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(chǎng)和電流（1課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)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(chǎng)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(guò)程與方法 通過(guò)類比和分析使學(xué)生對(duì)電源的的概念、導(dǎo)線中的電場(chǎng)和恒定電流等方面的理解。  （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)電源、電流的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生活的生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問(wèn)題。 三、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：理解電源的形成過(guò)程及電流的產(chǎn)生。 難點(diǎn)：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率這兩個(gè)不同的概念。 四、教學(xué)過(guò)程 （一）先對(duì)本章的知識(shí)體系及意圖作簡(jiǎn)要的概述 （二）新課講述----第一節(jié)、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流 1．電源： 先分析課本圖2。1-1 說(shuō)明該裝置只能產(chǎn)生瞬間電流（從電勢(shì)差入手） 【問(wèn)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(jī)進(jìn)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(xì)管連起來(lái)，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)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(gè)瞬時(shí)水流。 教師提問(wèn)：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(tái)抽水機(jī)，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(fù)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(chǎng)： 結(jié)合課本圖2。1-4分析導(dǎo)線中的電場(chǎng)的分布情況。 導(dǎo)線中的電場(chǎng)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(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng)，可將該電場(chǎng)分解為兩個(gè)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(dòng)，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(fù)凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場(chǎng)，該電場(chǎng)將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導(dǎo)線方向的電場(chǎng)，直到使導(dǎo)線中該方向合場(chǎng)強(qiáng)為零，而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行，自由電子只存在定向移動(dòng)。因?yàn)殡姾傻姆植际欠�(wěn)定的，故稱恒定電場(chǎng)。 通過(guò)“思考與討論”讓學(xué)生區(qū)分靜電平衡和動(dòng)態(tài)平衡。 恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)稱恒定電場(chǎng)。 3．電流（標(biāo)量） （1）概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。 （2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。 （3）定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式： 電流的微觀表示： 取一段粗細(xì)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(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)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(gè)自由電荷帶的電量為q，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類：其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。 ② 交流電：方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流。 【問(wèn)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(guò)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(dòng)的速率聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)說(shuō)明定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率是兩個(gè)不同的概念。 （三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié) （四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容     2、完成P43問(wèn)題與練習(xí)：作業(yè)1、2，練習(xí)3。                     第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì)（1課時(shí)） 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．  理解電動(dòng)勢(shì)的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的物理意義。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)類比的方法使學(xué)生加深對(duì)電源及電動(dòng)勢(shì)概念的理解。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 了解生活中電池，感受現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步 二、重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)的的概念 難點(diǎn)：對(duì)電源內(nèi)部非靜電力做功的理解 三、教學(xué)過(guò)程： （一）復(fù)習(xí)上課時(shí)內(nèi)容 要點(diǎn)：電源、恒定電流的概念 （二）新課講解-----第二節(jié)、電動(dòng)勢(shì) 〖問(wèn)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(fù)極）   3．電源是靠什么能力把負(fù)極的正電荷不斷的搬運(yùn)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(lái)類比，以幫助學(xué)生理解電路中的能量問(wèn)題。當(dāng)水由A池流入B池時(shí)，由于重力做功，水的重力勢(shì)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(gè)外力來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。抽水機(jī)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(shì)能。重力做功、克服重力做功以及重力勢(shì)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(dāng)于電場(chǎng)力，重力做功相當(dāng)于電場(chǎng)力做功，重力勢(shì)能相當(dāng)于電勢(shì)能，抽水機(jī)相當(dāng)于電源。從而引出— 1．電源（更深層的含義） （1）電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)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(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)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(jī)類比說(shuō)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(dòng)勢(shì) （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(dòng)勢(shì)。 （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(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過(guò)1C電量時(shí)，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(dòng)勢(shì)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(wú)關(guān)。 ②電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。   ③電動(dòng)勢(shì)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(fù)極移送到正極所做的功。 3．電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù) ①電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。 ②內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。 ③容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：A·h，mA·h. 【注意】：對(duì)同一種電池來(lái)說(shuō)，體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。 （三）小結(jié)：對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要小結(jié) （四）鞏固新課：1、復(fù)習(xí)課本內(nèi)容     2、完成P46“問(wèn)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(gè)小組，對(duì)可充電電池進(jìn)行調(diào)查，寫出調(diào)查報(bào)告，然后在全班交流和評(píng)比。  

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