高中物理_电源电流和电动势教学课件设计
高中物理《电源和电流》教学设计
《电源和电流》教学设计学科：物理年级：高二年级【教学内容】《电源和电流》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程必修3模块中“电路及其应用”主题下的内容，“电源和电流”这一节是电场与电路两部分知识相衔接的重要部分，本节主要内容是电流的产生和描述，共有三个知识点：电源、恒定电场、恒定电流。
电流概念是整个电路知识的最基本概念，从电流开始延伸到电阻、电功、电功率和电动势等概念以及电路结构、电路规律，正确理解电流概念是进一步学习电路知识的基础。
【教材分析】教材首先分析导线内持续电流是怎么产生的，然后分析恒定电流是怎么形成的，进而说明怎样定量描述电流的强弱，最后从微观角度解释影响电流的因素。
教材内容安排从现象到本质，从定性到定量，层层递进。
【学情分析】学生在初中已经学习了恒定电流的一些基本知识，知道将电池、导线和用电器连接形成闭合回路，电路中将产生稳定的电流，知道电流方向的规定，对电流的概念较为熟悉，但对电流的产生理解较浅，知道电荷的定向移动形成电流，但不理解为何电荷会定向移动。
学生已经基本掌握了学习物理的思维方法，例如模型建构法、类比法、比值法等等，在学习本节内容之前学生已经学习了静电场和静电平衡的知识，有了一定的电场基础。
因此教学时可在分析电路中恒定电场建立的基础上，结合金属微观结构模型，分析电子在导体内的运动情况。
【教学目标】物理观念：通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源；通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流；通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。
科学思维：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，培养学生科学思维物理核心素养。
科学探究：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。
科学态度与责任：通过展示电池发展历史以及比亚迪刀片电池介绍，使他们了解现代前沿电源研究工作是研发体积更小、电容量更高、输出功率更高的电池，提高学生好奇心和求知欲，激发学生对科学的兴趣和热情，增强学生对国家自豪感和社会责任感。
高中物理人教版选修3-1课件：2.2 电动势
3．电动势的大小：在电源的内部从负极到正极移送单位正 电荷非静电力做功的数值．一定要注意必须是“单位正电 荷”，而不是“任意电荷”．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小，与非静电 力所做的功W的大小成正比，与 移送电荷量q的大小成反比
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、电动势与电路中能量转化的有关计算
电动势
区别电动势与电势差，理解电路中能量的转化：
1．电动势和电势差虽然单位相同——都是伏特(V)；
定义式U＝ W
别．
q
、 EW＝
q
类似，但二者有本质的区
电势差反映电场力做功，将电势能转化为其他形式的能；
而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能转化为电能． 能的转化方向不同． 2．电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
预习导学
电动势
一、电源
1. 其他形式的能 电势能 2. 正极 负极 非静电力 增加 静电力 正极 负极
3 . 化学 化学能 电磁 机械能
二、电源的参数——电动势、内阻
1.（1）本领 电动势
（2）非静电力 1C 电荷q
（3）非静电力 无关 无关 （4）相同 伏特
2 . （1）内阻
想一想：如图所示是不同型号的干电池，其电动势都是1.5 V，这说明什么问题？用久了的干电池，它的内阻会变吗？
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
电动势
例 1 关于电动势E的说法中
正确的是( BC )
A.电动势E的大小，与非静电
新教材人教版高中物理必修第三册全册 精品教学课件(共928页)
2．判一判
(1)感应起电是因电荷间的相互作用，使导体内部自由电荷发生
移动造成的。
(√)
(2)感应起电过程符合电荷守恒定律。
(√ )
(3)在静电感应过程中，金属导体内部的正电荷与负电荷移动方
向相反。
( ×)
第十一章 电路及其应用
第1节 电源和电流 第2节 导体的电阻 第3节 实验：导体电阻率的测量 第4节 串联电路和并联电路 第5节 实验：练习使用多用电表 习题课3 伏安特性曲线与电表内阻的测定
第十二章 电能 能量守恒定律
第1节 电路中的能量转化 第2节 闭合电路的欧姆定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 第4节 能源与可持续发展 习题课4 与电源有关的功率问题及动是电子。
(×)
(2)元电荷是指电荷量很小的电荷。
(×)
(3)物体所带的电荷量等于元电荷电量的整数倍。 (√)
3．选一选
保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版
书籍影响我们的学习效率，甚至给我们的学习带来隐患。小华
有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有
摩擦起电和感应起电 [学透用活]
1．摩擦起电的理解 (1)摩擦起电的本质是发生了电子的转移，相互摩擦的两个物体 一定是同时带上等量异种电荷。 (2)同一物体分别与不同种类的物体摩擦，该物体可以带上不同 种类的电荷，因为不同物体的原子核对外层电子的束缚能力大 小不同。
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第九章 静电场及其应用
第1节 电荷 第2节 库仑定律 第3节 电场 电场强度 第4节 静电的防止与利用 习题课1 电场力的性质
高中物理电动势教案
高中物理电动势教案
教学内容：电动势
教学目标：
1. 了解电动势的概念和作用；
2. 掌握电动势的计算方法；
3. 能够应用电动势的知识解决相关问题。
教学重点：
1. 电动势的定义和表示；
2. 电动势的计算方法。
教学难点：
1. 理解电动势的物理意义；
2. 运用电动势的知识解决实际问题。
教学过程：
一、引入
通过实验或示意图展示电动势的概念，引出学生对电动势的疑问。
二、讲解
1. 电动势的定义：电源或电池对电荷的推动力。
2. 电动势的表示：E = W/Q，电动势的单位为伏特（V）。
3. 电动势的计算方法：E = U/I，其中U是电压，I是电流。
