高二物理 必修三 11.1电源和电流学案
《第十一章 1 电源和电流》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《电源和电流》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电源和电流”，是高中物理课程中的重要内容。
通过本课的学习，学生将了解电源的基本概念、种类及其工作原理，掌握电流的基本概念、电流的测量方法以及电流与电源之间的关系。
二、学习目标1. 理解电源的基本概念及其分类，掌握不同类型电源的特点和用途。
2. 掌握电流的基本概念，理解电流的测量方法和单位。
3. 理解电流与电源之间的关系，能够分析电路中电流的流向和大小。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实验加深对电源和电流的理解。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、参与讨论等，评价学生对电源和电流概念的理解程度。
2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对电源和电流知识的掌握情况及实验操作能力。
3. 测验评价：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的理解和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过生活中常见的电器设备，引导学生思考其中的能源来源，引出电源的概念，为后续学习打下基础。
2. 学习电源的基本概念：介绍电源的种类、特点及用途，通过实例加深学生对电源的理解。
3. 学习电流的基本概念：通过实验演示电流的产生和测量方法，让学生了解电流的概念、单位及测量工具。
4. 分析电流与电源的关系：通过电路图，让学生理解电流的流向和大小与电源的关系，掌握分析电路的基本方法。
5. 实验操作：学生进行实验操作，观察电流表的变化，记录实验数据，分析实验结果。
6. 课堂讨论：组织学生就实验结果进行讨论，加深对电源和电流的理解。
五、检测与作业1. 课堂小测验：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关练习题和实验报告，让学生进一步巩固所学知识，提高实验操作能力。
六、学后反思1. 反思学习过程：学生应反思自己在学习过程中的表现，总结自己的优点和不足。
2. 反思学习效果：学生通过完成作业和测验，反思自己对电源和电流知识的掌握程度，找出自己的薄弱环节。
11.1电源和电流(教学设计)高二物理(人教版2019)
第1节电源和电流
教学设计
【讲述】电源是能把自由电子从正极搬到负极的装置。
其作用是保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。
即，电源相当于抽水机。
【讲述】电源中电势高的一极是正极，电势低的一极是负极。
生活中常见的电源：
的稳定电场。
【讲述】导线内的电场是由电源、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，电场的分布也稳定——恒定电场。
【讲述】任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同。
【讲述】在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。
铜原子贡献一个自由电子。
【推导】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 ，每个自由电荷量为q 。
则导体中的自由电荷数为：
则总电荷量：
所有这些电荷通过横截面所需要的时间：
故导体AB 中的电流：
【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），自由电子从它的左端定向移动到右端的时间为t ，则这段导线的长度为vt ，体积为vtS ，质量为ρvtS，则这段导线中的原子数为
N nls
=Q Nq nlSq ==l
t v =Q nlSq I nqSv
l t
v =
==A
N M
svt
n ρ=。
11.1电源和电流人教版—【新教材】【人教版(2019)高中物理必修第三册教案】
课 时 教 案 第 11 单元第 1 案 总第 15 案课题： §11. 1 电源和电流【教学目标与核心素养】1．了解电源及电源的作用2．理解恒定电场和电流的形成过程3．会用/I q t =计算电流【教学重点】1．电流的产生及计算2．【教学难点】1．电流的微观解释I nqsv =的理解【教学过程】引入：人类对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干电学概念和研究方法，成为电学理论的基础；但是无论在自然界还是生产生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应，这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？本节课我们就在初中学习的基础上进一步学习有关电流的知识。
生活现象：雷鸣时 → 强大电流、耀眼光芒 → 一瞬间。
手电筒 → 小灯泡持续发光 → ？分别带正、负电的导体A 、B ，它们之间有电场，有电势差。
如果用导线把A 、B 连接起来呢？现象：有电流，自由电子定向移动 → 瞬时的→一、电源思考1．若有一个装置，源源不断的把电子从A →B ： 电势差消失 {静电平衡 等势体 → 持续的电流使A 、B 始终保持一定数量的正负电荷 {始终存在一定的电场A 、B 间维持一定的电势差1．定义：能把电子从正极搬运到负极的转置思考2．电源把自由电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？学生答：电子的电势能增加，电源对电荷做了功。
2．作用：保持导体两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。
思考3．①导线中的电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极？（因为导线中有电场）②在有电源的电路中导线内部的场强有何特点呢？导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？二、恒定电流㈠恒定电场导线内电场是由电源、导线等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，故电荷分布稳定，电场的分布也稳定，称为恒定电场。
人教版高中物理必修3第11章第1节电源和电流教学设计
教版高中物理必修3电源和电流教学设计——塞格雷出示图片:意大利裔美籍物理学家塞格雷今天我们就来学习电学的基础知识电源和电流。
思考：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？手电筒中的小灯泡却能持续发光主要原因就是电路中有电源，今天我们就先从电源的知识学起。
思考问题自然引入本节课题讲授新课一、电源思考1：如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线H将它们连接起来会发生什么现象？导线H 中的自由电子在静电力的作用下沿导线做定向运动，形成电流。
