《电源和电流》导学案

2024-04-17

《电源和电流》导学案(共8篇)

篇1:《电源和电流》导学案

《电源和电流》导学案

一、学习目标: 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、学习重点

理解电源的形成过程及电流的产生

三、学习难点

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(一)知识准备

1、静电场的相关知识

2、电流的相关知识 ☆导学一:电源

分别带正、负电荷的A、B两个导体,若用导线R连接,导线R中可能存在一个________电流.若要保持持续的电流,A、B间需维持着一定的________.能使A、B间维持一定的电势差的装置称为________. ☆导学二:恒定电流

1.达到稳定状态时,导线内的电场是由________、________等电路元件所积累的电荷共同形成的.电荷的分布是________的,电场的分布也是________的且导线内的电场线保持和导线________.

2.由稳定分布的________所产生的稳定的________,称为恒定电场.

静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中________适用. 3.我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流.

4.I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量,它们间的关系式为:________.答案:瞬时 电势差 电源 1.电源 导线 稳定 稳定平行 2.电荷 电场 同样 3.大小、方向 4.q=It(二)新课教学

一、电源

1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生___________形成电流 注意:金属导体中的自由电荷是,带 电。

2、电源的作用: 类比:电源——抽水机

电源的正极——水池A 电源的负极——水池B

答案:定向移动 电子 负 使电路中保持持续电流

练习1:把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电物体接触,导体中的电荷将怎样运动? 答案:金属导体中能够自由移动的电荷是带负电荷的电子,而负电荷在电场力作用下,将由低电势处向高电势处移动,因此金属导体中的电荷(电子)将从低电势的物体向高电势的物体运动.

二、恒定电场

1、导线中电场的形成

金属导线本身由许多带电粒子(电子和质子)组成,当它和电源连通后,在电源两极上的正、负电荷产生的电场作用下,导线中的电子在电场力作用下发生定向移动,但是导线的形状是多种多样的,电源提供的电场并不一定沿着导线方向,因此导线的表面处就会有电荷积累,这些电荷会产生另一个电场,所以导线中的电场是电源两极电荷与导线表面堆积电荷分别产生电场的合电场。

注意:形成过程是在接通电源后的极短时间内(以光速)完成。

2、定义:

3、基本性质:

4、导线中合电场沿 方向,电场线和导线。答案:导线的切线平行

练习1:下列关于电源的说法正确的是()A.电源是将其他形式的能转化为电能的装置

B.电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷,维持一定的电势差 C.与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D.在电源内部正电荷由负极流向正极,负电荷由正极流向负极 答案:ABD 解析:在电源内部由非静电力做功(如洛伦兹力等后面将学到)将正电荷由负极搬到正极,将负电荷由正极搬到负极,使正、负极维持一定的电势差;同时将其他形式的能转化为电能,故A、B、D正确.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,故C错.

练习2:关于导线中的电场,下列说法正确的是()A.导线内的电场线可以与导线相交

B.导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果 C.导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态 D.导线中的电场是静电场的一种 答案:B 解析:导线内的电场线与导线是平行的,故选项A错.导线中的电场是电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加而成的,故选项B对.导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并不是静电场的一种,故选项C、D错.

三、电流

1.形成电流的条件:(1);(2)答案:要有自由移动的电荷 导体两端存在电压 2.物理意义:

3、定义:通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值I叫做电流。

定义式:

4.单位:国际单位:,符号 ;常用单位:毫安()、微安()1 A= mA= μA.答案:I=q/t 安培 A mA μA 103 106 5.电流方向:规定 电荷定向移动的方向为电流方向.

注意:①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向 ;电解液中正、负离子定向移动的方向,但正负离子定向移动形成的电流方向是 的,此时I=q/t中,q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量。②电流虽有大小和方向,但电流是。答案:正 相反 相同 绝对值之和 标量 6.电流的种类

(1)直流电: 不随时间而改变的电流。直流电又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 ;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。答案:方向 恒定电流

练习1.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10-6 m2的导线,那么电路中的电流是()A.0.016 μA

B.1.6 mA C.16 μA D.0.16 μA 答案:D 练习2.关于电流的说法中正确的是()A.根据I=q/t,可知I与q成正比

B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流 C.电流有方向,电流是矢量

D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 答案:D 解析:依据电流的定义式可知,电流与q、t皆无关,显然选项A是错误的;虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B也是错误的.电流是标量,故选项C也不对.

