【高中物理】高中物理新课标版人教版选修3-1：2.1-电源和电流.doc

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1、第二章恒定电流全章教学内容分析本章介绍电路的基本概念和规律，在物理学发展史上，从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程，从内容上来说，本章和上一章有着必然的内在联系。首先，电路中的电压概念就是静电学中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场)，而自由电荷在导体中的定向移动，则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。从电源、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学

2、习和理解科学探究的基本方法创造了条件。本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。课标要求1内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。(2)初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。例1：以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，

3、知道电阻定律。(4)知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。(5)测量电源的电动势和内阻。(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。(7)通过实验观察门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理及其在自动控制中的应用。(8)初步了解集成电路的作用。关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。2活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。(2)用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控声控开关。(3)收集新型电热器的资料，了解其发热原理。(4)制作简单的门电路。(5)利用集成块制作简单的实用装置

4、。知识版块及知识结构电路基本概念(电流、电压、电阻、电源)电路基本结构(闭合电路与串、并联电路)电路基本规律(部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律)电路基本能量关系(电功与电热、焦耳定律、串、并联电路的功率分配、电源的总功率与输出功率)电路的基本应用(电学实验)。知识结构图教学目标1知识与技能(1)初步了解常见电路元件在电路中的作用。初步了解多用电表的原理。(2)知道电阻定律。知道焦耳定律，理解闭合电路欧姆定律。(3)知道电源的电动势和内电阻。(4)制作简单的门电路。利用集成块制作简单的实用装置。用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控、声控开关。(5)初步了解逻辑电路的基本原理以及在自

5、动控制中的应用。初步了解集成电路的作用。通过实验，观察门电路的基本作用。2过程与方法(1)通过分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。(2)通过实验，探究决定导线电阻的因素，探究并对比电阻测量的几种常用方法。(3)通过实验，探究闭合电路中电源内、外电压的变化规律，测量电源的电动势和内电阻。(4)收集新型电热器的资料，了解其发热原理。(5)通过观察常见电热器的结构，知道其使用要点。(6)观察并尝试识别常见的电路元件，通过实际操作学会使用多用电表。尝试以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者

6、漏电。3情感、态度与价值观(1)了解焦耳定律在生活、生产中的应用。(2)在探究决定导线电阻的因素和电源内、外电压的变化规律等的活动中产生研究电路知识的兴趣。(3)在电阻测量、多用电表的使用、测量电源的电动势和内电阻等实验活动中获得成功的体验。(4)关注我国集成电路以及元器件研究的发展情况，增强民族自豪感，立志为祖国富强而努力学习。(5)通过了解常见家用电器的电路构造和工作原理，体会电路知识在生活、生产中的重要作用。学情分析本章的电流、电阻、部分电路欧姆定律、焦耳定律、串联分压和并联分流等内容，与9年级电学内容有部分相近或重复，同时对重点内容在原有基础上有所加深，并拓展到一些新的物理规律，如非纯

7、电阻电路，在此基础上介绍闭合电路知识。这种安排一方面考虑到学生初中学过的电学知识时间较久，已有遗忘，通过再现让他们感到熟悉，增强信心。另一方面，这种螺旋式上升的安排有利于学生知识体系的构建，让学生在相近或重复中体会研究物理问题的科学方法。实验方面，学生在初中已有了电路连接和电表使用的一般技能，对电路设计和电学测量有了一定的知识和技能准备，便于电学实验教学的开展。教学要求与建议1注重知识间的内在联系，如能量主线、概念联系、电路结构、欧姆定律等等。利用知识的内在联系帮助学生建构知识体系。2强调类比方法，注重本章知识与生活、技术、社会的联系。教学中尽量体现“让物理走进生活”，让学生体会到物理就在我们

8、身边、学习物理是有用的。要充分利用“做一做”“思考与讨论”“科学漫步”“说一说”等栏目，提高学生学习物理的兴趣，调动学生的参与热情。3充分利用教材中的探究题材，指导学生开展自主探究与合作探究。多让学生参与实验，了解物理知识和规律的获取过程和方法。课时分配建议1电源和电流1课时2电动势1课时3欧姆定律1课时4串联电路和并联电路2课时5焦耳定律1课时6电阻定律1课时7闭合电路的欧姆定律2课时8多用电表2课时9实验：测定电池的电动势和内阻1课时10简单的逻辑电路2课时1电源和电流教学分析学生在学习了第一单元的静电场后，对电场力做功、电势、电势能的概念已经有了较深刻认识，此刻不失时机地引导学生认识恒定

9、电场，符合学生心理特点。教材利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。教学目标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从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。4通过对电源、电流的学习，学生学会类比理解电动势，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。教学重点难点及突破重点理解电源的形成过程及电流的产生，会灵活运用公式计算电流的大

10、小。本节课把电源与抽水机进行类比解决了电源的作用这个难点。教学方法与手段课堂教学中，采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结或加以点评的方法，既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。对于电源的作用这一难点通过类比的方法使学生更容易理解。教学媒体投影片，多媒体课件，电闪雷鸣的视频，静电图片，小灯泡发光的简单电路。知识准备1静电场的电场线，电势、电势差的有关知识。2初中电流的形成的有关知识。主要教学环节与事件：分任务、师生活动、设计说明。导入新课事件1教学任务：创设情景，导入新课。师生活动：【展示】雷鸣电闪的视频。【演示】小灯泡发光的实验。观察并讨

11、论：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而电路中的小灯泡却能持续发光？通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。结论：小灯泡电路中有电源。推进新课 事件2教学任务：电源的作用。师生活动：投影下面的图片思考与讨论：分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？导线中能否出现电流？这个电流有什么特点？结论：最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态，导线中的电流只能是瞬时的。思维拓展：如何使电路中有持续电流？类比：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B

