高中物理 第2章 恒定電流 第1節(jié) 電源和電流課件 新人教版選修3-1.ppt
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第二章恒定電流 教師參考 一 課程標(biāo)準(zhǔn)1 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1 觀察并嘗試識別常見的電路元器件 初步了解它們在電路中的作用 2 初步了解多用電表的原理 通過實際操作學(xué)會使用多用電表 3 通過實驗 探究決定導(dǎo)線電阻大小的因素 知道電阻公式 4 知道電源的電動勢和內(nèi)阻 理解閉合電路的歐姆定律 5 測量電源的電動勢和內(nèi)阻 6 知道焦耳定律 了解焦耳定律在生活 生產(chǎn)中的應(yīng)用 7 通過實驗 觀察門電路的基本作用 初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動控制中的應(yīng)用 8 初步了解集成電路的作用 關(guān)注我國集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況 2 活動建議 1 分別描繪電爐絲 小燈泡 半導(dǎo)體二極管的I U特性曲線 對比它們導(dǎo)電性能的特點 2 用光敏二極管和微型話筒制作樓道燈的光控 聲控開關(guān) 3 收集新型電熱器的資料 了解其發(fā)熱原理 4 制作簡單的門電路 5 利用集成塊制作簡單的實用裝置 二 高考內(nèi)容及要求1 歐姆定律 2 電阻定律 3 電阻的串聯(lián) 并聯(lián) 4 電源的電動勢和內(nèi)阻 5 閉合電路的歐姆定律 6 電功率 焦耳定律 7 實驗七 測定金屬的電阻率 同時練習(xí)使用螺旋測微器 8 實驗八 描繪小電珠的伏安特性曲線 9 實驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 10 實驗十 練習(xí)使用多用電表 說明 不要求解反電動勢的問題 第1節(jié)電源和電流 教師參考 一 教學(xué)目標(biāo)知識與技能讓學(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知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量 電流從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關(guān)系過程與方法通過類比和分析使學(xué)生對電源的概念 導(dǎo)線中的電場和恒定電流等方面的理解情感態(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 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 二 教學(xué)重點難點教學(xué)重點理解電源的作用及電流的產(chǎn)生教學(xué)難點電源作用的原理 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三 重難點突破方略 情境設(shè)置1 如圖所示 用一條導(dǎo)線R將分別帶等量正 負電荷的A B兩個導(dǎo)體連接起來 設(shè)問1 在導(dǎo)線R接通A B兩個導(dǎo)體之后 導(dǎo)體中的自由電子將做怎樣的定向運動 自由電子的定向運動是否永不停止 最后A B兩個導(dǎo)體上還有凈電荷嗎 導(dǎo)線R中是否有持續(xù)不斷的電流 答案 在導(dǎo)線R接通之后 自由電子會從導(dǎo)體B向A定向運動 自由電子的定向運動持續(xù)的時間較短 最后A B兩個導(dǎo)體上沒有凈電荷 導(dǎo)線R中電流是短暫的 不可能持續(xù)不斷 設(shè)問2 在導(dǎo)線R將A B兩個導(dǎo)體連接之前 A B之間的電勢誰高 用導(dǎo)線R將A B兩個導(dǎo)體連接之后 A B之間的電勢差會發(fā)生什么變化 最后A B兩個導(dǎo)體會達到什么狀態(tài) 答案 在導(dǎo)線連接之前A的電勢高 用導(dǎo)線連接之后 A B間的電勢差會減小 最后A B的電勢相等 兩個導(dǎo)體會達到靜電平衡狀態(tài) 情境設(shè)置2 如果在A B之間接上一個裝置P 如圖所示 它能把經(jīng)過R流到A的電子取走 補充給B 使A B始終保持一定數(shù)量的正 負電荷 設(shè)問 在裝置P的作用下 自由電子的定向運動是否還是短暫的 A B之間的電勢差還會減小嗎 導(dǎo)線R中是否有持續(xù)不斷的電流 答案 自由電子的定向運動是持續(xù)不斷的 A B之間維持著一定的電勢差 導(dǎo)線R中有持續(xù)不斷的電流 教師講授 能把電子從A搬運到B的裝置P就是電源 A和B是電源的兩個電極 自主學(xué)習(xí) 課堂探究 達標(biāo)測評 自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí) 感悟新知 教師參考 情境鏈接一 充電寶 是一種移動電源 移動電源能夠為筆記本電腦 手機 MP3 MP4 PDA 游戲機 PSP等 藍牙耳機 數(shù)碼相機 CD播放機 復(fù)讀機 數(shù)碼攝像機 便攜式DVD等多種數(shù)碼產(chǎn)品服務(wù) 移動電源在電路中起到什么作用 