教案5(分享孫廣志老師的博客)

第二章、恒定電流 第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場和電流（1課時） 一、教學(xué)目標 （一）知識與技能 1．讓學(xué)生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(guān)系。 （二）過程與方法 通過類比和分析使學(xué)生對電源的的概念、導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解。  （三）情感態(tài)度與價值觀 通過對電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題。 三、重點與難點： 重點：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。 難點：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個不同的概念。 四、教學(xué)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(jié)、導(dǎo)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(chǎn)生瞬間電流（從電勢差入手） 【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？（讓學(xué)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(xué)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(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置） 2．導(dǎo)線中的電場： 結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場的分布情況。 導(dǎo)線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，其一是電源正、負極產(chǎn)生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь�某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場，該電場將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場，直到使導(dǎo)線中該方向合場強為零，而達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩(wěn)定的，故稱恒定電場。 通過“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動態(tài)平衡。 恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)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(guī)定為正電荷定向移動的方向。 （3）定義：通過導(dǎo)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(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？---引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo) 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(xué)生把電流與導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動的速率聯(lián)系起來，同時說明定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率是兩個不同的概念。 （三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié) （四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容     2、完成P43問題與練習(xí)：作業(yè)1、2，練習(xí)3。                     第二節(jié)、電動勢（1課時） 一、教學(xué)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(zhuǎn)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(xué)生加深對電源及電動勢概念的理解。 （三）情感態(tài)度與價值觀 了解生活中電池，感受現(xiàn)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(nèi)部非靜電力做功的理解 三、教學(xué)過程： （一）復(fù)習(xí)上課時內(nèi)容 要點：電源、恒定電流的概念 （二）新課講解-----第二節(jié)、電動勢 〖問題〗1。在金屬導(dǎo)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(jié)合課本圖2。2-1，講述“非靜電力”， 利用右圖來類比，以幫助學(xué)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(zhuǎn)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(yīng)克服重力做功，即需要提供一個外力來實現(xiàn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化，學(xué)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為電勢能。  【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)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(lǐng)不同---引出 2．電動勢 （1）定義：在電源內(nèi)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(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)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(zhuǎn)化成電能的數(shù)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(guān)。 ②電動勢在數(shù)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(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。 3．電源（池）的幾個重要參數(shù) ①電動勢：它取決于電池的正負極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。 ②內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)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(nèi)阻越小。 （三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容做簡要小結(jié) （四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容     2、完成P46“問題與練習(xí)”：練習(xí)1-3 3．調(diào)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(diào)查，寫出調(diào)查報告，然后在全班交流和評比。  

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