三、示例演练
1. 给出几个计算电动势的例题，让学生尝试计算；
2. 分析实例中涉及到的物理概念，帮助学生理解电动势的作用。
四、拓展应用
1. 提供一些应用题，让学生运用电动势的知识解决问题；
2. 引导学生思考电动势在生活中的应用场景。
五、总结
回顾今天学习的内容，强调电动势的重要性和实际应用价值。
六、作业
布置相关练习题，巩固学生对电动势的理解，并要求学生结合实际情况思考。
教学反思：
在教学过程中，要积极引导学生参与讨论和思考，激发学生学习的兴趣和动力。
同时，要注重师生互动，及时解答学生的问题，确保教学效果的达成。
高中人教版物理选修3-1课件：第2章-2-电动势-
二、电动势和内阻 1．电动势 (1)定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功 跟被搬 运的电荷量的比值。
(2)公式：E＝Wq 。 (3)单位： 伏特，用符号“V”表示。
(4)物理意义：电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为 电能 的本领，电动势大，表示电源的 转化本领大。
(5)大小：从做功角度，其数值等于非静电力把 1 C 的正电荷 在电源内部从负极搬运到正极所做的功。
A [无论电源内部还是外部，电场都是由正极指向负极，故A 错误；在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电 路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有 非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化 学作用使化学能转化为电势能，故B、C、D正确。]
对电动势的理解 1.概念理解 (1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化 学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。 (2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动 势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在电源内从负极搬运到正极 所做的功，也就是1 C的正电荷所增加的电势能。
2．有关电动势的说法中正确的是( ) A．当电路中通过1 C电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值 等于电源电动势的数值 B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大 C．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电荷越多 D．电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本 领
A [电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源内从负极移到正极时 非静电力做的功，当电路中通过1 C电荷量时，电源消耗的其他形式能 的数值等于电源电动势的值，故A正确。电动势表征电源把其他形式 的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源 内从负极移到正极时非静电力做的功，与电源提供的电能的多少无 关，与电源内部储存的电能的多少无关，电动势越大的电源，将其他 形式的能转化为电能的本领越大，故B、C、D错误。]
高中物理电源和电流教案
高中物理电源和电流教案
年级：高中
教材：高中物理教材
时长：1课时
教学目标：
1. 了解电源的概念和作用；
2. 理解电流的概念和计算方法；
3. 掌握串联电路和并联电路的特点和计算方法。
教学重点：
1. 电源和电流的概念；
2. 串联电路和并联电路的特点；
3. 电流的计算方法。
教学难点：
1. 串联电路和并联电路的计算方法；
2. 解决实际问题中的电流计算。
教学准备：
1. PowerPoint幻灯片；
2. 实验器材：电池、电线、电压表、电流表等。
教学步骤：
1. 导入：通过引入一个实际生活中的例子，让学生理解电源和电流的基本概念。
2. 讲解：利用PowerPoint幻灯片介绍电源和电流的概念，并讲解串联电路和并联电路的特点。
3. 实验操作：安排学生进行实验操作，测量串联电路和并联电路中的电流。
4. 计算练习：布置一些计算练习题，让学生巩固串联电路和并联电路的计算方法。
5. 实践运用：给学生提供一些实际问题，让他们运用所学知识解决问题。
教学评价：
1. 在实验中观察学生的实验操作是否准确；
2. 在计算练习中检查学生是否能够熟练计算电流；
3. 在实践运用环节中评价学生的解题能力和对电源和电流的理解深度。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：电源和电流
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，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。
2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
(2)推导 导体 AB 中的自由电荷总数：N＝nLS 总电荷量：Q＝Nq＝nLSq L 所有这些电荷都通过横截面所需要的时间：t＝ v Q nLSq 导体 AB 中电流为 I＝ ＝ ＝nqSv。 t L v
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
e2 答案：I＝ kmr 2πr2m
第二章 1
mr k②
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
点评：解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子 运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
如图所示，耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋 受到严重破坏，在一次雷电中，在 0.1s 时间内有 30C 电荷从 一个云层移到另一个云层，则平均电流为________。
知识点 2
恒定电场
1.定义： 由电路中稳定分布的 电荷 所产生的稳定电场。 2．形成：当电路达到稳定时，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形成的。
