教案5(分享孫廣志老師的博客)

第二章、恒定電流 第一節、導體中的電場和電流（1課時） 一、教學目標 （一）知識與技能 1．讓學生明確電源在直流電路中的作用，理解導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弱程度的物理量---電流 3．從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關系。 （二）過程與方法 通過類比和分析使學生對電源的的概念、導線中的電場和恒定電流等方面的理解。  （三）情感態度與價值觀 通過對電源、電流的學習培養學生將物理知識應用于生活的生產實踐的意識，勇于探究與日常生活有關的物理學問題。 三、重點與難點： 重點：理解電源的形成過程及電流的產生。 難點：電源作用的道理，區分電子定向移動的速率和在導線中建立電場的速率這兩個不同的概念。 四、教學過程 （一）先對本章的知識體系及意圖作簡要的概述 （二）新課講述----第一節、導體中的電場和電流 1．電源： 先分析課本圖2。1-1 說明該裝置只能產生瞬間電流（從電勢差入手） 【問題】如何使電路中有持續電流？（讓學生回答—電源） 類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，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失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。 教師提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢? 讓學生回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，將水池B 中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。 歸納：電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置） 2．導線中的電場： 結合課本圖2。1-4分析導線中的電場的分布情況。 導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態平衡狀態。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩定的，故稱恒定電場。 通過“思考與討論”讓學生區分靜電平衡和動態平衡。 恒定電場：由穩定分布的電荷所產生的穩定電場稱恒定電場。 3．電流（標量） （1）概念：電荷的定向移動形成電流。 （2）電流的方向：規定為正電荷定向移動的方向。 （3）定義：通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。定義式： 電流的微觀表示： 取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---引導學生推導 老師歸納：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS  這就是電流的微觀表示式。 （4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106A （5）電流的種類 ① 直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。 ② 交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。 【問題】如何用圖象表示直流電和交流電？ 分析課本例題（詳見課本，這里略） 通過例題分析讓學生把電流與導線內自由電子的定向移動的速率聯系起來，同時說明定向移動的速率和在導線中建立電場的速率是兩個不同的概念。 （三）小結：對本節內容做簡要小結 （四）鞏固新課：1、復習課本內容     2、完成P43問題與練習：作業1、2，練習3。                     第二節、電動勢（1課時） 一、教學目標 （一）知識與技能 1．  理解電動勢的的概念及定義式。知道電動勢是表征電源特性的物理量。 2．從能量轉化的角度理解電動勢的物理意義。 （二）過程與方法 通過類比的方法使學生加深對電源及電動勢概念的理解。 （三）情感態度與價值觀 了解生活中電池，感受現代科技的不斷進步 二、重點與難點： 重點：電動勢的的概念 難點：對電源內部非靜電力做功的理解 三、教學過程： （一）復習上課時內容 要點：電源、恒定電流的概念 （二）新課講解-----第二節、電動勢 〖問題〗1。在金屬導體中電流的形成是什么？（自由電子）   2．在外電路中電流的方向？（從電源的正極流向負極）   3．電源是靠什么能力把負極的正電荷不斷的搬運到正極以維持外電路中恒定的電流？ 結合課本圖2。2-1，講述“非靜電力”， 利用右圖來類比，以幫助學生理解電路中的能量問題。當水由A池流入B池時，由于重力做功，水的重力勢能減少，轉化為其他式的能。而又由于A、B之間存在高度差，故欲使水能流回到A池，應克服重力做功，即需要提供一個外力來實現該過程。抽水機就是提供該外力的裝置，使水克服重力做功，將其他形式的能轉化為水的重力勢能。重力做功、克服重力做功以及重力勢能與其他形式的能之間的相互轉化，學生易于理解和接受，在做此鋪墊后，電源中的非靜電力的存在及其作用也就易于理解了。 兩者相比，重力相當于電場力，重力做功相當于電場力做功，重力勢能相當于電勢能，抽水機相當于電源。從而引出— 1．電源（更深層的含義） （1）電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。 （2）非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，將其他形式的能轉化為電勢能。  【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉化為電能。 再與抽水機類比說明：在不同的電源中非靜電力做功的本領不同---引出 2．電動勢 （1）定義：在電源內部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動勢。 （2）定義式：E=W/q （3）單位：伏（V） （4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉化為電能的本領大小。電動勢越大，電路中每通過1C電量時，電源將其它形式的能轉化成電能的數值就越多。 【注意】：① 電動勢的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關。 ②電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時，電源兩極間的電壓。   ③電動勢在數值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。 3．電源（池）的幾個重要參數 ①電動勢：它取決于電池的正負極材料及電解液的化學性質，與電池的大小無關。 ②內阻（r）:電源內部的電阻。 ③容量：電池放電時能輸出的總電荷量。其單位是：A·h，mA·h. 【注意】：對同一種電池來說，體積越大，容量越大，內阻越小。 （三）小結：對本節內容做簡要小結 （四）鞏固新課：1、復習課本內容     2、完成P46“問題與練習”：練習1-3 3．調查常用可充電電池： 建議全班分成若干個小組，對可充電電池進行調查，寫出調查報告，然后在全班交流和評比。  

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