练习3.某电解池中,若在2 s内各有1.0×10个二价正离子和2.0×10个一价负离子相向通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 答案:D 解析:由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,负离子的反向运动与正离子的正向运动等价.则在2 s内通过某截面的总电荷量应为:q=1.6×10-19×2×1.0×1019 C+1.6×10-19

19×1×2.0×1019 C=6.4 C。由I=q/t得答案D 练习4.一个半径为r的细橡胶圆环,均匀的带上电荷量为Q(C)的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中的等效电流大小为()A.Q B.Q/2π C.Qω/2π D.2 Qω/π 答案:C

四、电流的微观表达式

1.电流的微观表达式为I= 推导:

如图所示,AD表示粗细均匀的一段长为l的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,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,每个自由电荷的电荷量为q.设A端自由电荷经过时间t到达D端,t=,该t也是AD段导体中所有电荷通过D端的所用时间

AD导体中自由电荷的总个数: AD导体中自由电荷的总电荷量:Q= 导体中的电流I= / = 答案:nqSv l/v nlS qnlS Q t nqSv 例:教材P42例题1 2.三种速率的区别(1)电流传导速率:

等于光速(3×10m/s)。电路一接通,电路中各处以真空中的光速建立恒定电场,在恒定电场的作用下,电路中各处的自由电荷几乎同时开始定向移动,整个电路也几乎同时形成电流.

(2)电子定向移动速率:

电荷定向移动形成电流,该移动速率一般数量级为10-5 m/s.(3)电子热运动速率:

构成导体的电子在不停做无规则的热运动,由于热运动向各个方向运动的机会相等,故不能形成电流,常温下,电子热运动的速率数量级为10 m/s.练习1.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 练习2.如果导线中的电流为1 mA,那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少? 答案:6.25×1015 练习3.【随堂检测】

1.下列关于电流的说法中,正确的是:()A.只要导体中有电荷运动,就有电流; B.导体中没有电流时,导体内的电荷是静止的; 解析:假设电子定向移动的速率为v,那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数,而体积为vtSvtSρvtSρne的铜的质量为vtSρ,摩尔数为m,所以电荷量q=m.因电流I=qvSρneIm=,解得:v=tmneSρ.8.铜的相对原子质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为()IA.光速c B.neS ρImIC.neSm D.neSρ 58 C.导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的; D.电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的。2.下列说法中错误的是:()A.金属导体导电,只是自由电子作定向移动; B.电解液导电,正负离子都作定向移动; C.气体导电,一定只有正离子作定向移动; D.气体导电,正、负离子和自由电子都作定向移动。3.关于电源的作用,下列说法中正确的是:(C)A.它能为电路持续地提供自由电荷; B.它能直接释放出电能;

C.它能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流; D.它能使自由电荷运动起来。

4.关于导体中的电场,下列说法中正确的是:()A.它是由电源两极在空间直接形成的; B.它是导线上的堆积电荷所形成的; C.导线内的电场线最终和导线平行; D.它的分布随着电荷的移动而随时间变化

5.有一电解池,如果在1s内共有5.0×10个二价正离子和1.0×10个一价负离子通过某一横截面,则通过这个截面的电流是:()A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A 6.下列关于电流的说法中,正确的是()A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 D.在电解液中,电流的方向与离子定向移动的方向相同 7.满足下列哪一个条件就产生电流()A.有自由电子 B.导体两端有电压 C.任何物体两端有电压 D.导体两端有恒定电压 8.下列说法正确的是()A.B.C.导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率 电子运动的速率越大,电流强度越大

电流强度是一个矢量,其方向就是正电荷定向运动方向

19D.在国际单位制中,电流强度是一个基本物理量,其单位安培是基本单位

9.在示波管中,电子枪在2s内发射了6.01013个电子,则示波管中电流的大小为()A.4.810 B.3.010 C.9.610 D.3.010

23310.有一条横截面积S=1mm的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×10kg/m,-223-1铜的摩尔质量6.4×10kg/mol,阿伏加德罗常数N=6.02×10mol,电子的电量e=-1.6

A×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个-6

3-6

-6自由电子.11.在电解液中,正负离子沿相反方向运动,5s内通过液体横截面的电量均为5.0C,则电解液中的电流强度为多少?

12.一个电子绕氢原子核以半径为r做匀速圆周运动,其等效电流为多少?(已知电子质量为m,带电量为e)

答案:1D 2C 3C 4C 5D 6BC 7BD 8BD 9A

12、I = q = e = 2et

T2rkmr

篇2:《电源和电流》导学案

§2.1 电源和电流

主备: 审核:

班级:__________ 姓名: 目标诠释----我来认识

1.了解形成电流的条件,知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想。2.理解电流的定义,知道电流的单位、方向的规定;理解很定电流。

3.经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程,从微观角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。

导学菜单----我来预习

1.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?

2.如图分别带正、负电荷的A、B两个导体球,它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来,分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化?最后,A、B两个导体球会达到什么状态?R中出现了怎样的电流?

3.如果在AB之间接上一个装置P,它能把经过R流到A的电子取走,补充给B,使AB始终保持一定数量的正、负电荷,情况会怎样呢?

4.电源P在把电子从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?