若某種充電寶上標(biāo)有 輸出1A 的字樣 其中字母 A 表示什么意義 信息移動電源使電源兩極之間的電路有持續(xù)不斷的電流 字母 A 是電流的單位 情境鏈接二日常生活中電源形形色色 名目繁多 常見的電源有220V交流 各種型號的干電池 蓄電池 充電寶 手機電池 水力發(fā)電機 風(fēng)力發(fā)電機 太陽能電池等 那么電源在電路中起到怎樣的作用 信息使導(dǎo)線兩端維持一定的電勢差 教材梳理 一 電源閱讀教材第41頁 電源 部分 了解電源的概念 分析教材圖2 1 2 說出導(dǎo)線R中電子由于受什么力作用由B移到A 電源內(nèi)電子由于受到什么力作用由A移到B 1 電荷的移動與電流的形成 如圖所示 A B分別帶正 負電荷 如果在它們之間連接一條導(dǎo)線R 導(dǎo)線R中自由電子會在靜電力的作用下定向移動 電子移動方向為 選填 A B 或 B A 導(dǎo)線中瞬間電流方向為 選填 A B 或 B A 此種情況下 導(dǎo)線R中的電流只是的 B A A B 瞬時 2 電源 1 定義 把電子從正極到負極的裝置 2 作用 維持電路兩端有一定的 使電路中保持 想一想教材第41頁圖2 1 1中 若A B導(dǎo)體中的電荷量不相等 用一條導(dǎo)線R將它們連接 最后兩個導(dǎo)體還是等勢體嗎 答案 是等勢體 最后兩個導(dǎo)體中還有凈電荷 但內(nèi)部電子不再移動 內(nèi)部場強處處為零 兩個導(dǎo)體成為等勢體 搬運 電勢差 持續(xù)電流 二 恒定電場閱讀教材第41頁 恒定電流 部分 知道恒定電場是怎樣產(chǎn)生的 1 定義 由電路中穩(wěn)定分布的所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場 2 形成 當(dāng)電路達到穩(wěn)定時 導(dǎo)線中的電場是由 等電路元件所積累的電荷共同形成的 3 特點 任何位置的和都不隨時間變化 三 恒定電流閱讀教材第41頁至42頁 恒定電流 部分 知道恒定電流的計算公式 1 定義 大小 方向都的電流 2 電流 1 大小 單位內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量 即為通過導(dǎo)體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用時間的比值 電荷 電源 導(dǎo)線 電荷分布 電場強度 不隨時間變化 時間 3 物理意義 表示電流程度 4 單位 國際單位制中的單位是 簡稱安 符號是A 常用的單位還有 mA A 1A mA A 5 方向 規(guī)定定向移動的方向為電流的方向 強弱 毫安 微安 103 106 正電荷 安培 自主檢測 1 關(guān)于電流 以下說法正確的是 A 通過截面的電荷量的多少就是電流的大小B 電流的方向就是電荷的定向移動方向C 在導(dǎo)體中 只要自由電荷在運動 就一定會形成電流D 導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能形成電流 D 解析 電流是由自由電荷定向移動形成 產(chǎn)生的條件是 1 存在自由移動電荷 2 導(dǎo)體兩端存在電勢差 電流大小等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量 電流方向為正電荷定向移動方向 故選項D正確 2 多選 關(guān)于電源的作用 下列說法正確的是 A 電源的作用是為電路提供自由電子B 電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場C 電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D 電源的作用是使自由電荷定向移動起來 解析 電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓 從而在導(dǎo)體中形成電場 以便使導(dǎo)體中的自由電荷定向移動起來形成電流 選項A錯誤 選項B C D正確 BCD 3 多選 下列敘述中正確的是 A 導(dǎo)體中電荷運動就形成電流B 國際單位制中電流的單位是安C 電流是一個標(biāo)量 其方向是沒有意義的D 對于導(dǎo)體 只要其兩端電勢差不為零 電流必定不為零 解析 電流是導(dǎo)體中的自由電荷定向移動形成的 其方向為正電荷定向移動的方向或負電荷定向移動的反方向 但電流是標(biāo)量 其國際單位是安培 由于導(dǎo)體中存在自由移動的電荷 導(dǎo)體兩端存在電勢差時導(dǎo)體中一定有電流 選項A C錯 B D正確 BD 4 一段橫截面積為0 5cm2的某種導(dǎo)體材料中 每秒鐘有0 2C正電荷和0 3C負電荷相向運動 則電流是 A 0 2AB 0 3AC 0 5AD 104A C 解析 每秒鐘0 2C正電荷與0 3C負電荷相向運動形成同方向電流 因此其電流是0 5A 故選項C正確 課堂探究核心導(dǎo)學(xué) 要點探究 要點一 對電流的理解 問題導(dǎo)引 在各類電荷定向移動形成電流的問題中 如何確定電流方向和大小 思路探究 怎樣確定電解液導(dǎo)電時的電荷量 答案 由于電解液導(dǎo)電時正 負離子向相反方向移動 但形成同方向的電流 因此通過某截面的電荷量為兩者絕對值之和 例1 在金屬導(dǎo)體中 若10s內(nèi)通過橫截面的電荷量為10C 則導(dǎo)體中的電流為多少安 