高中物理电源和电流教案 新课标 人教版 选修1-1.doc

用心爱心专心

电源和电流
教学过程：
1800年3月20日，意大利物理学家伏特宣布发明伏达电堆，这是最早的直流电源。从此，人类对电的研究从静电发展到流动电（电流）
1、电流
=1\*GB2⑴电流的概念：
电荷的定向移动形成电流。
水在水管中沿着一定的方向流动，水管中就有了水流。电荷在电路中沿着一定的方向移动，电路中就有了电流。
在刚才的实验里，金属棒中的电荷是怎样移动的？是从A到B，还是从B到A？
重做实验，继续观察验电器A、B金属箔片张角的变化。可看到B的金属箔片张开到一定角度就不再增大了，A的金属箔片的张角也不再减小。实验表明电荷不再通过金属棒往验电器B上移动了，金属棒中不再有电流了。“这种瞬间电流在实际当中没有多大用处。
=2\*GB2⑵维持持续电流的条件
演示实验：挂上磁性黑板，把背后粘有小磁元的电池、灯座、开关依次贴在磁性黑板上。打开开关，用导线将上述元件连接好。合上开关，小灯泡持续发光；打开开关，小灯泡熄灭。将干电池取走，合上开关，小灯泡也不发光。
引导同学思考：小灯泡持续发光，表示有持续电流通过小灯泡的灯丝。你能否通过上述实验找到维持小灯泡中有持续电流的条件？
①有电池。②合上开关。
=3\*GB2⑶电流的方向
电荷有两种，电路中有电流时，发生走向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷。还有可能是正负电荷同时向相反方向发生定向移动。
规定：正电荷定向移动的方向为电流方向。
这个规定是在19世纪初，在物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在不同的情况下究竟什么电荷在移动时做出的，而在后来的研究中发现，这样的规定并不影响研究电流的有关问题，并且在酸、碱、盐的溶液中就有正电荷的定向移动，因此这个规定一直沿用至今。
按照这个规定，在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。
〈思考判断〉：在课本图1.5-4和1.5-5中的电流方向又如何？
2电源
能够持续提供电流的装置叫电源。大量用电器的电源，是发电厂里的发电机；发电机是将机械能转化为电能的装置。日常生活中和实验室里常用的电源，是干电池和蓄电池；干电池、蓄电池是将化学能转变成电能的装置。
干电池、蓄电池上有正极和负极，干电池的正极是碳棒，从外表看，即为带铜帽的一端；负极是锌筒（展示干电池剖面实物）。蓄电池的正、负极通常用“十”“一”号标在电池的上部。
演示实验：用蓄电池（其中一组）、小灯泡、开关、导线连接电路，合上开关，观察小灯泡发光情况。
启发：你在日常生活中都在哪些情况下使用过干电池？在哪些地方见过使用蓄电池？
〈讨论与练习〉
如图1所示：已知验电器A带正电，B不带电。拿一根带绝缘柄的金属棒把A、B两个验电器连接起来。这时B带什么电？在连接的瞬间，金属棒中做定向移动的是正电荷还是负电荷？电流方向是从哪到哪？
3.电动势
出示小黑板设问引出课题
（设问）当图一中滑头P向左滑动时，安培表和伏特表的读数如何变化？当电键K断开后，安培表和伏特表读数又如何变化？
根据学生所具有的知识是很难给出正确的答案，老师此时不必急于指出学生回答的正误。而是强调：（板书）要用实验来寻找正确的答案！
按图一连接实物、进行演示、观测结果、给出结论。
安培表读数变大，伏特表读数变小；安培表读数为零，伏特表读数变大。
老师此时应指出：同学们不能正确回答的原因是因为受初中物理知识局限性的影响，要正确回答这些问题，就必须对电源内部进行研究。
=1\*GB2⑴电源的作用：
=1\*GB3①使外电路两端保持持续电压，维持电荷定向移动形成电流。
接着又进行设问：正电荷在电场力作用下从正极出来经外电路到达负极后，如何回到正极？通过对一些实例如：水的循环流动、小孩坐滑梯等分析，让学生总结出电源的第二个作用
=2\*GB3②把其它形式的能转换成电能。
=2\*GB2⑵电源电动势的定义：为了表征电源转换电能的能力，我们引入电动势这一概念。不同电源电动势不同，它们的大小可以用电压表直接测量。电动势等于没有接入电路时，电源两极间的电压。
图一中的能量转换关系：外电路中、电荷在静电力作用下由正极经R到达负极，电能转换成内能，Q=IUt；内电路中、定向运动的电荷同样受到构成电源的离子、分子的阻碍（内电阻），也有电能转换成内能Q=I2rt；电源内部化学能转换成电能（非静电力作功），E=qE。即：qE=IUt+I2rtE=U+Ir
由上式可解释实验结果：当T不等于零时，I越大，Ir变大，U变小；当I=0时，U=E。当U=1.5V时，表明电源把化学能转换成电能时，可以使一库仑的电量具有1.5焦的电能。U=1.5V时，表明把电能转换成热能时，可以使一库仑的电量放出1.5焦的电能。
根据图二回答下列两个问题：
（1）K1闭合时，V的读数怎样变？
（2）K1、K2都断开V测量的是什么