5.为什么说导线内的电场是恒定电场?

6.什么是恒定电流?是怎样产生的?

7.电流的方向是如何规定的?电流用什么方法定义的,定义式是什么?

困惑扫描----我来质疑 读书使人充实,思索使人深邃,探讨使人明智。

感悟平台----我来探究

电流的微观表示: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?

建立网络----我来归纳

过关窗口----我来练习

1.以下说法正确的是

()A.只要有可以自由移动的电荷,就能存在持续电流

B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的 C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率

D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了

2.某电解池中,若在2 s内同时有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.0 A B.0.8 A

C.1.6 A

D.3.2 A 3.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量,乙是甲的两倍,以下说法中正确的是

()A.甲、乙两导体的电流相同

B.乙导体的电流是甲导体的两倍 C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍

篇3:《电源和电流》导学案

一、导学案在编写过程中的几点误区

1. 导学案设计照搬教案模式

很多教师在导学案设计时受教案的影响较深,总是将着眼点放在教师“教什么”和“如何教”,还是以教师为中主,强调的是“教”的设计; 并不能一下子“脱胎换骨”,设计出来的导学案要么是教案的翻版或“粗加工”,要么是教案与学案的“杂糅”,最后搞成了“四不像”。比如教师的导入新课,教材的分析,教学环节的过渡等,让学生在学习过程中耗费了很大精力,既干扰了学生学习的注意力,也导致学习的低效。

导学案的着眼点在于学生“学什么”和“如何学”,它是以学生为中心,强调的是“学”。导学案设计时,要站在有利于学生“学习”的角度,而不是站在有利于教师“教”的角度来设计。通过设计具有探究性、层次性、情境性的问题,由浅入深、由易到难、逐步深入,旨在形成学生的学习能力和创新能力。一般说来,导学案中的问题设计可以考虑以下几个方面:

( 1) 教师设计的问题要有一定的思维量,要让学生明白: 教师设计的问题不看书不行,看书不仔细不行,只看书不思考不行,思考不深入不行。

( 2) 问题不宜太多太碎,应有层次,有逻辑,有内在的关联,解决一个问题又是解决下一个问题的前奏,学生在解决一个一个小问题中,自然解决了重点问题。

( 3) 尽量少用填空的方式,避免学生照抄课本,对号入座,抑制了学生思维。

( 4) 叙述语应引发学生积极思考、积极参与。

2. 导学案设计照搬习题集

有些教师在设计导学案时将“知识问题化”误解为“知识习题化”。这是对“问题”和“习题”两个概念认识不清导致的。“习题”一般是条件充分、结论确定、解法典型、供巩固知识和训练技能所用。而“问题”不仅包括教科书上的习题,也应包括那些来自实际的问题; 不仅应包括“单纯练习题式的问题”,也应包括“非单纯练习题式的问题”; 不仅应包括条件充分、结论确定的问题,也应包括条件不充分、结论不确定的开放性问题和具有探索性的问题。因此,两者的外延、所要达到的学习目的大不相同。

在导学案的问题设计中,教师一定要以教材为依托,针对本课的学习目标来精选,要注意面对全体学生,要注意学生的不同层次。选题时,既要让学困生有所收获,又要让优等生通过解题有成就感。

3. 导学案设计“问题浅显化”

问题肤浅化主要表现在: ( 1) 问题设计缺乏探究性,没有探究价值,不能引起学生的深度思考,很容易就能得出答案。( 2) 问题设计缺乏开放性。由于设计的问题过于封闭单一,答案唯一,学生对照课本直接就可以找到结果,这类问题不利于课堂上的生成。没有生成性的课堂也就没有生命性,也不利于学生发散思维、求异思维、创新思维能力的发展。( 3) 问题设计缺乏深加工。教师就教材教教材,设计问题仅仅停留在教材内容表层传递出来的信息,而没有进行深度开发和拓展提升,所以设计的问题往往思维含量低。我们主张教师使用教参只是将它作为一个好的例子而已,教师的作用不是“教教材”,而是“用教材教”,教师要学会整合课程资源,对教材进行二度开发和加工处理,生成好的问题。( 4) 问题的设计过于零碎化。这是对问题“层次化”的误读。问题“层次化”的设计用意是根据不同层次的学生,设计出不同层次的问题,比如识记类问题、理解类问题、应用类问题、拓展类问题等,或者针对那些难度较大无从着手的综合性问题,根据不同层次学生的学习需要而实行难度分解分层,让学生能“跳一跳摘到桃子”或者达到不同的“学习顶点”。

4. 导学案设计模式统一化

在教学中要注意不同的课型导学案的设计模式也应不同,这样才能更有效地促进学生的学习。现总结各课型导学案设计模式如下:

1. 新授课导学案模式:

