2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.1《電源和電流》教學(xué)案.doc

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2019-2020年高二物理一輪復(fù)習(xí) 3-1 2.1電源和電流教學(xué)案一教材分析學(xué)生在學(xué)習(xí)了第一單元的靜電場，對電場力做功，電勢能的變化已經(jīng)有了已經(jīng)有了較深刻的認(rèn)識，此刻不失時(shí)機(jī)的引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識恒定電場，是符合學(xué)生心里特點(diǎn)。教材首先利用學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的等勢體上電荷的分布和轉(zhuǎn)移情況，然后引導(dǎo)學(xué)生分析恒定電場形成的過程，并引出了電源和恒定電流的定義，和物理意義。教師引導(dǎo)學(xué)生分析思考，這樣更能激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)物理的興趣。二教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：了解電源的形成過程。掌握恒定電場和恒定電流的形成過程2、過程與方法：在理解恒定電流的基礎(chǔ)上，會(huì)靈活運(yùn)用公式計(jì)算電流的大小。3、情感與價(jià)值觀：通過本節(jié)對電源、電流的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問題。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。2、會(huì)靈活運(yùn)用公式計(jì)算電流的大小。四 學(xué)情分析 恒定電流是研究電場的又一跨越，學(xué)生具備靜電場的基礎(chǔ)知識是學(xué)習(xí)恒定電場的基礎(chǔ)和保證，學(xué)生參與了靜電場的學(xué)習(xí)中，對電場研究有了重要性的一定認(rèn)識，既充滿期待，但是靜電場的電勢能，電場力做功，讓學(xué)生覺得知識有些凌亂，因此，課堂教學(xué)中，可以采用教師引導(dǎo)學(xué)生分析，學(xué)生主動(dòng)思考，師生共同總結(jié)（最好是教師先聽學(xué)生的總結(jié)，再加以點(diǎn)評，這樣既能發(fā)散學(xué)生的思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，活躍課堂氣氛，又能減少學(xué)生學(xué)習(xí)物理的恐懼感。五、教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)六、課前準(zhǔn)備投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 七 課時(shí)：一課時(shí)八、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（一） 預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑人類通過對靜電場的研究不僅獲得了許多關(guān)于電現(xiàn)象的知識，而且形成了若干重要的電學(xué)概念和研究方法，成為電學(xué)理論的重要基礎(chǔ)。但是，無論在自然界還是生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，更廣泛存在著的是電荷流動(dòng)所引起的效應(yīng)。那么，電荷為什么會(huì)流動(dòng)？電荷流動(dòng)服從什么規(guī)律，產(chǎn)生哪些效應(yīng)？這些效應(yīng)對人類的生產(chǎn)、生活方式和社會(huì)進(jìn)步又起著怎樣的作用呢？過渡：這節(jié)課就來學(xué)習(xí)有關(guān)電流的知識。傾聽傾聽，思考點(diǎn)名本節(jié)課的主題，激發(fā)學(xué)生激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，想想電流在生產(chǎn)中的應(yīng)用，并勾起學(xué)生對前面靜電場知識的回憶。（二） 情景引入、展示目標(biāo)為什么雷鳴電閃時(shí)，強(qiáng)大的電流能使天空發(fā)出耀眼的強(qiáng)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？（三）合作探究、精講點(diǎn)播【過渡】要回答這個(gè)問題，就要從電源的知識學(xué)起。（一）、電源（投影）教材圖2.11，（如圖所示）分別帶正、負(fù)電荷的A、B兩個(gè)導(dǎo)體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導(dǎo)線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差會(huì)發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個(gè)導(dǎo)體球會(huì)達(dá)到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？（投影）教材圖2.12，（如圖所示） 提出問題：如果在AB之間接上一個(gè)裝置P，它能把經(jīng)過R流到A的電子取走，補(bǔ)充給B，使AB始終保持一定數(shù)量的正、負(fù)電荷，情況會(huì)怎樣呢？【師生互動(dòng)，建立起電源的概念?！堪鍟弘娫吹亩x【過渡】在有電源的電路中，導(dǎo)線內(nèi)部的電場強(qiáng)度有何特點(diǎn)呢？（二）、導(dǎo)線中的電場（投影）教材圖2.13，（如圖所示） 【說明】圖中各部分的意義，取出圖中方框中的一小段導(dǎo)線及電場線放大后進(jìn)行研究，如圖2.14所示?！菊f明】：教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用微元法和矢量疊加的方法，探究導(dǎo)線中電場的變化情況，分析出最終導(dǎo)線兩側(cè)積累的電荷將達(dá)到平衡狀態(tài)，垂直于導(dǎo)線方向上電場的分量將減為零，導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行。這里一定要強(qiáng)調(diào)，這是電源電場和導(dǎo)線兩側(cè)的電荷得電場共同疊加的結(jié)果?！具^渡】：在恒定電場中自由電荷會(huì)受到電場力的作用，而發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，從而形成電流，恒定電場中的電流有何特點(diǎn)，又如何描述呢？（三）、恒定電流恒定電場中的電流是恒定不變的，稱為恒定電流（為什么？）。電流的強(qiáng)弱就用電流這個(gè)物理量來描述。電流的定義：物理上把通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流。用I表示電流?！咎釂枴侩娏鞯亩x式是什么？【提問】回憶一下初中學(xué)過的知識，電流的單位有哪些？它們之間的關(guān)系是什么？