资源简介

11.1电源与电流 教学设计
【教学设计思路】
学情分析：在学习本节知识之前，学生已经学习了电学的基本内容，在初中也已经学习简单的电流的决定式及电源的基本概念，加之生活中的经验也让学生对电源和电流有了基本的理解。
教材分析：《电源和电流》是同学们走进电学实验的第一步，这一部分的知识点与之后的闭合电路欧姆定律联系紧密，与电路中能量的转化也是密不可分。相较于老教材，本节在新教材中的知识点并没有发生太大改变，主要注意突出以学生为主体。
教学过程：
教 学 目 标 物理观念 1、理解电源概念，知道电源的作用。 2、通过实验和理论分析，理解探究 电流的微观表达式 3、掌握恒定电流的概念。
科学思维 能将电源原理利用重力势能相关知识进行迁移。
科学探究 通过实验和理论分析，理解探究 电流的微观表达式。
科学态度与责任 1、通过对本节的学习深入理解电源和电流，与生活中的电源与电流相联系，感受物理与生活的息息相关。 2、激发学生对物理知识的学习兴趣，培养学生的科学探究精神。
教学重点、难点 重点：理解电源的作用，掌握电流的定义式及微观表达式。 难点：恒定电流的理解、微观表达式的推导。
教学资源 ppt演示文稿
教学方法设计 启发式教学、情景探究教学
教学过程 【巩固】 1.电场力做功与电势能的关系 2.电容的相关表达式 【创设情境 导入新课】 一、视频引入：播放闪电视频； 引导学生思考：闪电也是我们平时接触的电，闪电可以带来光，但是时间很短，怎么样可以产生长时间的光呢？ 引导学生提到电源让小灯泡持续发光 【搭建平台 新课教学】 一、电源 1、灯泡为什么会发光？ 2、类比静电感应原理，怎么样才能让电子持续定向移动？ 3、如果有一个人可以把移动过去的电荷在迅速搬回来是不是就可以成功？ 分析得到：需要一个“搬运电荷”的装置。 二、电源的工作原理 1. 类比抽水机 2.定义：将其他形式的能转化为电能的装置。 3.作用：将电子由正极搬到负极 三、电流 1、电流的产生 引导学生回答：初中已经学过，自由电荷在导线上自由移动会产生什么？ 2、电流方向的判断： （1）电子（负电荷）移到方向的反方向 （2）正电荷移动的方向 3、恒定电流 理解1：类比：当人流量很多时，你想走快能走的快吗？那大家的速度会趋于？ 理解2：当恒定电场形成时，导线中的电流方向和大小都保持不变，此时的电流称为恒定电流 4、电流定义式 类比水流的大小推得： 区分电流速度和电荷运动速度 当我们关上电灯的开关时，灯泡立马就亮了，此时说明电场建立了，这个建立的过程几乎是瞬间的，接近于光速（电流速度）。但是此时电子并没有瞬间全部进入电灯中，电子在慢慢定向移动（电荷运动速度）。 （拓展：电子热运动速度：105m/s） 5、电流微观定义式： 问：若已知的是：电子速度v、导线横截面积S、电子密度n，怎么求电流大小呢？ 设时间t，长度h=vt,则电荷量Q=Stvne（e为电子电荷量）故I=Q/t=neSv 即： 【巩固提升 知识运用】 一、单选题 1．关于电流，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B．导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有电流 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．因为电流有方向，所以电流是矢量 2．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为（　　） A．SvΔt B．nvSΔt C．IqΔt D． 3．如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设基元电荷为e，以下解释中正确的是（　　） A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A→B，电流I＝ D．溶液内电流方向A→B，电流I＝ 4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，则下列说法中正确的是（　　） A．自由电子定向移动的速率为v0 B．自由电子定向移动的速率为v＝ C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c D．自由电子定向移动的速率为v＝ 二．多选题 5. 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位体积内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有（　　） A．自由电子定向移动的速率为v0 B．自由电子定向移动的速率为v＝ C．电流的速率为电场传播的速率，即为真空中的光速c D．自由电子定向移动的速率为v＝ 6.如图甲所示是电容器充、放电电路。配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图像。实验中选用直流8V电压，电容器选用电解电容器。先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成。然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图像上显示出放电电流随时间变化的I－t曲线，如图乙所示。以下说法正确的是(　　) A．电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小 B．随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减小 C．由传感器所记录的该放电电流图像可以估算出该过程中电容器的放电电荷量 D．通过本实验可以估算出该电容器的电容值 三解答题 7.一条导线中的电流为，在内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库仑？有多少个电子通过该横截面？ 8.如图所示，医学上心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。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，让一部分电荷通过心脏，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。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至8.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，求： (1)这次放电有多少电荷量通过人体组织？ (2)这次放电的平均电流大小？
9．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流。 【课堂小结 知识更新】 1.电源： 电荷的搬运工 2.电流： （1）方向：正电荷的移动方向（负电荷移动的反方向）。 （2）恒定电流 （3）定义式及其微观推导式： I=Q/t =neSv
板书设计 11.1电源与电流 一、电源 二、电流 类比抽水机 1、方向 2、恒定电流 3、三个速度 4、定义式及微观推导式 1、定义 I=Q/t=neSv 2、作用
教后反思 本节课重点是电流的定义式，需要引导学生理解公式的得出，多做相应题目并进行讲解从而加深理解；电流的微观表达式是难点也是重点，需要带领学生理解，理解过程中会有困难，可以给学生搭台阶帮助理解。 在教学过程中学生的理解能力可能跟不上，在课堂上语言可以更精炼一些，语速也可以再慢一些，可以多安排习题。

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