【学习目标】

【学习重难点】

【知识链接】

【新知学习】( 可划分为“自主学习”和“合作探究”两部分)

【跟踪练习】

【当堂检测】

【自我评价】

2. 习题课导学案模式

【练习目标及重点】

【梯度练习】( 包括基础练习、拓展练习)

【反思小结】

3. 复习课导学案模式

【复习目标】

【复习重难点】

【网络梳理】

【梯度练习】

【当堂检测】

【自我评价】

一份导学案的产生,通常要经历个人“初备”( 形成“初案”) ———备课组“集备”( 形成“共案”) ———个人“复备”( 形成“个案”) ———课中“续备”( 形成“续案”) ———课后修订的过程。可以看出,这个过程是一个开放性、互动性、创生性的过程。从集智备课( 形成“共案”) 到个人“初备”( 形成“个案”,是至关重要的一个步骤) 。但由于教师集智备课行为的不规范或者管理不到位、教师认知上的偏差等原因,导致备课环节被简化。有些教师将集体研讨的导学案直接拿来供自己班级使用,势必导致导学案的共性化与所任班级的差异,这种差异将会给学生的个性化学习造成损失。更有甚者,集智备课活动被继续简化成个人分工备课,这种情况一旦出现对学生的学习影响就更大。

5. 导学案模式设计提纲化

这也是导学案设计初期容易产生的误区。一是缺乏问题意识,没有将学习内容加工处理成问题,只是列出了本节课的学习提纲。对学生学习没有太大帮助; 二是受传统导学方式的影响, 比如许多教师资料往往在每堂课内容学习之前设计一个学习提纲。这些提纲只是起到对知识梳理归纳的作用,并不是对问题的设计,完全起不到导学案应有的作用。

二、导学案的使用误区

课堂学习使用过的学案,下课不能立即收交。为了进一步落实学习效果,课余时间学生必须依据教师点拨,课堂互动成果红笔修订导学案,下节课上课前课代表带领小组长逐一检查学案修订情况,然后交给教师。没有高度的自主就难以保证充分的互动。

三、对导学案的使用要求

1. 教师需在实施讲堂教学的前一天将“导学案”发给学生,学生预习后交给教师,教师按照需要抽批或全批“导学案”,体会学情,二次备课,进一步优化教学策略。

2. 要求学生利用“导学案”时坚持自动性和独立性。不管课前还是课上都要自动按照“导学案”进行自学探究,逐渐培养自主学习的习惯和能力; 教育学生课前预习时切忌抄袭他人,故弄玄虚。

3. 讲堂上要求教师以学定教,灵活利用。课堂上要随时把握学情,灵活进行调控,做到学生本人能处理的问题不讲,教师只讲学生的疑点,引导学生总结经验、提炼方法,最大限度地减少多余的讲解和不必要的指点,确保学生有足够的学习和训练时间。课后,教师要填写“教后记”,针对课堂教学情况构成“错题集”。

4. 按期地巩固复习。有针对性地实施“周周清”“单元清”等巩固操练。

总之,传统的教学设计的对象是教师,而导学案设计是为了更好地促进学生的学习而设计的,主要以学生为主,因此导学案设计应当关注的是每位学生的发展,应当关注的是学生学习能力的提高,应当关注的是学生学习全程性指导、调控,应当关注的是合适的学习策略选择,应当关注的是课堂的动态生成。

摘要:导学案是用于指导学生自主学习、主动参与、合作探究的学习方案。导学案是学生学习的指南针、方向盘、路线图,它是判断教师的业务功底和敬业态度的试金石。导学案质量的高低直接影响到课堂教学的各个环节是否落实和课堂是否高效,关系到学生学习的成败。因此,加强导学案的编写指导和使用的管理,具有十分重要的意义。

篇4:《电源和电流》导学案

本论文通过《电流和电源》的教学设计和案例,着重阐述了交互式电子白板在高中物理教学中的应用。对其在教学应用中的优势,提出一些看法,供其他教师参考。

【关键词】电子白板 电流的本质 教学设计

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)21-0132-02

交互式电子白板是将投影技术、电脑和黑板的功能相结合的新一代教学媒体。它的最大特点是操作简单、媒体资源丰富、互动性强.教师无需学习专门的制作技术,只需掌握基本操作、积累教学积件。在呈现多媒体资源的同时,可以直接在所呈现的图片和文字上进行“标注”“书写”等各种人机交互操作,建构了一种类似于传统“粉笔+黑板”的新的课堂教学环境,弥补了黑板和多媒体教学的缺憾,从而使教学资源变为鲜活的资源,也使得课堂教学的过程具有较好的弹性和灵活性;教师还能面向学生完成相关的操作,大大地增加了教师与学生的互动性。充分培养学生的思维能力、语言能力、主动学习精神,提高了学生的信息素养,完成新课改理念的要求。

