高中物理-第二章 恒定电流 u000Bu000B1 电源和电流教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE3PAGE2.1电源和电流（一）内容及解析1、内容：理解电源的形成过程及电流的产生。2、解析：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。（二）目标及其解析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。（三）教学问题诊断分析电源作用的道理，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）、教学支持条件分析通过对电源、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。（五）、教学过程设计1、教学基本流程先对本章的知识体系及意图作简要的概述新课讲述第一节、导体中的电场和电流2、教学情景1．电源：先分析课本图2。1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B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运动到水池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。教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：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。归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。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作定向移动，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、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，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，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。3．电流（标量）（1）概念：电荷的定向移动形成电流。（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：电流的微观表示：问题3取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？（4）单位：安培（A），1A=103mA=106µA（5）电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。②交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。问题4如何用图象表示直流电和交流电？（六）目标检测1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。设计意图：检测目标完成情况A组题1.形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低设计意图：对学生进行基础知识练习B组题3.以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A．nuStB．nutC.It/qD.It/Sq5.下列叙述正确的是( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流6.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.无法确定设计意图：提高学生对基础知识的学习C组题7.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107m/s，则环中的电流是：（）A．10mAB．1mAC．0.1mAD．0.01mA8.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）A.导线中有恒定的电流B.导线中有短时间的电流C.通过导线的电荷量为qD.通过导线的电荷量为2q设计意图：提高部分学生的的能力教学反思：1.本节内容是新增加的，教师和学生都有一个熟悉的过程，要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知识有个初步的理解。2.学生对于电流的微观解释，特别是电流的传导速度和电子定向移动的速度的关系认识上有一定的难度。3.下节课要用一两条例题强化学生对I=Q/t=nvqS的理解和运用。2.1电源和电流学案（人教版选修3-1）一、电源1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的．图12．电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________．图2二、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________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，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．三、恒定电流1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流．(2)公式表达：I＝eq\f(q,t)，或写成电荷量的表达式：__________.(3)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A.更小的单位还有________(mA)、________(μA)，换算关系为：1A＝103mA＝106μA.一、电源[问题情境]电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，手电筒中小灯泡能持续发光．导体中的电流是怎样形成的？1．导体中有电流，是因为自由电子做什么运动？2．电路中之所以能有持续的电流，是因为电路两端维持着一定的电势差，这是什么元件在起作用？[要点提炼]1．要使电路中保持持续的电流，电路两端之间要有一定的________．2．电源的作用：维持电路两端始终有一定的________，使电路中保持______________．二、恒定电场[问题情境]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．这些电荷也在运动，电荷的分布却是稳定的，这是为什么？[要点提炼]1．由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为____________．2．在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________．三、恒定电流[问题情境]1．什么样的电流被称为恒定电流？2．我们用什么物理量来描述电流的强弱程度？3．电流的传播速度是光速，电子在导线中也是以光速移动吗？[要点提炼]1．我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．________是描述电流强弱的物理量，其单位是________，电荷量q＝________.例1某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A．0B．0.8AC．1.6AD．3.2A听课记录：变式训练1如图3所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，ts内通过溶液内截面S的铜离子数是n，设基元电荷为e，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？图3例2电子的绕核运动可等效为环形电流．若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于多少？变式训练2如图4所示，一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上负电荷Q，当它以角速度ω绕中心轴线逆时针匀速转动时，环中等效电流的大小为()图4A．