12、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流动到水池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。思考与讨论：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？结论：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。思维拓展：电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差(电压)，电路中就会有持续的电流。结论：电源能使电路中产生持续电流。事件3教学任务：导线中的电场师生活动：问题引导：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？投影(如图所示)介绍图中各部分的

13、意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图所示。讨论与交流：导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？参考解释：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做定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分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。其二是这些感应电荷产生附加电场，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，自由电子只会在导体中定向移动。导线内的电场，是由电源、导线等电

14、路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。结论：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。事件4教学任务：恒定电流师生活动：问题引导：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点呢？参考解释：由于恒定电场的作用，导体中自由电荷定向运动的速率增加，而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速，因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。如果我们在这个电路中串联一个电流表，电流表的读数保持恒定。总结与归纳：恒定电场中的电流是恒定不变的，大小方向都不随时间变化的电流

15、称为恒定电流。事件5教学任务：电流强弱的描述电流。师生活动：问题引导：如何表示恒定电流的强弱呢？电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电流。电流定义式：I。单位：国际单位：安培(A)，1 A1 C/s。常用单位：毫安(mA)、微安(A)。电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。思维拓展：(1)电流是标量；(2)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反；(3)在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。导电时，电荷量q表示通过截面的正、负离子电荷量绝对值之和。事件6教学任务：电流的应用。师生活

16、动：1在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流为_；结论：电流等于通过导体横截面的_跟通过这些_所用的_的比值。2关于电流的方向，下列叙述中正确的是()A金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同电流方向与正电荷定向移动的方向_，与负电荷定向移动的方向_。3某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C，则电解液中的电流为_。在电解液中

17、，电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值_。答案：1.1 A电荷量电荷量时间2C相同相反30.2 A之和事件7教学任务：电流的微观表达式。问题引导：在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v。请你用以上物理量表示电流I。参考解释：在时间t内通过导体某截面的电荷量为：Q(vtS)nq所形成的电流为：IQ/tnqSv。例题1有一条横截面积S1 mm2的铜导线，通过的电流I1 A。已知铜的密度8.9103 kg/m3，铜的摩尔质量M6.4102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.02

18、1023 mol1，电子的电荷量e1.61019 C。求铜导线中自由电子定向移动的速率。解：设自由电子在导线内定向移动的速率是v取一段导线(如图)导线左端的自由电子经过时间t到达右端自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为t，则这段导线的长度为vt，体积为vtS，质量为vtS。这段导线中的原子数为nNA可以认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子(一般条件下铜可视作一价元素)，则这段导线中的自由电子数目与铜原子的数目相等，也等于n。由于时间t内这些电子全部通过右端横截面，因此通过横截面的电荷量是qneNAe把这个式子代入I，得I从中解出v代入数值后得v7.5105 m/s。思维拓展：你

19、认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符？怎样解释？结论：电子的定向运动速率与导线中电场的速率不同。课堂巩固与反馈事件8教学任务：形成性测试：学生独立完成。时间：5分钟。1下列叙述中正确的有()A导体中电荷运动就形成电流B电流的单位是安C电流是一个标量，其方向是没有意义的D对于导体，如果两端电势差不为零，则电流一定不为零2关于电流，下列说法正确的是()A根据I可知I与q成正比B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C电流有方向，电流是标量D电流的单位“安培”不是国际单位制3某电解质溶液，如果在1 s内共有5.01018个二价正离子和1.01019

20、个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流是多大？答案：1.B2.C3.3.2 A事件9教学任务：引导学生从知识、方法、情感的角度小结本节课的活动。认真总结概括本节内容，让学生把自己这节课的体会说出来，并进行比较，看谁的更好，好在什么地方。1复习本节教材和笔记。2完成课本课后问题与练习。1电源和电流一、电源：使电路中保持连续的电流，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。二、恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。三、恒定电流：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流。电流的定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。用I表示电

21、流。电流的定义式：I，单位：安培(A)、毫安(mA)、和微安(A)。1怀表变卵石安培思考科学问题专心致志，据说有一次，安培正慢慢地向他任教的学校走去，边走边思索着一个电学问题。经过塞纳河的时候，他随手拣起一块鹅卵石装进口袋。过一会儿，又从口袋里掏出来扔到河里。到学校后，他走进教室，习惯地掏怀表看时间，拿出来的却是一块鹅卵石。原来，怀表已被扔进了塞纳河。2马车车厢作“黑板”还有一次，安培在街上散步，走着走着，想出了一个电学问题的算式，正为没有地方运算而发愁。突然，他见到面前有一块“黑板”，就拿出随身携带的粉笔，在上面运算起来。那“黑板”原来是一辆马车的车厢背面。马车走动了，他也跟着走，边走边写；

22、马车越来越快，他就跑了起来，一心一意要完成他的推导，直到他实在追不上马车了才停下脚步。安培这个失常的行动，使街上的人笑得前仰后合。追着马车做题享受思考快乐3“电学中的牛顿”安培将他的研究综合在电动力学现象的数学理论一书中，成为电磁学史上一部重要的经典论著。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培誉为“电学中的牛顿”。安培还是发展测电技术的第一人，他用自动转动的磁针制成测量电流的仪器，以后经过改进称电流计。安培在他的一生中，只有很短的时间从事物理工作，可是他却能以独特的、透彻的分析，论述通电导体的磁效应，因此我们称他是电动力学的先创者。高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时

23、间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空

24、题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考

25、查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键

26、词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果

27、来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的

28、分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题

29、）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。