一、教学设计思想

(一)教材分析

本节教学内容是人教版教材《物理》(选修1-1)第一章第五节,教科书首先按照历史轨迹,介绍了伏打和伽伐尼对发现电流所作的贡献,让学生对电流有初步认识。然后给出电流的概念,再通过图片,推导电流形成的微观原理、判断电流的方向、电流的定义式。最后通过介绍日常生活中的常见电源,引入电源和电动势,使学生对电流的本质认识更加深化。

(二)学生分析

在学习了第一章的电荷、库伦定理、电场以及电容等相关知识后,对电荷的产生、电场的形成及其变化已经有了较深刻的认识,此时引导学生认识电流的本质,是符合学生心里特点和认知规律的。本节内容非常抽象,而且学生初中已经学过“电流”这个概念,但非常粗浅,还存在着先入为主的困难,学生必须结合前面已学知识,打破惯性思维,清楚的掌握电流的本质。这需要教师引导学生一起思考讨论,调动学生主动学习的积极性。

(三)教学目标

1.知识与技能

(1)了解发现电流的历史轨迹。

(2)掌握电流的微观原理和定义式。

(3)知道电流的方向是如何规定的。

(4)了解电源在电路中的运用,了解电动势的概念和单位,了解常见电动势的大小。

2.教学重点与难点

重点:理解电流的微观原理和电源的作用。

难点:电源提供了电场使自由电子定向移动。

(四)教学方法

该课的传统的教学方法是以教师讲解为主,得出结论,学生被动地接受现象、规律和结论,这样做虽然系统性、条理性很好,有助于学生掌握知识,但是学生的探究能力、思考能力、交流合作能力等等都被忽略了。

本人在这节课的教学中,利用电子白板技术,插入大量的图片、视频、动画等资源,激发学生主动学习的兴趣;通过类比、判断、推理等方法帮助学生克服难点;合理使用各种功能调动学生,让他们主动探究,通过分组讨论自己得出最终结果,完成教学任务。

二、活动环节中电子白板的作用

(一)梳理旧知识,引入新课

1.教师:之前我们学习了静电的知识,知道了电荷间有力的作用会运动,老师供了两种情况,哪位同学能够上黑板画出力和运动吗?

请一学生操作,其他学生思考,并判断对错:

教师:大家说,他画的对吗?

使用目的:让学生通过画笔在图片中画出电荷受力和运动的两种不同情况,即复习了之前的内容,又为后面电流的内容打下基础。

2.教师提问:请问这两张照片有什么区别?为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,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?

学生思考:因为有电流。

教师引入:无论在自然界还是生产和生活领域,更广泛存在着的是电流。那么,电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律?(过渡:这节课就来学习有关电流的知识。)

使用目的:学生可以通过直观图片,主动思考问题,引入新课教学。

3.结合题目自主学习历史事迹

教师出示题目,要求学生阅读1、2段,思考应填写的内容:

白板使用:出示2个填空题,最后请学生填出答案。

使用目的:任务驱动,促使学生自主学习,进行知识建构。同时,通过题目,也梳理教学内容,突出知识点。直接出示题目也省去了板书,节约时间。

(二)引导学生掌握电流的本质

1.教师:我们研究电流之前,先探讨一下水流,出示图片后提出问题:水怎么流?水为什么会流?抽水机起了什么作用?

学生观看后小组讨论,最后请学生发言。

电子白板使用:出示图片,结合学生的发言画出关键点

使用目的:通过图片,将教学难点直观的表现出来,学生通过思考,小组讨论,可以自己得出结论。

2.教师分析:电流和水流类似,将两张图片放在一起,与学生共同分析并得出电流的概念和条件

白板使用:出示水流和电流两张图片,教师通过水流的关键点,引导学生找出电流的关键点。

使用目的:两种类似的讨论情景在同一页面显示,便于学生观察、理解电流和水流的相同点。

3.教师提问:请同学仔细观察,找出不同的地方

学生小组讨论后,回答问题。

白板使用:用画笔功能重点画出正负电荷,并请学生回答受力和运动情况。

使用目的:突出关键点,引导学生思考,并自己得出结论

4.教师:出示视频:滚滚长江东逝水,提出问题:水流有大小,电流有大小吗?与什么有关?

