高中物理 3.1 电流3教案 鲁科版
一、教学目标
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点：
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不
同的概念。
四、教学过程
旧课知识迁移--------我们之前面学习了电场的知识。电场对其中的电荷有力的作用，若是自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。如：静电场中的导体在达到静电平衡状态之前，其中自由电荷在电场力作用下定向移动。电容器充放电过程中也有电荷定向移动。电荷的定向移动就形成了电流。
【新课内容】
1. 电流的形成条件
板书： 1、电流——大量电荷定向移动形成电流。
2、电流形成的条件：闭合回路和电源
提出问题：电流形成有什么条件？
归纳：静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动；电容器要能充放电就需要有导体与电源两极相接，所以要有电流形成需要有——导体，有自由移动电荷，可以定向移动。同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”。导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等。
演示书P46/实验，体会导体（有自由电荷，可以是金属，也可以是电解液）是形成电流的必要条件之一。
导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动。而且这种移动总是正电荷从高电势走向低电势；负电荷则从低电势走向高电势。
例：书P49/1——导体中自由电子从电势低的一端移向电势高处。
持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）。电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流。 因此：要有持续的电流，就必须有闭合回路和电源（提供稳定的电势差）
2. 电流
云层中积累的几百库仑的电荷量形成的强大电场可以把云层和空气击穿，让空气从绝缘体被电离成导体，击穿时在很短时间内这些电量会由电子从负电云层流向正电云层而中和放电。强大的电流如果击中人，可以致人死亡。导体中电流有强有弱，用
一个物理量描述电荷定向移动的快慢，从而描述电流的强弱。
提出问题：该用什么来表示电流的强弱呢？（学生讨论）
教师归纳并板书：度量电流的强弱，可以通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，这个比值称为电流。
板书：3、电流——①意义：描述电流的强弱；②定义：用通过导体横截面积的电量与时间的比值
③符号：I ；④定义式：I =q ；⑤单位：安培（A ）1A=1C/s；⑥性质：标量。
t
电流有方向，但不能用平行四边形定则来合成或分解，我们初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流不是矢量。（有方向的量不一定是矢量，是否矢量关键看满不满足平行四边形法则。）那么电流方向怎么规定呢？——正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。阅读书P48/课文，了解在电源外部，电场力使电流由高电势流向低电势，既从电源的正级流向负级。
例：书P49/4——D
无论正负电荷的定向移动都能形成电流。
12-19q ne 3⨯10⨯1. 6⨯10C 例：书P49/2——I ====1. 6⨯10-7A =0. 16mA t t 3s
毫安和微安都是常用的电流单位。
例：手册P52/4——I =6A ；正离子向右运动形成3A 的向右电流，负离子向左运动形成3A 的向右电流，一共是6A 。
3. 电流的速度
提出问题：我们经常把电流比做水流，水龙头打开，过了一会儿水就流出来了，电路中开关闭合，电灯就亮了，这个时间很短，似乎不需要时间似的。那么，从电路闭合到电灯亮起来，所用的时间是不是电荷从电源移动到电灯所用的时间呢？如果是，那么电子的定向移动速度应该是非常快的。但其实这种理解是错误的。演示课件——电流的形成。
当导体接在电源两端时，电路中立刻建立起电场，场中各处的自由电子就同时运动起来了，所以电流传播的速度其实是电场传播的速度，这接近于光速。而电荷的定向移动速度是很慢的，甚至比微观粒子的分子热运动还要慢的多。一路上电子在电场作用力下前行，还要和前方路上的金属离子以及其他电子碰撞。不过可以想到，自由电荷移动的快慢会影响到电流的大小。
*我们可以设想一段导体，其横截面面积为S ，长度为L ，其中单位体积的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，自由电荷的定向移动速度为v 。那么，电荷移动形成的电流是多少呢？ 可算出这段导体内的自由电荷全部定向通过该导体的时间t =L ；可推出v
I =Q nVq nSLq ===nqSv t t L /v
4. 电流分类：
物理学中把电流方向始终不变的叫做直流电，而方向会随时间改变的叫交流电。 直流电里，若电流的强弱也不变，就称为恒定电流，这是高中阶段电流知识的
重点。
【课后作业】
导与学
【课后反思】
高中物理 3.1 电流3教案 鲁科版
