《电源和电流》教学设计公开课教案教案设计.docx

《电源和电流》教学设计 一、教材分析 本节是必修 2 第十一章电路及其应用第一节，教材先以问题情境为引入，探究为什么小 灯泡可以持续发光而闪电是瞬间，接着介绍电源与恒定电流物理观念，并引出电流比值定义， 然后在拓展学习中给出电流的微观解释，培养学生科学思维和拓展学生视野，最后理论联系 实际，简单分析电动汽车中电池。 二、教学目标 1.通过情境展示和引导，学生主动参与电源和电流基本概念的构建，培养学生物理观念和科 学思维物理核心素养。 2.教师问题链的设问，学生思考探究恒定电场、电流微观涵义，培养学生科学探究物理核心 素养。 3.教师展示电池发展历史以及比亚迪刀片电池介绍，提高学生好奇心和求知欲，增强学生对 国家自豪感和社会责任感，培养学生科学态度和责任。 三、教学重点 电流的理解。 四、教学难点 恒定电场以及电流的微观理解。 五、教学过程 教学 内容 教师 活动 学生 活动 设计 意图 一、创 设 情境， 引 一、 创 设 情 境 师：闪电是美丽的， 它怎么产生？ 生：闪电是由于地面与云层带有大量正负电 荷产生的，击穿空气，产生电流。 生：由于每次放电，地面与云层正负电荷中 和，再无电荷移动，闪电消失。如图所示， B 总负电荷定向移动到 A，之后 AB 之间无电 从自然界引 出物理问题， 引起学生兴 趣和思考，培 养学生科学 思维，引导学 生关注自然 和生活。 师：地面与云层之间有很强电压，击 穿空气，产生美丽闪电，那为什么瞬 间消失？ 荷移动，无电流。 二 二、 创 设 情 境、 实 验 ， 构 建 滑 动 摩 擦 力 一． 电源 师：如何可以持续产生闪电或者电 流？举例说明？ 师：这两种情境都有一个共同的特 点，两端持续存在正负电荷，刚才电 荷中和，为什么会续产生？ 师：这两种情境都是有一装置，将电 子由A 再次搬到 B ，物理学称其为 电源，原理图如图 所示： 二．恒定电流 师：在电源作用下，A、B 周围的电 场有谁形成的？ 师：A、B 周围电场是电源和移动电 荷共同形成的，电场有怎样特点？类 比水流，观察水流有什么特点？ 生：可以在 A、B 两端持续产生电荷，A、B 间就就可以持续存在电荷移动。比如持续摇 动静电机，两球之间持续产生电火花，停止 摇动就会消失；比如装有电池的小灯泡也可 问题链设计， 一步步得到 电源的本质 与作用，培养 学生理解、探 究能力以及 理论联系生 活实际能力。 恒定电场比 较难理解，通 过类比水流， 让学生自己 迁移到电场 的特点。培养 学生观察、思 考、迁移能 力，提升学生 科学思维。 以持续 发光。 生：摇动起电机，两小球会产生正负电荷， 虽然放电中和，但起电机会一直产生正负电 荷； 电池会持续让正负两极带正负电荷。 生：等量异种点电荷产生电场分布； 由电源、导线等电路元件所积累电荷共 同形成恒定电场。 生：水流看起来是静止的，水虽然在流动， 但是水流分布是稳定的看起来像静止的。电 荷虽然也在移动，但整体分布也是稳定的， 电场分布不会随着时间变化。 1. 恒定电场：尽 管电荷运动，但电 荷分布稳定，不随 时间变化，这种由 稳定分布的电荷所 产生的稳定的电场 生： 电子在恒定电场中定向加速移动； 电子在电场中定向移动与导体内不动粒 子不断碰撞，阻碍了电子定向移动，导致电 子定向移动的平均速率不变。电流大小、方 向也不变。 生：规定正电荷定向移动的方向为电流的方 向，电子向某一方向定向移动等效于正电荷 向相反方向移动。 单位时间通过导体横截面的电荷量表示电 流强弱。 生: (1)N=nSvt (2) Q=Ne=nSvte I I = =nSve t 生：如图所示，充电锂离子由正极到达负极 C,放电由负极通过电解液到达锂化合物正 极。 电流微观解 释，通过问题 的形式，让学 生推理出微 观表达式，提 升学生推理 能力。 展 示 电 池 发 展 历 史 以 及 比 亚 迪 刀 片 电池介绍，提 高 学 生 好 奇 心和求知欲， 增 强 学 生 对 师：电子在恒定电场中移动有什么特 点？导线中电流有什么特点？ 2. 恒定电流：大小、方向都不随时 间变化的电流。 3. 电流：单位时间通过导体横截面 的电荷量。 师：如何描述电流大小和电流的方向 师： I = I 单位安培 A (mA ， μA)，q 单位库 伦 C 1C=1A·S 师：设导体的横截面积为s ， 自由电 子数密度 (单位体积内的自由电子 数) 为 n ， 自由电子定向移动的平均 速率为 ν ， 电子电荷量为e ，求： (1) 时间t 内，通过某一横截面自 由电子个数 (2) 通过横截面电流