白板使用:观看长江视频,提出问题后再观看电荷运动动画。

使用目的:通过对比,将抽象概念转化为生活中实例,便于学生理解。

教师总结:通过图片,使学生对电流有更深刻的认识。

(三)观察图片了解电源和电动势教师:现在老师有几种电池,请大家观察,找出电池的信息。

白板使用:将几种不同电池的图片展示给学生,并利用聚焦放大功能突出电压示数。

使用目的:通过真实的电池,让学生深入了解电源的本质,也对生活常见的电池有更深入的了解。

三、教学反思

在整节课的教学中,学生的积极性很高,大多数都配合教师,积极思考,踊跃回答问题,对于难点,经过教师的类比、讲解,学生基本理解,课堂的即时反馈练习准确的反映学生学习情况。本节课既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体地位,让学生进一步掌握科学推理的方法。

但在课堂教学的后期出现了时间不够的状况,原因是白板的使用时机还不足,缺乏对时间和量的恰当把握。因此在备课时,教师要认真分析教材,找到教学内容与教学素材的切入点,与课的核心知识联系不密切的内容就没必要展示,使技术的使用更具有针对性。

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篇5:17.2 电流的磁场导学案

第二节 电流的磁场

教学目标 知识与技能:

1.知道电流周围存在磁场。

2.掌握通电螺线管的磁场和右手螺旋定则。

3.会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和螺线管的电流方向。4.知道奥斯特实验验证了电流周围存在磁场。教学重点:探究通电螺线管的磁场规律。教学难点:右手螺旋定则及其运用。教具准备

一根硬直导线,干电池2~4节,小磁针,铁屑,螺线管,开关,导线若干。教学过程

一、情境引入

当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?

(观察到小磁针发生偏转。因为磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。)进一步提问引入新课。

小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?也就是说,只有磁体周围存在着磁场吗?其他物质能不能产生磁场呢?这就是我们本节课要探索的内容。

二、新课教学 探究点一 奥斯特实验

演示 奥斯特实验说明电流周围存在着磁场。

演示实验:将一根与电源、开关相连接的直导线用架 子架高,沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。

提问:观察到 什么现象?

(观察到通电时小磁针 发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置。)进一步提问:通过这个现象可以得出什么结论呢?

师生讨论:通电后导体周围的小磁针发生偏转,说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:通电导线和磁体一样,周围也存在着磁场。

教师指出:以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的,此实验又叫作奥斯特实验。这个实验表明,除了磁体周围存在着磁场外,电流的周围也存在着磁场,即电流的磁场,本节课我们就主要研究电流的磁场。

天成文化传媒 导学案

总结:奥斯特实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场。

提问:我们知道,磁场是有方向的,那么电流周围的磁场方向是怎样的呢?它与电流的方向有没有关系呢? 重做上面的实验,请同学们观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化。提问:同学们观察到什么现象?这说明什 么?

(观察到当电流的方向变化时,小磁针N极偏转方向也发生变化,说明电流的磁场方向也发生变化。)小结:电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时,磁场的方向也发生变化。

提问:奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的,但在 当时这一重大发现却轰动了科学界,这是为什么呢?

学生看书讨论后回答:

因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的,从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,这一发现,有力推动了电磁学的研究和发展。探究点二 通电螺线管的磁场

奥斯特实验用的是一根直导线,后来科学家们又把导线弯成各种形状,通电后研究电流的磁场,其中有一种在后来的生产实际中用途 最大,那就是将导线弯成螺线管再通电。那么,通电螺线管的磁场是什么样的呢?请同学们观察下面的实验:

演示实验:按课本图17-16那样在纸板上均匀地撒些铁屑,给螺线管通电,轻敲纸板,请同学们观察铁屑的分布情况,并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。

提问:同学们观察到什么现象?

学生回答后,教师总结:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。

提问:怎样判断通电 螺线管两端的极性呢?它的极性与电流的方向有没有关系呢?

演示实验:将小磁针放在螺线管的两端,通电后,请同学们观察小磁针的N极指向,从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。

再改变电流的方向,观察小磁针的N极指向有没有变化,从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。

天成文化传媒 导学案

引导学生讨论后,教师板书:通电螺线管两端的极性跟螺线管中电 流的方向有关。当电流的方向变化时,通电螺线管的磁性也发生改变。

教师引导:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢? 学生回答:1.可以增大电流的强度;2.加大电源的电压等。

教师对学生的回答做出评价,并提出学生没有提出的答案,即将会铁棒插入螺线管也能增强通电螺线管的磁性。

演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。

我们会看到但插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?原来铁芯插入通电螺线管,铁芯被磁化,也产生磁场,于是,通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁性大大增强了。

提问:采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢?同学们看书、讨论,弄清右手螺旋定则的作用和判定方法。板书:右手螺旋定则

