2.1 導體中的電場和電流
高中物理課堂教學教案
2.1導體中的電場和電流
年 月 日
課 題
§2.1導體中的電場和電流 課 型 新授課( 課時)
教 學 目 標 (一)知識與技能 1、了解電源的形成過程。 2、掌握恒定電場和恒定電流的形成過程。 (二)過程與方法 在理解恒定電流的基礎上,會靈活運用公式計算電流的大小。 (三)情感、態度與價值觀 通過本節對電源、電流的學習,培養將物理知識應用于生活和生產實踐的意識,勇于探究與日常生活有關的物理問題。 教學重點、難點 理解電源的形成過程及電流的產生。會靈活運用公式計算電流的大小。 教 學 方 法 探究、講授、討論、練習 教 學 手 段 投影片,多媒體輔助教學設備 教學活動 (一)引入新課 教師:人類通過對靜電場的研究不僅獲得了許多關于電現象的知識,而且形成了若干重要的電學概念和研究方法,成為電學理論的重要基礎。但是,無論在自然界還是生產和生活領域,更廣泛存在著的是電荷流動所引起的效應。那么,電荷為什么會流動?電荷流動服從什么規律,產生哪些效應?這些效應對人類的生產、生活方式和社會進步又起著怎樣的作用呢?過渡:這節課就來學習有關電流的知識。(板書課題:導體中的電場和電流) (二)進行新課 教師活動:為什么雷鳴電閃時,強大的電流能使天空發出耀眼的強光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續發光?通過現象對比,激發學生的求知欲。調動學生的學習積極性。過渡:要回答這個問題,就要從電源的知識學起。 1.電源 教師:(投影)教材圖2.1-1,(如圖所示)
分別帶正、負電荷的a、b兩個導體球,它們的周圍存在電場。如果用一條導線r將它們連接起來,分析a、b周圍的電場、a、b之間的電勢差會發生什么變化?最后,a、b兩個導體球會達到什么狀態?r中出現了怎樣的電流?學生活動:在教師的引導下,分析a、b周圍的電場、a、b之間的電勢差的變化情況。認識到,最終a、b兩個導體球會達到靜電平衡狀態。理解導線r中的電流只能是瞬時的。教師:(投影)教材圖2.1-2,(如圖所示)
提出問題:如果在ab之間接上一個裝置p,它能把經過r流到a的電子取走,補充給b,使ab始終保持一定數量的正、負電荷,情況會怎樣呢?引導學生討論、解釋可能會產生的現象。培養、鍛煉學生的思維能力。通過學生回答,發表見解,培養學生語言表達能力。師生互動,建立起電源的概念。思考:電源p在把電子從a搬運到b的過程中,電子的電勢能如何變化?電源發揮了怎樣的作用?過渡:在有電源的電路中,導線內部的電場強度有何特點呢? 2、導線中的電場 教師:(投影)教材圖2.1-3,(如圖所示)
介紹圖中各部分的意義,取出圖中方框中的一小段導線及電場線放大后進行研究,如圖2.1-4所示。教師引導學生討論導線中的電場將如何變化,最終又會達到怎樣的狀態。要把思維的過程展現給學生。 說明:教師要引導學生運用微元法和矢量疊加的方法,探究導線中電場的變化情況,分析出最終導線兩側積累的電荷將達到平衡狀態,垂直于導線方向上電場的分量將減為零,導線內的電場線保持和導線平行。這里一定要強調,這是電源電場和導線兩側的電荷得電場共同疊加的結果。通過師生分析,建立起恒定電場的概念。引導學生理解電荷的“穩定分布”是一個動態平衡的過程,不是靜止不變的。思考:在靜電場中所學的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等,在恒定電場中還是否適用呢?過渡:在恒定電場中自由電荷會受到電場力的作用,而發生定向運動,從而形成電流,恒定電場中的電流有何特點,又如何描述呢? 3、恒定電流