QB.eq\f(Q,2π)C.eq\f(Qω,2π)D.eq\f(2Qω,π)例3截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线横截面的电子数是()A．nSvΔtB．nvΔtC.eq\f(IΔt,e)D.eq\f(IΔt,Se)听课记录：变式训练3一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有()A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,neS)C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,ne)【即学即练】1．关于电流的概念，下列说法正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子定向移动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大2.如图5所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设基元电荷为e，则以下解释中正确的是()图5A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向B→AB．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝eq\f(n1e,t)D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝eq\f(n1＋n2e,t)3．导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是()A．导体运动的速率B．电流传导速率C．自由电荷定向移动的速率D．电子热运动速率4．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是()A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同5．如图6所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒每米的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()图6A．vqB.eq\f(q,v)C．qvSD.eq\f(qv,S)参考答案课前自主学习一、1.失去得到瞬时2.电场电势差电流电源二、电荷动态电荷电场三、1.大小和方向2.(1)电荷量q时间t(2)q＝It(3)安培毫安微安核心知识探究一、[问题情境]1.定向2.电源[要点提炼]1．电势差2.电势差持续的电流二、[问题情境]电荷虽然也在流动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的．[要点提炼]1．恒定电场2.静电场同样适用三、[问题情境]1．大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．“电流”这一物理量来描述电流的强弱程度.3.电子在导线中移动速度很慢(见课本例1)，不是光速．[要点提炼]1．大小和方向2.电流安培It解题方法探究例1D[电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2s内通过截面的总电荷量应为：q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4C．根据电流的定义式得：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(6.4,2)A＝3.2A．]变式训练1正离子定向移动方向为电流方向，负离子定向移动方向和电流方向相反，所以电解液中的电流方向由A向B.因电解液中只含电解质CuCl2，二价正离子数为n，则一价负离子数为2n.电解液中是正、负两种离子的定向移动形成电流，故ts内流过某截面的正、负离子的总电荷量为4ne，所以电流I＝4ne/t.例2eq\f(ev,2πr)解析假想电子绕核运动的轨迹就是一个环形导体，在运动的轨迹上任取一截面，则在一个周期内只有一个电子通过这个截面，由于电子电荷量题目已经给出，只要求出电子运动的周期，就可以根据电流的定义求解．根据圆周运动的知识可知，电子运动的周期为T＝eq\f(2πr,v)，因此电流为I＝eq\f(q,t)＝eq\f(e,T)＝eq\f(ev,2πr).变式训练2C[由电流的定义式得I＝eq\f(q,t)＝eq\f(Q,\f(2π,ω))＝eq\f(Qω,2π).]例3AC[电荷量q＝It，单位体积内的电子数已知，要求出Δt时间内有多少电子通过截面，才能求出电子数．(1)根据电流的定义式可知，在Δt内通过导线截面的电荷量q＝IΔt.所以在这段时间内通过的自由电子数为N＝eq\f(q,e)＝eq\f(IΔt,e)，选项C正确．(2)自由电子定向移动的速率是v，因此在时间Δt内，位于以截面S为底、长l＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过截面．这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，所以Δt内通过截面S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt，选项A正确．]变式训练3D[本题考查的是对电流微观表达式I＝nqSv的理解，关键是理解v和n的物理意义，式中的n为单位体积内自由电子数，v为自由电子定向移动的速率，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量q＝nvte，所以电流I＝eq\f(q,t)＝nev，所以v＝eq\f(I,ne)，故正确答案为D.]即学即练1．BC[A选项中没有考虑时间的因素．B选项易漏选，当电子的定向移动的速率越大时，单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，故电流越大．D选项中，电流的传导速率是定值，为光速c.]2．D[正离子的定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方向，有正负离子反向经过同一截面时，I＝eq\f(q,t)公式中q应该是正、负离子所带电荷量的绝对值之和．故I＝eq\f(n1e＋n2e,t)，电流方向由A指向B，故选项D正确．本题易错原因：对电解液导电问题与金属导电原理易混；避免方法：准确审题，看清导电物质是金属还是电解质．]3．C[从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关．电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式I＝nqSv中的v，故选C.]4．B[由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错，B正确．由于I＝nqSv(n是单位体积中的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率)，所以v＝eq\f(I,nqS)，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法判断甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率的大小，故C、D错．]5．A[在垂直棒的运动方向选取某一横截面，设棒长为L，则棒上所有电荷通过这一横截面所用的时间为t＝eq\f(L,v).由电流定义式I＝eq\f(q,t)可得I＝eq\f(Lq,\f(L,v))＝qv，故选项A正确．]2-1电源和电流课后强化作业（含解析）新人教版选修3-11．(2013·东营高二检测)关于电源，下列说法中正确的是()A．电源的作用是为电路提供自由电荷B．电源的作用是自己直接释放出电能C．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D．电源的作用是使自由电荷运动起来答案：C解析：电源的作用是把其他形式的能转化为电能，为电路提供持续而稳定的电压，使导体中自由电荷定向移动释放电能，所以只有C项正确。2．下列说法中正确的是()A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A)C．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在答案：B解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误。