1.作用:可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。

2.判定方法:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

教师演示具体的判定方法。

练习:如附图所示的几个通电螺线管,用右手螺旋定则判定它们的两极。

可以引导学生分别按上图将导线在铅笔上绕成螺线管,先弄清螺线管 中电流的指向,再用右手螺旋定则判定出两端的极性。

通过以上练习,强调:螺线管的绕制方向不同,螺线管中电流的方向也不同。同学自主学习课本P146的“信息窗”,学习电磁继电器的结构及其原理。

三、板书设计 第二节 电流的磁场 1.奥斯特实验。

(1)通电导体周围存在磁场。

(2)通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关。2.通电螺线管的磁场。

(1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。

天成文化传媒 导学案

(2)右手螺旋定则。(3)电磁铁。

四、教学反思

本节课我先引入磁铁之间相互作用是因为有力的作用,从而使学生能更好的认识奥斯特实验。之后我通过对奥斯特实验的讲述,让学生自己动手进行奥斯特实验,从而揭示电现象和磁现象不是各自孤立的,而是紧密联系的。对于通电线圈具有磁性的原理及其磁性的特点我通过实验将抽象实物形象化,学生能很好的理解,并在此基础上能提出不同的疑问和见解,进而将右手螺旋定则和电磁铁知识融入其中。不足之处是由于受到办学条件的限制,实验的器材比较缺乏,学生实验比较薄弱。

篇6:2.1电源和电流教案

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。

教学重点与难点:

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。

教学过程

教师活动:为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,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?

通过现象对比,激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。过渡:要回答这个问题,就要从电源的知识学起。1.电源

教师:(投影)教材图2.1-1,(如图所示)分别带正、负电荷的A、B两个导体球,它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来,分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化?最后,A、B两个导体球会达到什么状态?R中出现了怎样的电流?

学生活动:在教师的引导下,分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到,最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R中的电流只能是瞬时的。

【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水流呢? 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:

教师:(投影)教材图2.1-3,(如图所示)

介绍图中各部分的意义,取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究,如图所示。

教师引导学生讨论导线中的电场将如何变化,最终又会达到怎样的状态。要把思维的过程展现给学生。

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:IQ t电流的微观表示:

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?---引导学生推导

老师归纳:Q=nV=nvtSq

I=Q/t=nvqS

这就是电流的微观表示式。(4)单位:安培(A),1 A =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。分析课本例题

篇7:电源和电流模拟测试题

1.下列叙述中正确的是

A.导体中电荷运动就形成电流

B.国际单位制中电流的单位是安

C.电流强度是一个标量,其方向是没有意义的

D.对于导体,只要其两端电势差不为零,电流必定不为零

解析:选BD.电流产生的条件包括两个方面:一是有自由电荷;二是有电势差.导体中有大量的自由电子,因此只需其两端具有电势差即可产生电流,在国际单位制中电流的单位为安.

2.关于电源以下说法正确的是()

A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电势差

B.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能

C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流

D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量

解析:选B.电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差,这需要电源不断地将负电荷向负极聚集,将正电荷向正极聚集,外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动,在电源内部,需要将正极上的电子搬运到负极,维持电势差不变,故A错.从能量角度来看,电源在搬运电荷的过程中,需要克服电场力做功,将其他形式的能转化为电能,B对.电路中有电流不仅需要电源,还需要电路是闭合的,故C错.电源是对电路提供能量的装置,故D错.

3.给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电,下列说法正确的`是()

A.粗的地方电流大,细的地方电流小

B.粗的地方电荷定向移动速率大,细的地方小

C.各处的电流大小相同

D.粗的地方电荷定向移动速率小,细的地方大

解析:选CD.同一根导线上的电流相等,故C对.由I=nqSv知,D对.

4.一个电解槽中,单位体积的正、负离子数都是n,每个离子带电荷量为q,正、负离子的平均定向运动速度都为v,电解槽的横截面积为S,试求通过电解槽的电流.

解析:在电解槽中,在垂直于v的方向上我们取一横截面,在单位时间内通过这个横截面的正、负离子数均为N=vSn,由于正负离子形成的电流同向,所以,电解槽中的电流为:I=2Nqt=2nqSv1=2nqSv.

篇8:《电源和电流》导学案

1 通过电源线的干扰(传导干扰)及其抑制

所谓传导干扰,就是通过电源线路的传导而进入或者输出的杂波干扰。这类干扰可分对称和非对称干扰。对称干扰就是相对大地或者系统参考地而言,在电源两根线上传导大小和方向相同的干扰信号。不对称干扰信号是这两种干扰信号随机的,按不同比例和组合。由这种干扰信号的特点可知,它们具有不同的对称性质,故使得对一种干扰信号抑制的同时必然减弱对另一种干扰信号的抑制[1,2]。为防止这类问题采用图1电路。对称干扰分别经C1、C2接地,而非干扰信号经电容C1、C2构成串联回路也减少了进入机内的成分。由于电路对称C1=C2故滤波作用也是双向的,即减少了电网对开关电源的干扰,又起到对仪器注入电网干扰的抑制作用。C1、C2的容量越大,抑制作用越明显,但容量过大、容抗变小、电路不安全,另外成本也会增加。C1、C2一般不超过0.01μf,要用无极电容。