一、教学目标
（一）知识与技能
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。
（二）过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点：
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不
同的概念。
四、教学过程
旧课知识迁移--------我们之前面学习了电场的知识。电场对其中的电荷有力的作用，若是自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。如：静电场中的导体在达到静电平衡状态之前，其中自由电荷在电场力作用下定向移动。电容器充放电过程中也有电荷定向移动。电荷的定向移动就形成了电流。
【新课内容】
1. 电流的形成条件
板书： 1、电流——大量电荷定向移动形成电流。
2、电流形成的条件：闭合回路和电源
提出问题：电流形成有什么条件？
归纳：静电场中导体达到静电平衡之前有电荷定向移动；电容器要能充放电就需要有导体与电源两极相接，所以要有电流形成需要有——导体，有自由移动电荷，可以定向移动。同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”。导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等。
演示书P46/实验，体会导体（有自由电荷，可以是金属，也可以是电解液）是形成电流的必要条件之一。
导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动。而且这种移动总是正电荷从高电势走向低电势；负电荷则从低电势走向高电势。
例：书P49/1——导体中自由电子从电势低的一端移向电势高处。
持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）。电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流。 因此：要有持续的电流，就必须有闭合回路和电源（提供稳定的电势差）
2. 电流
云层中积累的几百库仑的电荷量形成的强大电场可以把云层和空气击穿，让空气从绝缘体被电离成导体，击穿时在很短时间内这些电量会由电子从负电云层流向正电云层而中和放电。强大的电流如果击中人，可以致人死亡。导体中电流有强有弱，用
一个物理量描述电荷定向移动的快慢，从而描述电流的强弱。
提出问题：该用什么来表示电流的强弱呢？（学生讨论）
教师归纳并板书：度量电流的强弱，可以通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱，这个比值称为电流。
板书：3、电流——①意义：描述电流的强弱；②定义：用通过导体横截面积的电量与时间的比值
③符号：I ；④定义式：I =q ；⑤单位：安培（A ）1A=1C/s；⑥性质：标量。
t
电流有方向，但不能用平行四边形定则来合成或分解，我们初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流不是矢量。（有方向的量不一定是矢量，是否矢量关键看满不满足平行四边形法则。）那么电流方向怎么规定呢？——正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反。阅读书P48/课文，了解在电源外部，电场力使电流由高电势流向低电势，既从电源的正级流向负级。
例：书P49/4——D
无论正负电荷的定向移动都能形成电流。
12-19q ne 3⨯10⨯1. 6⨯10C 例：书P49/2——I ====1. 6⨯10-7A =0. 16mA t t 3s
毫安和微安都是常用的电流单位。
例：手册P52/4——I =6A ；正离子向右运动形成3A 的向右电流，负离子向左运动形成3A 的向右电流，一共是6A 。
3. 电流的速度
提出问题：我们经常把电流比做水流，水龙头打开，过了一会儿水就流出来了，电路中开关闭合，电灯就亮了，这个时间很短，似乎不需要时间似的。那么，从电路闭合到电灯亮起来，所用的时间是不是电荷从电源移动到电灯所用的时间呢？如果是，那么电子的定向移动速度应该是非常快的。但其实这种理解是错误的。演示课件——电流的形成。
当导体接在电源两端时，电路中立刻建立起电场，场中各处的自由电子就同时运动起来了，所以电流传播的速度其实是电场传播的速度，这接近于光速。而电荷的定向移动速度是很慢的，甚至比微观粒子的分子热运动还要慢的多。一路上电子在电场作用力下前行，还要和前方路上的金属离子以及其他电子碰撞。不过可以想到，自由电荷移动的快慢会影响到电流的大小。
*我们可以设想一段导体，其横截面面积为S ，长度为L ，其中单位体积的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，自由电荷的定向移动速度为v 。那么，电荷移动形成的电流是多少呢？ 可算出这段导体内的自由电荷全部定向通过该导体的时间t =L ；可推出v
I =Q nVq nSLq ===nqSv t t L /v
4. 电流分类：
物理学中把电流方向始终不变的叫做直流电，而方向会随时间改变的叫交流电。 直流电里，若电流的强弱也不变，就称为恒定电流，这是高中阶段电流知识的
重点。
【课后作业】
导与学
【课后反思】