【提問】1A的物理意義是什么？投影教材42頁例題【師生互動(dòng)】：討論，如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？【點(diǎn)評】：通過對結(jié)論的討論，深化對物理概念和規(guī)律的理解。（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。布置作業(yè)在教師的引導(dǎo)下，分析A、B周圍的電場、A、B之間的電勢差的變化情況。認(rèn)識到，最終A、B兩個(gè)導(dǎo)體球會(huì)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。理解導(dǎo)線R中的電流只能是瞬時(shí)的。思考：電源P在把電子從A搬運(yùn)到B的過程中，電子的電勢能如何變化？電源發(fā)揮了怎樣的作用？思考：在靜電場中所學(xué)的電勢、電勢差及其與電場強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒定電場中還是否適用呢？來源:傾聽、理解傾聽、思考傾聽、理解來源:傾聽、理解回答：I=回答：國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號是A。電流的常用單位還有毫安（mA）和微安（A）。它們之間的關(guān)系 1mA=10-3A； 1A=10-6A回答：如果在1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是1 C，導(dǎo)體中的電流就是1 A。即1A=1 C/s學(xué)生先自行推導(dǎo)，后傾聽教師分析，做到理解題意，認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。通過現(xiàn)象對比，激發(fā)學(xué)生的求知欲。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。引導(dǎo)學(xué)生討論、解釋可能會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象。培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的思維能力。通過學(xué)生回答，發(fā)表見解，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。引導(dǎo)學(xué)生討論導(dǎo)線中的電場將如何變化，最終又會(huì)達(dá)到怎樣的狀態(tài)。要把思維的過程展現(xiàn)給學(xué)生。通過師生分析，建立起恒定電場的概念。引導(dǎo)學(xué)生理解電荷的“穩(wěn)定分布”是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程，不是靜止不變的。教師引導(dǎo)學(xué)生分析題意，構(gòu)建物理模型，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。九【板書設(shè)計(jì)】 課題1 電源和電流一、電源：使電路中保持連續(xù)的電流，能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置P就是電源。二、恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場。三、恒定電流：恒定電場中的電流是恒定不變的，稱為恒定電流電流的定義：物理上把通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流。用I表示電流。電流的定義式：單位：安培（A）毫安（mA）和微安（A）。它們之間的關(guān)系 1mA=10-3A； 1A=10-6A1A的物理意義:如果在1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是1 C，導(dǎo)體中的電流就是十【教學(xué)反思】通過連接電路的操作性練習(xí)來認(rèn)識電流與電路的關(guān)系,電源和用電器在電路中所起的作用。本著學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體為指導(dǎo)原則，在學(xué)習(xí)的過程中采用實(shí)驗(yàn)法、觀察法、分析歸納法、練習(xí)法等，培養(yǎng)學(xué)生的興趣、觀察能力、分析歸納能力、電學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提高認(rèn)識電路、連接電路、畫電路圖的能力。學(xué)校：臨清三中 學(xué)科：物理 第一節(jié)、電源和電流 學(xué)案導(dǎo)學(xué)課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能1明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立2知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量-電流3從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。（二）過程與方法通過類比和分析對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。二預(yù)習(xí)內(nèi)容：1.電源是能把電路中的 從正極搬到負(fù)極的裝置。2.導(dǎo)線中的電場是由 、 等電路元件所積累的電荷在導(dǎo)線內(nèi)共同形成的電場，導(dǎo)線內(nèi)的電場保持和 平行。3.由 分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場。4.把 、 都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。5.電流的 程度用電流這個(gè)物理量表示；規(guī)定 定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍浑娏鞯膯挝皇?，符號是 ；公式為 。提出疑惑課內(nèi)探究學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能1明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立2知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量-電流3從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。（二）過程與方法通過類比和分析對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。學(xué)習(xí)過程1.電流的分析與計(jì)算(1)電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?2)金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子的定向移動(dòng)方向相反。