形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误。电流有方向，但它是标量，故选项C错误。3．(2012·衡水十四中高二检测)关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子运动速率越大，电流越大C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量答案：C解析：由I＝eq\f(q,t)知q大，I不一定大，还要看t的大小，故A错，由I＝nqSv知，电子运动的速率v大，电流不一定大，电流还与n、S有关，故B错，单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，C对。电流虽有方向但不是矢量，合成遵循代数法则，故D错。4．关于电流的方向，下列说法中正确的是()A．在电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板答案：AD解析：在电源供电的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误。电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误。电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确。5．金属导体内电流增强，是因为()A．导体内单位体积的自由电子数增多B．导体内自由电子定向移动的速率增大C．导体内电场的传播速率增大D．导体内自由电子的热运动速率增大答案：B解析：对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A、C错，导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确，导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强，D错误。6．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机待机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？答案：0.35C2.16×1018个解析：通过的电量为：q＝It＝4×10－6×24×3600C＝0.35C通过的电子数为：N＝eq\f(q,e)＝eq\f(4×10－6×24×3600C,1.6×10－19C)＝2.16×1018个7．如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？答案：溶液中的电流大小为0.16A，方向由A指向B。解析：NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－离子，它们在电场力作用下向相反方向运动。因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na＋定向移动方向相同，即由A指向B。Na＋和Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为e＝1.6×10－19C，NaCl溶液导电时，Na＋由A向B定向移动，Cl－由B向A运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I＝eq\f(q,t)＝eq\f(q1＋q2,t)＝eq\f(1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－19,2)A＝0.16A8．(2013·昌邑一中高二检测)某型号汽车(如图)发动时需要用电动机启动，如果汽车发动时，蓄电池放电电流为15A，持续时间是3s，汽车发动后，蓄电池充电的电流是0.45A，那么充电时间至少应该是多少秒才能补偿放电的电荷量？答案：100s解析：由I＝Q/t得：Q＝It，即0.45t＝15×3，t＝100s。能力提升1．如图所示，福娃欢欢带正电，福娃贝贝带负电，用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两人发生争执，你认为下列说法不正确的是()A．福娃欢欢说，电流计指针偏转，有瞬时电流B．福娃贝贝说，电流计指针不偏转，无电流C．福娃欢欢说，最终我们是等势体D．福娃贝贝说，最终导体棒内的电场强度等于零答案：B解析：带正电荷的福娃欢欢的电势高于带负电荷的福娃贝贝的电势，用导体棒连接的瞬间，电流表指针偏转，有瞬时电流，A正确、B错误；最终达到静电平衡，成为等势体，导体棒内的电场强度等于零，C、D正确。2．(2013·哈师大附中高二检测)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有()A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小答案：AB解析：正电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，由电流的定义式I＝eq\f(Q,T)及T＝eq\f(2π,ω)得，环中等效电流为I＝eq\f(Q,T)＝eq\f(Qω,2π)，故选A、B。3．(2013·武汉大学附中高二月考)如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A．vq B.eq\f(q,v)C．qvS D．qv/S答案：A解析：在运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Q＝vt·q等效电流I＝eq\f(Q,t)＝vq故A正确。4．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的()A．电流相等B．电流不相等C．自由电子定向移动的速率相等D．自由电子定向移动的速率不相等答案：AD解析：由电流定义知I＝eq\f(q,t)，A正确，B错误。由电流的微观表达式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因为SA<SB，所以vA>vB，故C错误，D正确。5．关于导体中的恒定电场，下列说法中正确的是()A．导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的B．导体中的电场是导体内自由电荷形成的C．导体中的电场线始终和导线平行D．导体中的电场分布随电荷的移动而随时间改变答案：C解析：导体中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的稳定电场，电场的分布不随时间发生改变。6．导线中的电流是10－8A，导线的横截面积为1mm2。(1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1cm，平均需要多少时间？答案：(1)6.25×1010个(2)7.4×10－13m/s(3)1.35×1010s解析：(1)N＝eq\f(q,e)＝eq\f(It,e)＝eq\f(10－8×1,1.6×10－19)个＝6.25×1010个。(2)由公式I＝neSv得v＝eq\f(I,neS)＝eq\f(10－8,8.5×1028×1.6×10－19×1×10－6)m/s≈7.4×10－13m/s。(3)由v＝eq\f(x,t)得t＝eq\f(x,v)＝eq\f(1×10－2,7.4×10－13)s≈1.35×1010s。7．夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109V不变。已知空气的电场击穿场强为3×106V/m。请对以下问题进行估算。(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1000m(2)1.5×1012J(3)5×104A解析：(1)由E＝eq\f(U,d)得d＝eq\f(U,E)＝eq\f(3×109,3×106)m＝1000m.(2)释放的能量E能＝qU＝500×3×109J＝1.5×1012J。(3)由电流的定义得I＝eq\f(q,t)＝eq\f(500,0.01)A＝5×104A。《电源和电流》的效果分析首先是引入新课，我们往往都认为引入新课一定要采取一些新奇吸引人的手段或情境，其实，对于电源和电流的入门课，最简单的最贴近实际生活的就是最有效的入门，我从谈谈身边的用电器入手来引入新课，学生感觉到现在以及以后很长一段时间要研究的知识就是和我们联系非常紧密的知