3．特点：任何位置的 电场强度 都不随时间发生变化。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识点 3
第二章
恒定电流
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算， 难点是电路的设计。 ●学法指导 1．注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻 率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确定明白这些概念 的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定 律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。
高中物理人教版选修11课件：第一章 五、电流和电源
及能产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间.随着科技
的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.你见过的电池有哪几种?
答案:电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体
积小的微型电池.此外,还有金属—空气电池、燃料电池以及其他能
上接入电流表验证自己的结论.
答案:这样两块活泼性不同的金属板插入电解质溶液中就构成
了原电池.
原电池是一个能自发进行氧化还原反应的装置,氧化反应和还
原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电
流.
二、电源和电动势
1.电源:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.不同的电源,
两极间的电压不同.这是由电源本身性质决定的.
(2)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,
它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向
相同.
2.电流有大小,又有方向,但是标量.
3.公式 I= .
(1)公式中 Q 是通过横截面的电荷量,而不是单位横截面的电荷
量.
(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;
对 I 额=0.5 A 的电灯,可供照明的时间是
额
t'=
=
300
0.5
答案:600 s
s=600 s.
迁移应用
在 NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示.若测得 2 s
内有 1.0×1018 个 Na+和 1.0×1018 个 Cl-通过溶液内部的横截面 M,试
问:溶液中的电流多大,方向如何?
里的 1.5 V 是什么意思吗?
人教版电动势PPT教学课件2
断开K2、闭合K1， 记下电压表偏转格数N1
闭合K1 、 K2 ， 记下电压表偏转格数N2
（3）电源内阻：
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
rN1N2R1N 01N2 Ω
N2
N2
变式五．有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干 【人教版高中物理】电动势PPT精美课件1 电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特表，电 键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的电动势（已知 电动势不超过伏特表的量程） 要求： ① 画出测量时所用的电路图
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
变式六. 判断下列电路能否测电源电动势和内阻
（电表都是理想电表）
V A
V A
（一） 已知电阻
A
V
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
（三）
（二）
A V
已知电阻
（四）
【 人 教 版 高 中物理 】电动 势PPT精 美课件 1
•
5.多年过去了，这个名字依然引领着 世界的 流行时 尚。然 而在这 些辉煌 的业绩 后面， 我们所 看到的 是一个 活生生 的，他 充满着 深情， 极为害 羞，又 极为幽 默，他 便是永 远的。
•
6.迪奥的设计，注重的是服装的女性 造型线 条而并 非色彩 。他的 时装具 有鲜明 的风格 ：裙长 不再曳 地，强 调女性 隆胸丰 臀、腰 肢纤细 、肩形 柔美的 曲线， 打破了 战后女 装保守 古板的 线条。 这种风 格轰动 了巴黎 乃至整 个西方 世界， 给人留 下深刻 的印象 。
同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来，
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回顾：
电场的基本性质是什么？ 对放入其中的电荷有力的作用。
思考：
电流的形成，应满足什么条件？
如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，A、 B之间是否有电势差？
若用导线将两个球连接起 来，导线中是否有电流流 过？
导线中的自由电子在电场力 作用下将由B向A移动，从而 形成电流。
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
能把电子从A搬运到B的装置。
这个装置就是电源。
-
A、B就是电源的两个极。
+
+
+
+ A+
++ +
电源的作用：
-
P
把负电荷从正极搬到负极， 正极
使电源两极间保持一定的电
势差。使电路有持续的电流
。
-
_ __
_ _
B _
_ _
负极
A、B周围空间的电场，是
由电源、导线等电路元件所积累 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，电场的分布也是稳定 的。
设想在导体中取两个横截面B和C，则在时 间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所 有自由电荷将通过截面C．
I Q vtSnq nqSv
t
t
决定式： I nqsv
n为单位体积内自由电荷个数 S为导体横截面积
v为自由电荷定向移动速率 q为每个自由电荷的电量
电源的进一步认识
1、电源外部，正电荷将怎样移动？
这种由稳定分布的电荷产生 的稳定的电场称为恒定电场.
