电流大小为ia3 a.答案(1)正电荷向右、负电荷向左电流方向向右(2)3 a课堂练习1(多选)在下列单位中，是电流单位的是()ac/sbmaca dw解析：其中ma、a均为电流单位，所以b、c正确；由电流定义知a项中c/s也是电流单位答案：abc2(多选)关于电流的方向，下列说法中正确的是()a电源供电的外部电路中，电流的方向是从正极一端流向负极一端b在电源内部，电流的方向是从正极一端流向负极一端c电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同 d电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板解析：在闭合电路中，电源电动势类似于抽水机的功能抽水机能从低处往高处送水，高处的水流向低处，在抽水机的作用下低处的水能送到高处在电源的外部电路中，电流从电源正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以a正确，b错误；电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，c错误；电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，d正确答案：ad3一段东西方向放置的横截面积为0.05 cm2的导电材料中，每秒内有0.4 c正电荷向东移动，有0.6 c负电荷向西移动，则电流大小和方向是()a0.4 a，向东b0.2 a，向西c0.6 a，向西 d1 a，向东解析：本题考查电流的计算，据题意每秒通过的电荷量为0.4 c(0.6 c)1.0 c(以向东为标准)，故电流为1 a方向为正电荷运动方向答案：d4关于电流，下列说法中正确的是()a通过横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解析：根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，知a错；规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知b错； 自由电荷定向移动才会形成电流，知c错；形成电流的条件是导体两端有电压，知d对答案：d5满足下面哪一个条件，就产生电流()a有自由电子 b导体两端有电势差c任何物体两端有电压 d导体两端有恒定电压解析：形成电流的条件有两个：一是能自由移动的电荷，二是持续的电压，所以d选项正确答案：d6有关电动势的说法中正确的是()a电源电动势的大小，等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小，所以当电源接入电路时，电动势大小将发生变化b电源提供的电能越多，电源的电动势越大c电源的电动势越大，也就是电源内储存的电越多d电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量解析：电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领，一般是固定不变的，是电源的属性，与电源是否接入电路无关，故d正确答案：d板书设计一、电流1、电荷的定向移动形成电流条件：自由电荷导体两端有电压2、规