识，而且，这个知识并不象平时家长所教育的那么可怕。

其次是对于重难点的处理：

1、电流的形成

用课件来展示电流的形成过程，让电流这个抽象的知识变的形象化。非常有助于学生对电流形成过程的理解。

2、电流的方向

通过上课发现电源外部电流的方向在讲完电路以及电路图后再介绍更好，这样还可以及时地设置相应的练习，例如：指出电路中电流的方向以及标出电路中电流方向的习题等。

采用先让学生探索，教师再纠错的教学方法，能起以下几方面作用：

1.

能充分曝露学生学习上的问题，使教学更有针对性。

2.

不约束学生的思维，适合中学生好表现的年龄特点，有助于激发学生的求知欲，培养终身探索的兴趣。

3.

避免学生以为学生内容简单而掉以轻心。

4.

让学生在探索并解决问题过程中，体味成功的快乐。

通过这节课，我感觉到教师注重教学中的变化。开始我们备课考虑的因素不同，我们设计的教学方法会因这个因素而侧重。当我们了解到学生存在的一些问题是没有备课中没有重视的。我们在上课时就要机智地去处理，随着因素的改变要改变自己的教学。本节课是电学第二章的开篇，从课题来看，是学生在初中已经学过的知识；但是从对教材的分析来看，这节课的很多内容，特别是对“电源”和“电流”的两个概念的理解，上升到了理论的层次，特别是要用到学生在上一章《静电场》中所学到的知识去对电源的作用和电流的形成重新认识，对学生的综合应用能力的要求比较高，结合学生的特点，设计了“讲授与探究”的教学方式。并自制了教具以加深学生对知识的再认识与理解。在教学活动结束后，通过与评委老师以及学生的交流，通过自我反思，形成以下几点得失以自勉。一、认真分析教学内容，把握课堂讲授深度。在设计“恒定电场”教学过程时，我发现教材在这一部分有非常大的变化，对原来导体中的电场的形成不做讲解。所以我也大胆的对这部分内容进行说明性讲授，将学生的思路引入到对“恒定电场”的“动态的恒定”进行理解，顺利完成这一知识点的教学要求。最后通过引导学生讨论恒定电场对电荷的作用及其后果、电荷在恒定电场力作用下为什么做“匀速率”运动等问题，加深学生对“定向移动”的理解，把教学活动过渡到下一个知识点“恒定电流”。各种教学手段灵活应用。在本节课的教学设计过程中，我发挥自己的特长，一方面制作了内容丰富，层次分明的多媒体课件；另一方面，为了课堂演示的需要，自己制作了电路实验的示教板。同时，为了方便学生对实验的观察，在演示时使用了高分辨率的摄像头，多种手段的采用，使课堂教学的效果明显提高。三、运用探究式教学，培养探究能力我在整节课中，通过提出问题→猜想→理论分析→实验演示→例题巩固的方式逐步创设物理情景，让学生从自然现象开始，提出物理问题，自己分析探究电荷在电场中的发生什么样的移动，通过适当的引导让学生讨论为什么电荷在电场力的作用下做匀速率运动，再通过分层次的问题设计，理解电流的微观表达形式，最后解决教材上的例题。这一教学过程充分体现了教师着意培养学生的科学探究，体现了新课标要求的“知识与技能、过程与方法以及情感态度价值观”三位一体的课程功能。使学生的主体地位得到发挥。课后认真反思，也有不太如意的地方。一、时间安排不够合理。前面关于“电源”部分的教学内容花的时间过多，后面讲“电流”时显得太匆忙，有前松后紧的感觉。二、课堂小结不仅局限于知识点的小结，还要包含学法的小结，本人忽视了这一点。特别应该把这节课中对电流的微观表达式的推导与理解的思维方式作一小结，逐步培养学生的探究能力和创造思维。三、本节课应该让学生亲手实验，但由于实验器材缺乏，在分析力电流是否让灯泡发亮有先后顺序时，没能实现学生亲身经历通过实验归纳结论的过程。这样，在缺乏实践活动的情况下对电路实验的学习，学生学习显得被动，属于灌输性学习。电源和电流教学反思一、简述本教学反思普通高等学校招生全国统一考试大纲结合教学反馈进行分析和反思。首先将该课程标准实验版对高考理科物理要考查的主要能力解读如下：1.理解能力：理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件以及它们在简单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。2.推理能力：能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。3．分析综合能力：能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。4.应用数学处理物理问题的能力：能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。5.实验能力：能独立地完成实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制订解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。在教材上本节课的篇幅及内容相对较少，但是要求学生要从新的角度去理解他们已经“知道”的东西，如果平铺直叙的灌输给他们，学生们没法把刚学过的静电场的知识和初中学过的关于电源和电流的知识统一起来。所以在教学中我设计了“从生活到课堂，从实践到理论再到实践”的引导过程。