(3)電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，此時(shí)中，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。(4)電流雖然有大小和方向，但不是矢量。2.電流的微觀表達(dá)式的應(yīng)用在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式I=qt計(jì)算電流時(shí)應(yīng)引起注意.例1如圖驗(yàn)電器A帶負(fù)電，驗(yàn)電器B不帶電，用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中錯(cuò)誤的是（ ）A、有瞬時(shí)電流形成，方向由A到B B、A、B兩端的電勢不相等C、導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不等于零 D、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動(dòng)例2在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子在加速電壓U的作業(yè)下被加速，且形成的電流強(qiáng)度為I的平均電流，若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設(shè)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，進(jìn)入加速電場之前的速度不計(jì)，則在t秒內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)為多少？例3如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8c的正、負(fù)電荷通過面積為0.8的橫截面AB，那么在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向；電解槽中的電流方向如何？4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少？ 電解槽中的電流為多大？三反思總結(jié)通過連接電路的操作性練習(xí)來認(rèn)識電流與電路的關(guān)系,電源和用電器在電路中所起的作用。本著學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體為指導(dǎo)原則，在學(xué)習(xí)的過程中采用實(shí)驗(yàn)法、觀察法、分析歸納法、練習(xí)法等，培養(yǎng)學(xué)生的興趣、觀察能力、分析歸納能力、電學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提高認(rèn)識電路、連接電路、畫電路圖的能力。四當(dāng)堂檢測：1.形成持續(xù)電流的條件是()A.只要有電壓加在物體的兩端B.必須保持導(dǎo)體兩端有電壓C.只在導(dǎo)體兩端瞬時(shí)加電壓D.只要有大量的自由電荷2.在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中，以下說法正確的是 （ ）A.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零B.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行C.導(dǎo)線內(nèi)各點(diǎn)的電勢相等D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低3.以下說法正確的是（ ）A.導(dǎo)體中的電流是正電荷的定向移動(dòng)形成的B.電荷定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速率C.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大D.導(dǎo)體中越粗的地方單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大4.某電解池，如果在1s內(nèi)共有51018個(gè)二價(jià)正離子和11019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過面積為0.1m2的某截面，那么通過這個(gè)截面的電流是()A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A課后練習(xí)與提高1.下列敘述正確的是()A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流B.電流是矢量C.導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零D.只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流2. 示波管中，2s內(nèi)有61013個(gè)電子通過橫截面大小不知的電子槍，則示波管中電流大小為()A.4.810-6AB.310-13AC.9.610-6AD.無法確定3.我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長為240 m的近似圓形軌道，電子電荷量e=1.610-19C，在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為51011，設(shè)電子的速度是3107 m/s，則環(huán)中的電流是：（ ） A10mA B1mA C0.1mA D0.01mA4.如圖所示，a、b兩導(dǎo)體板組成一電容器，電容為C，帶電荷量為q，然后用一根虛線所示的導(dǎo)線連接，以下說法中正確的是（ ）A.導(dǎo)線中有恒定的電流B.導(dǎo)線中有短時(shí)間的電流C.通過導(dǎo)線的電荷量為qD. 通過導(dǎo)線的電荷量為2q 答案：例1解析：A、B兩個(gè)導(dǎo)體，由A帶負(fù)電，在A導(dǎo)體周圍存在指向A的電場，故B端所在處的電勢應(yīng)高于A端電勢；另外導(dǎo)體棒中的自由電荷在電場力的作用下，發(fā)出定向移動(dòng)，由于導(dǎo)體棒中的自由電荷為電子，故移動(dòng)方向由A指向B，電流方向應(yīng)有B到A。答案A例2解析：本題已知的物理量很多，有同學(xué)可能從電子被電場加速出發(fā)，利用動(dòng)能定理來求解，如這樣做，將可求得電子打到熒光屏的速度，并不能確定打到熒光屏上的電子數(shù)目，事實(shí)上，在任何相等時(shí)間里，通過電子流動(dòng)的任一橫截面的電荷量是相等的，熒光屏是最后的一個(gè)橫截面，故有t時(shí)間里通過該橫截面的電量Q=It，這樣就可得到t時(shí)間里打在熒光屏上的電子數(shù)目，n=例3解析：電源與電解槽中的兩極相連后，左側(cè)電極電勢高于右側(cè)電極，由于在電極之間建立電場，電場方向由左指向右，故正離子向右移動(dòng)，負(fù)離子向左移動(dòng)電解槽中的電流方向向右8C的正電荷向右通過橫截面AB，而8C的負(fù)電荷向左通過該橫截面，相當(dāng)于又有8C正電荷向右通過橫截面，故本題的答案為16C由電流強(qiáng)度的定義I=4A同步檢測：1。D 2.BD 3.C 4.D拓展提高答案：1B 2BD 3C 4D 5A