思考2：导线H 中的电流能够持续吗？请解释原因。
导线H 中的自由电子由B向A移动，B 失去电子，A 得到电子，A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，以后自由电子不再移动，所以导线H 中的电流只是瞬间的。
不能持续。
思考3：如何才能使导线H 中存在持续的电流呢？学生阅读课文思考回答问题1.2.3锻炼学生的自主学习能力，了解产生持续电流的条件，掌握电源的定义以及作用装置P如果在A、B 之间连接一个装置P它能在B失去电子的过程中，不断地从A 取走电子，补充给B，使A、B 始终带一定数量的正、负电荷。
这样，A、B 之间始终存在电势差，H 内就会存在持续的电流。
1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。
装置P就是电源。
A、B就是电源的正负两个极。
2.电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。
二、恒定电流1.恒定电场（1）电荷和电场的分布不随时间变化，即这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。
（2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒定电场。
2.恒定电流学生理解恒定电场让学生了解恒定电场中“恒定”的意义是相对于静电场而言的，其本质为动态平衡A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A解析：由题，1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e，负离子的电量绝对值为q2=n2e，则电流为I=（q1+q2）/t = (2n1+n2)e /t ，将n1=5×1018个，n2=1×1019个，e=1.6×10-19C代入解得，I=3.2A故选：D拓展学习电流的微观解释通常情况下，金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样。
11.1 电源与电流—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册学案
高二物理导学案11.1 电源与电流【情景导入】电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？【核心素养】1、科学思维：根据电荷的移动，定义电流概念。
2、科学探究：根据电荷定向移动条件，探究电流形成条件。
【学习目标】1、知道电源的作用，掌握电流的形成条件，知道恒定电流的概念。
2、知道电流的定义、单位及方向的规定，会用公式I ＝q t分析相关问题。
3、电流形成的微观解释及微观表达式的使用。
【导读提纲】电源：1、概念：电路中在电场力作用下能把电 子 从A 搬运 到B 的装置。
2、作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差 。
(2)保持电路中有持续 的电流。
恒定电流：1、恒定电场(1)定义：由电路中稳定分布 的电荷所产生的稳定的电场。
(2)特点：电荷的分布是稳定的，电场的分布 不会随时间变化。
2、恒定电流(1)定义：大小、方向 都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场的作用下，导体中自由电荷做定向运动，自由电荷与导体内不动的粒子不断碰撞 ，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率 不随时间变化。
3、电流(1)物理意义：反映了电流的强弱 程度。
(2)表达式：I ＝q t(3)单位：在国际单位制中电流的单位是安培 ，简称安 ，符号是A 。
常用单位有毫安 、微安(单位符号分别为mA 、μA )。
(4)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
【思考讨论】 探究一：如图1所示，为什么在两个分别带异种电荷的导体A 、B 之间连接一条导线R ，自由电子就会定向移动产生电流？如图2所示，为什么导线R 中电流很快就消失了？为什么闪电时耀眼的闪光只能存在一瞬间，而手电简的小灯泡却能持续发光？探究二：如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。
盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？假设t s 内有N 个Cl －和N 个Na ＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？提示：盐水中的电流是Cl －离子和Na ＋离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的；由电流的定义式可知I ＝2Ne t。
11 电源和电流 导学案 高中物理人教版(2019)必修第三册
11.1电源和电流导学案年级班姓名物理备课组主备人：【学习目标】：1.了解电源的形成过程，明确电源在直流电路中的作用。
（物理观念）2.理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。
（科学思维）3.知道描述电流强弱程度的物理量——电流。
（科学思维）【自主学习】：问题：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，而教室里的电灯却能持续发光，这是为什么？产生电流的条件（初中知识回顾）问题1：什么是电流？问题2：哪里存在自由电荷呢？问题3：有自由电荷就形成电流吗？【合作探究】：探究一、导体中产生持续电流的条件思考与讨论：(1)如图是两个分别带正负电荷的导体，用导线连接两导体，导线和导体中会有电荷定向移动吗？若有，怎样移动？(2)怎样才能使A、B产生持续的电流？(3)如图所示，若在水池A、B之间用一个细管连起来，则水在重力的作用下从水池A到水池B做定向移动，A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬间的水流。
怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？探究结论：1、电源的作用：2、形成电流的条件：探究二、恒定电流问题一、看PPT上问题用一根导线将电源正、负极之间相连，会形成怎样的电场以及电路中的电流有什么特点呢？探究小结：问题二：导体中的恒定电流是如何形成的？探究小结：探究结论：恒定电流1、公式：2、单位：3、物理意义：4、方向：5、标矢性：【课后练习】：1.下列关于电源的说法正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源内部把正、负电荷从电源一极搬运到另一极的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流2.关于电流,下列说法正确的是 ()A.电子的运动速率越大,电流就越大B.单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中的电流越大C.因为电流有方向,所以电流是矢量D.导体中的电流,一定是自由电子的定向移动形成的3.医学有一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。