本节有三个知识点：电源、恒定电场、恒定电流。在“电源”的教学活动中，通过多媒体的展示，从闪电的照片，创设提出问题的情景；从初中学过的“电流形成的原因”到刚刚学过的“电场对电荷的作用”，引领着学生一步步的深入到这节课的教学内容里，新旧知识的过渡环环相扣，学生的理解与认识顺理成章。在设计“恒定电场”教学过程时，我发现教材在这一部分有非常大的变化，对原来导体中的电场的形成不做讲解。所以我也大胆的对这部分内容进行说明性讲授，将学生的思路引入到对“恒定电场”的“动态的恒定”进行理解，顺利完成这一知识点的教学要求。最后通过引导学生讨论恒定电场对电荷的作用及其后果、电荷在恒定电场力作用下为什么做“匀速率”运动等问题，加深学生对“定向移动”的理解，把教学活动过渡到下一个知识点“恒定电流”。在进行“恒定电流”的教学中，教材用了比较大的篇幅解析了一道在微观条件下理解电流的例题。这个知识点历来是一个难点，所以我在讲解时关于“恒定电流”的定义、单位、方向、标量性等问题所用的时间相对较少，然后用了两道有梯度的练习来让学生对电流的定义加深印象，又设计了一道传统的练习让学生认识电流的微观表达形式“I=nqSv”，最后才让学生对书上的例题进行分析和解题。有了前面难度由浅入深的练习的铺垫，学生对这道“难”题的理解也就“难题不难”了。电源和电流一节课的观课效果首先，我感觉到董老师的这节课讲的十分成功。教学的设计和安排都很合理，课时的导入采取复习巩固的办法，导入新课比较自然，有水到渠成的感觉。讲练的安排适当，问题的设计和讨论搞的很好，符合现代教学改革的新理念，学生的主体地位体现的比较明显，老师的主导作用也发挥得很好，整个教学过程能够让学生紧紧地围绕着老师的教学思路，去思考，去运作，整个教学过程活而不乱，学生学习的积极性调动的比较充分，教学的目标得到了实现（学生反映这节课他们学的很轻松）。其次，课件的制作很好，像视频的制作，图形的制作都比较直观的反映问题，从多方面不同的角度去调动思维方面的运作，使整个教学过程显得设计合理，准备充分，同时，学生学起来较为容易一些，对知识点的难点，重点处理的比较好，配合比较典型的习题，让学生能够对教学的重难点有所感悟，加深了对知识难点的理解和记忆;还有，对知识点之间的区别的解释，加深了对不同知识之间的联系，这方面，也是我们每个老师教学中值得借鉴和学习的。再次，教学过程中的讲练处理的很得体，从典型题目到一般规律的归纳总结让听课人感觉到很自然，不至于让人感觉到规律性的知识，理论性的知识太抽象、太难懂，这样，老师就把比较难懂的知识，以比较容易的方式传授给了学生。在讲磁感线的切割的条件时的情形时，讲得很到位的，从磁感线的切割特点到电流的反应形式，在函数图象的反应形式上，巧妙的归纳出知识的升华。这也是这节课的一大成功之处。总之，这节课，讲的很成功，很值得大家学习研究。不足之处和说错的地方，望各位批评指正。2.1电源和电流（一）内容及解析1、内容：理解电源的形成过程及电流的产生。2、解析：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。（二）目标及其解析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。（三）教学问题诊断分析电源作用的道理，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）、教学支持条件分析通过对电源、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。（五）、教学过程设计1、教学基本流程先对本章的知识体系及意图作简要的概述新课讲述第一节、导体中的电场和电流2、教学情景1．电源：先分析课本图2。1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B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运动到水池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。教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：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。归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。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作定向移动，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、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，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，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。3．电流（标量）（1）概念：电荷的定向移动形成电流