实用电路中,在桥式整流的4个二极管上并联相同的无感陶瓷电容见图2,其抑制干扰的原理是[3]:在整流二极管截止期间(由桥式整流电路特点,截止时间占交流电波的大部分时间),由于对称电容接在电桥的相对顶点上,所以无论对对称或非对称干扰都起抑制作用,而且这种作用是双向的。为了进一步抑制这种传导干扰,通常还采用一种电源线互感滤波器电路[3],见图3,在图3(a)中,接入的是一个绕在同一磁芯上互感系数接近为1的两个电感线圈。线圈的同名端在1、2端,据互感原理由对称干扰引起的磁通同向迭加,与单个独立电感的情况相比,流过同样电流,则在线圈上的压降增加一倍,加强了对对称干扰的抑制。

但对非对称干扰则线圈的磁通反向,相当于电感量为零XL=0,对流过的电流不形成压降,故不能抑制非对称干扰。但在图示3(b)中,由于线圈各端分别接输入端1和输出端4,因对称干扰电流引起的自感电动势极性相反,两线圈产生的磁通反向,相互抵消,总电感量为零,故对对称干扰不起抑制作用。而对非对称干扰因干扰信号极性相反,产生的自感量相当于增加一倍,起到明显的抑制作用。在实用电路中往往同时接入以上两种电路,并布置在靠近电源线的输入端处,以加强对上述两种干扰信号的抑制作用。

2 尖峰电压的干扰和抑制

如果干扰信号的尖峰电压出现在开关状态的换向时刻,在这个短暂瞬间开关三极管和续流二极管都不导通,造成电流产生很大的变化率,进而感应出很高的瞬间电压,它不仅造成对其他电路的干扰,还容易使有关器件过压击穿,例开关管、稳压管等。为了减弱尖峰电压的峰值,在实际电路中是开关管C、e极间并联适当的电容和阻尼电路,如图4:C1

实践证明,并接位置对削弱尖峰电压能量关系较大。一般将几百μf小电容C1直接并在开关管C、e端,由C2、L、R、D组成的阻尼电路则焊接在电路极上,这样即扩大了削减尖峰电压的频带宽度,又减化了生产调试的复杂程序。尽管并联在开关变压器原边的削尖峰电路对副边出现的尖峰电压也起作用,但由于漏感存在而不能有效的抑制,因此,必须在副边的各高频二极管上并联电容或接入阻尼电路,以起同时削尖峰电压作用[4]。如图5电路:C1、C2为几百nf,C3为几百μf,具体数值视供电电流大小而定。

3 尖峰电流的干扰和抑制措施

上面提到为了消除尖峰电压干扰而并入适当的容性元件,电容两端电压不会突变,在开关电路换向时又会产生瞬间的大电流,这样不可避免地造成开启时的尖峰电流。这个电流对开关管的可靠正常工作很不利,同时也引起电压保护。例有一开关电路(并联型开关电源都类似)曾送修过,见图6。

更换开关管Q01。后发现电源启动时经常出现保护。接修后,把电源负载换成100W灯泡的假负载,开机测量输出+B电压瞬间达180 V,随后产生过压保护。测保护电路Q05的G极时的电压超过开启电压,而A、K间电压为零,使开关电路停振,不烧保险,各元件均正常。为了验证是否由尖峰电流干扰所引起的故障,用示波器分别接到开关管Q01的C极和开关管Q01的控制级,测出开关管b极波形,把上述波形与相应点的正常波形比较发现有明显的干扰波。关机复测有关电路元件,结果全部正常。仔细观察后发现原套在开关管发射极上的小磁环不见了,估计原修理者在更换开关管时取掉了。而电路图上标有该磁环。在开关管e极上套磁环或串小电感线圈,是利用其尖峰电流的变化速率和幅度,进而降低了开关管导通时电流,使输出电压迅速趋向稳定状态。针对上述故障在开关管e极上套小磁环后,开机测量输出电压正常,再不出现保护现象。这种串套小磁环或线圈的措施也可用到高速整流二极管上。故需注意:对并联型开关电源或有容性负载存在的电路中,或图纸上标明套小磁环的地方决不能随便去掉。当然这些并联电容、串联电感的方法都是减少尖峰电压、电流干扰的措施[5,6]。但这些措施不能无限制使用,否则开关电路本身的工作状态也就不能正常维持。

参考文献

[1]吴新义,石庆林.常用医疗仪器原理与维修[M].北京:人民军医出版社,1998.

[2]刘风军.医用电子仪器原理构造与维修[M].北京:中医医药出版社,1997:93-96.

[3]刘风军.医用电子仪器原理构造与维修[M].北京:中医医药出版社,1997:142.

[4]陈谋忠.大屏幕彩电原理与维修[M].成都:成都科技大学出版社,1996:200-205.

[5]刘长海.B超电源故障检修一例[J].医疗卫生装备,2004,25(6):261.

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