若某電解槽橫截面積為0 5m2 10s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正 負離子的電荷量均為10C 則電解液中的電流為多少安 答案 1A2A 規(guī)律方法求電流的技巧計算電流時 要分清形成電流的電荷種類 是只有正電荷或負電荷 還是正 負電荷同時定向移動 當(dāng)正 負電荷都參與定向移動時 正 負電荷對電流的形成都有貢獻 教師備用 例1 1 如圖所示 在NaCl溶液中 正 負電荷定向移動 方向如圖所示 若測得2s內(nèi)有1 0 1018個Na 和Cl 通過溶液內(nèi)部的橫截面M 試問 溶液中的電流方向如何 電流多大 答案 Na 定向移動的方向0 16A B 要點二 電流的微觀表達式 問題導(dǎo)引 如圖所示 AD表示粗細均勻的一段導(dǎo)體 設(shè)導(dǎo)體長為l 橫截面積為S 導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個自由電荷所帶的電荷量為q 當(dāng)導(dǎo)體中電流為I時 電流與導(dǎo)體內(nèi)電荷的定向移動速率v存在怎樣的關(guān)系 例2 多選 有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線 流經(jīng)其中的電流為I 設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子 電子的電荷量為e 此時電子的定向移動速度為v 在 t時間內(nèi) 通過導(dǎo)線的橫截面積的自由電子數(shù)目可表示為 A nvS tB nv tC I t eD I t Se AC 思維導(dǎo)圖 規(guī)律方法用電流的微觀表達式求解問題的注意點 1 應(yīng)用電流的微觀表達式I nqSv進行分析或計算時 一定要準(zhǔn)確理解公式中各物理量的意義 式中的v是指自由電荷定向移動的速率 不是電流的傳導(dǎo)速率 也不是電子熱運動的速率 教師備用 變式 多選 若上題中單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子改為單位長度的導(dǎo)線中有n個自由電子 則正確的答案為 BC 例2 1 銀導(dǎo)線的橫截面積S 通以大小為I的電流 設(shè)銀的密度為 摩爾質(zhì)量為M 阿伏加德羅常數(shù)為NA 若每個銀原子可以提供一個自由電子 則銀導(dǎo)線每單位長度上的自由電子數(shù)的計算式n B 教師參考 教材探究 按教材P42例題1中的結(jié)果 自由電子通過一條1m長的導(dǎo)線需要3個多小時 這與平時電路閉合開關(guān) 遠近的燈同時亮起來的事實不符 如何解釋這一問題 答案 電路中開關(guān)閉合時 電路中的各個位置迅速建立了恒定電場 各處的自由電子幾乎同時開始定向移動而形成電流 因此遠近的燈會同時亮起來 達標(biāo)測評隨堂演練 檢測效果 1 多選 關(guān)于金屬導(dǎo)電 電解液導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電 下列說法正確的是 A 金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子做定向移動形成的B 電解液中的電流是正 負離子同時定向移動形成的C 氣體中的電流是正 負離子和自由電子都做定向移動形成的D 電解液導(dǎo)電中的電流是正離子 或負離子 定向移動形成的 解析 金屬導(dǎo)體中的自由電荷是電子 自由電子做定向移動形成電流 A正確 電解液中既有正離子 也有負離子 它們同時發(fā)生定向移動形成電流 B正確 D錯誤 導(dǎo)電氣體中既有正 負離子 也有自由電子 它們同時發(fā)生定向移動形成電流 C正確 ABC 解析 電流是導(dǎo)體中的自由電荷定向移動形成的 并不是電源處的電荷運動到用電器時形成的 選項A錯誤 由電流的微觀表達式I neSv可知 導(dǎo)線中的電流的決定因素不只是電子定向運動的速率 選項B錯誤 電流是標(biāo)量 國際單位制中 電流是一個基本物理量 其單位 安培 是基本單位 選項C錯誤 D正確 2 關(guān)于電流 下列說法中正確的是 A 電流是電源處的自由移動電荷運動到用電器時形成的B 金屬導(dǎo)線中電子定向運動的速率越大 導(dǎo)線中的電流就越大C 電流是一個矢量 其方向就是正電荷定向移動的方向D 國際單位制中 電流是一個基本物理量 其單位 安培 是基本單位 D 3 如圖所示驗電器A帶負電 驗電器B不帶電 用導(dǎo)體棒連接A B的瞬間 下列敘述中不正確的是 A 有瞬時電流形成 方向由A到BB A B兩端的電勢不相等C 導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強度不等于零D 導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受靜電力作用做定向移動 A 4 在示波器中 電子槍兩秒內(nèi)發(fā)射了6 1012個電子 則示波管中的電流大小為多少 答案 4 8 10 7A 教師參考 課堂小結(jié) 謝謝觀賞- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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