+ ++ + A+ ++ +
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
由于恒定电场的作用，在导线中自由电子定向移动 的速率会保持不变，则导线中电流的大小和方向不变。
这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定电流。
一、电流（符号：I）
（1）定义：通过导体某一横截面积的电荷量q 跟 通过这些电荷量所用时间 t 的比值
+ ++ + A+ + ++
__
_ _
B _
_ _
电流能一直持续吗 ？为什么？
思考：怎样才能使上述导线
中有持续的，恒定不变的电 流流过？
自由电子由B向A移动，A吸收自由 电子，电势降低，B失去电子电势升 高，最终，AB的电势相等，电子不
再定向移动，电流消失。故这种情况 下，导线中只有瞬时电流流过！
水势A
U
W q
中，W表示电源外部电场力做的功
2、能量是如何转化的?
E= W q
其它形式能转化为电势能 E反映电源的特性
U W q
电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性
探索者
地电流
（2）定义式： I = q / t
（3）单位：安培，简称安，符号：A．
（4）电流是标量．但有方向，电流的方向与正电 荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的 方向相反
（5）物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
例1、一段粗细均匀的导体长为l,两端 加一定的电压，自由电荷定向移动的 速率为v,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，一 个自由电荷的电荷量为q。求导体中 电流。
二、电动势E
1、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为 电能本领的大小
2、定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的 正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
3、定义式： E= W W：非静电力做的功 q q ：电荷量
4、单位： 伏特（V） 1V=1J/C
5、标量： 电动势的方向规定为电源内部电流 的方向，即在电源内部由电源负极 指向正极
从正极到负极
+
2、电源的内部电场方向如何？
从正极指向负极
+
3、电源内部，正电荷将怎样移动？
从负极到正极
+ +
+ ++
+ +
+
+
-
F
+
-
4、电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？
从正极指向负极
5、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力
正功
负功
6、电源内部的非静电力是由什么提供的？
电源的重要参数 1、电动势 2、电源的内阻:电源内部导体的电阻. 3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量 单位：安·时(A·h) 毫安·时(mA·h)
思考3：手机待机时间长短和哪个参数有关?
讨论：电动势E与电压U的区别?
1、两个公式中W分别表示什么力做功?
E= W 中，W表示电源内部非静电力做的功 q
使单位正电荷所增加的 电势能不同
• 资料1
• 1、干电池1：把1C正电荷在电源内从负极移送到 正极时，将1.5J化学能转化成1.5J的电势能;
• 2、纽扣电池2：把1C正电荷在电源内从负极移送 到正极时，将3.0J化学能转化成3.0J的电势能;
• 3、蓄电池3：把1C正电荷在电源内从负极移送到 正极时，将6.0J化学能转化成6.0J的电势能;
干电池
发电机
非静电力是化学作用
非静电力是电磁作用
7、电源是什么样的装置？
电源是通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电势能 的装置。
+
+
抽水机
+
电源
+
+
++ +
+-
-
+
+ +
抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能
不同的抽水机 抽水的本领(举起高度)不同 使单位质量的水所增加的
重力势能不同
不同的电源 非静电力做功的本领不同