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《第二章 第一节 电源和电流》教案
高二物理备课组 主备人：于田野
（2012年下期）
教学目标
（一）知识与技能目标：
1.让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立；
2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量（电流）； 3.从微观意义上了解电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法目标：
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度价值观目标：
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 教学重点
理解电源的形成过程及电流的产生。 教学难点
区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 教具准备 多媒体课件
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课时安排 2课时 教学过程
一、导入明标
1、导入：电荷的定向运动形成电流（以教材P41图2.1-1为例，A与B间只有瞬时电流的存在），如何使电路中存在持续的电流？
为什么电源可以提供持续电流？今天我们一起来了解和认识电源。
2、明确学习目标：
（1）电源在直流电路中的作用； （2）知道恒定电流的概念； （3）理解导线中的恒定电场的建立。
二、学生展示（学生展示预习成果） 1.电源
在非静电力作用下，电源将电子由正极搬运到负极，使电源正负极保持一定数量的正负电荷，维持一定的电势差，从而在导体中产生持续电流。从能量转化的角度看，将电子从正极搬运到负极的过程中，要克服静电力做功，即非静电力做功从而将其他形式的能转化为电能。
2.导线中的电场
a.导线中的电场
导线本身有很多带电粒子（电子和质子）组成，当接通电源后，
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在电源两极上的正、负电荷激发的电场作用下，导线的表面以及导线的接头处会有电荷积累，正是这些电荷激发了导线内外的电场，也正是这些电荷才保证导线内部电场沿导线方向。
所以导线中的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同完成的，而且形成后以光速传递。
b.恒定电场
导线中的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同完成的，尽管电荷电荷在运动，但流走的和补充的补充的达到平衡，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种稳定分布的电荷所产生的稳定电场，称为恒定电场。
恒定电场的基本性质和静电场相同，故在静电场中所讲的电势、电势差和电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。 3.电流
a．电流的形成 b．电流的定义和定义式 c．恒定电流 4.例题 见教材P42
三、探究交流
1.电源的作用是什么？
2.电路中有恒定电流经过的导线的电场是否为0？为什么？ （在有恒定电流的导线中场强不为0，产生恒定电流的导线中的电场
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是合电场，它由两部分组成：一是电源正负极上产生的电荷产生的电场E0，二是导线两侧的堆积电荷产生的电场E，两者的合场强与导体平行）
3.推导电流微观解释的计算公式：I=Q/t=nvqS 4.比较电流的传导速率、电子的定向移动速率、电子热运动速率的关系。
四、教师精讲 1.电源的作用
类比水流的存在(把电源的作用与抽水机进行类比）, 水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的水流呢? 引导学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
让学生归纳： 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
2.导线中的电场
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分
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量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
3.电流
（1）电流的形成 （2）电流的物理意义 电流的强弱程度用电流来表示 （3）电流的定义、定义式、单位
通过导体某一横截面的电荷量Q与所用时间t的比值。 定义式：q=It 单位：安培（安）A 1A=1000mA （4）恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 （5）电流产生的条件
两端存在电压，有能自由移动的电荷（在电路中要形成回路） （6）电流的微观解释
取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取一个横截面B，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面B的电量Q是多少？电流I为
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多少？
（Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS）
五、课堂小结
1.电源 2.恒定电场 3.电流
六、当堂检测
1.在一个电解槽中，单位体积的正负离子都是n，每个离子带电荷量为q，正负离子的平均定向运动速度都是v，电解槽的截面积为s，求通过电解槽的电流。（I=2nvsq） 2.见教材P43 T1
七、布置作业
1.见教材P43 T
2、T3 2.见系统集成
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