【公开课教案】电源和电流 教学设计人教版(2019)高中物理必修第三册
第11章电路及其应用第1节电源和电流一、教学内容分析《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。
教材首先分析导体内持续电流是怎样产生的，然后分析恒定电流的形成原因，说明如何定量描述电流的强弱，最后从微观角度解释恒定电流的形成。
教材安排从现象到物理本质，从定性到定量，层层深入、递进挖深。
本节主要内容是电流的产生和描述，电流概念是整个电路知识的最基本概念，从电流开始延申到电阻、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。
二、学情分析从知识层面，学生在初中学习过恒定电路，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。
教学时要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。
三、教学目标1.学生了解电源的作用，认识常见的电源。
2.学生了解恒定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合恒定电流。
3.学生理解电流的定义，知道电流的单位。
四、教学重难点教学重点：恒定电流的产生及电流大小的计算教学难点：恒定电场的产生及对其含义的理解、恒定电流的产生教学方法：讲授法、启发式教学、对话教学法五、教学过程新课引入投影电路情境：甲乙问题：闭合两电路中的开关，甲图电表指针有何变化？乙图电表指针有何变化？电表指针变化情况相同吗？若不同，原因是是什么？生：甲图中电表指针向右偏转后又回到左侧。
乙图电表指针偏转一定角度不变，电流表示数指示某一数值，电路中有持续不变的电流。
设计意图：通过电容器放电和电池形成闭合回路两个电路，引入本节教学内容：电源在电路中的作用。
电容器放电和闭合电路的情境学生熟悉，降低学生学习物理的畏难情绪，从学生已有的知识分析推理，建构知识，符合学生的认知学习规律。
电源和电流（导学案）
11.1电源和电流（导学案）【学习目标】1．了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。
2．知道电流方向的规定。
3．掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。
4．能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。
5．尝试利用水泵和电泵的相似性，通过类比的方法理解电源的作用。
【学习重点】1．电流概念的建立。
2．电流的定义式。
3．电流的微观表达。
【学习难点】1．电流的微观表达。
2．运动电荷的等效电流。
3．定向移动速率、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。
【学习过程】一、自主学习（一）电源1．电源的定义①定义：能把_________从_________搬到_________的装置。
②作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有_________的电流。
2．形成电流的条件①__________________金属导体——自由电子电解液——正、负离子②__________________（二）恒定电流1．恒定电场导线内的电场，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，电场的分布也稳定。
由_________的电荷产生_________称为恒定电场。
2．恒定电流（1）________________不随时间变化的电流。
（2）定义：物理上把通过导体横截面的_________跟通过这些电荷量所用的_________的比值称为电流。
用_________表示电流。
（3）电流的定义式是_________。
（4）求电流的三要素①_________②_________③_________（5）电流的单位___________________________1mA=_________A；1μA=_________A国际电工委员会规定的安全电流（即摆脱电流）为_________例1：在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A。
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高二物理课时学案
班级小组姓名使用时间年月日编号 1
三、认识电流的定义式、微观表达式
1. 由I＝q
t能否说电流与电荷量成正比，与时间成反比？
2. 有一横截面积为S的铜导线，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的
电荷量为q，若电子定向移动的速度为v，根据I＝q
t推导电流的微观表达式I
＝nqSv。
3. 思考自由电荷定向移动速率是不是导电速率，导电速率是谁的传导速率？
【练习】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？
四、合作互学
针对自学中出现的问题小组内相互讨论，看看能否合作解决。
五、完成自学质疑，将疑问写下来课后交给课代表。
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一、理解恒定电流
1. 关于电流，下列说法中哪些是正确的（）
A．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率；
B．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大；
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向；
D．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。
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方向相同，有时与负电荷定向移动方向相同
3. 如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中正确的是（）
A．有瞬时电流形成，方向由A到B
B．A、B两端的电势不相等
C．导体棒内的电场强度不等于零
D．导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
二、公式I=q／t计算和应用
4.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )
A．I A＝I B
B．I A＝2I B
C．I B＝2I A
D．不能确定
5.在某次闪电中，持续的时间约0.005s，所形成的平均电流约6×104A。
若闪电过程中流动的电量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为s
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