电源电流电动势教案（精选8篇）

电源电流电动势教案 第1篇

《电源和电流、电动势》教学设计

学校： 泸源中学 学科： 物理 主备人： 王江才 备课组长： 郑仕潮

一、内容及其解析

1．内容

本单元教学内容如下：

二、目标及其解析

1．目标

①了解电流的形成过程。

②了解电流的微观机理及其定义式，知道电流的方向是如何规定的。

③了解电源在电路中的作用。了解电动势的概念和单位。了解常见电池电动势的大小。

2．解析

学生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、电场的形成及其变化已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生电流，是符合学生心里特点和认知规律的。本节首先向学生呈述了电流的形成过程，向同学们介绍了伏打和伽伐尼对发现电流所作的贡献，然后引导学生分析电流是怎样形成的，以及如何判断电流的方向。并引出了电源和电动势的定义，和单位。最后想同学介绍了日常生活中的电流和电源装置。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

三、教学过程设

第一课时 电源和电流

课堂引入：学生看课本41页，思考电流的形成，什么是电源，恒定电流的计算

教师归纳总结

一、电源

1.能把自由电子从正极搬到负极的装置

2.作用: ①保持导体两端的电势差(电压)②使电路有持续的电流.二、恒定电场

1.定义：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。2.特点：导体内电场线与导体平行；电场强度不随时间变化 3.恒定电场与静电场性质相同

三、恒定电流

1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。

2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理量。

3、单位：安培（简称安），符号：A

4、公式：

5、说明 Iqt（1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

（3）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时： Iq1q2t（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量。

目标检测：

关于电流,以下说法正确的是()A.通过横截面的电荷量的多少就是电流的大小 B.负电荷定向移动的方向规定为电流的方向

C.在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 D.导体两端没有电压就不能形成电流

E.根据I=Q/t可知I与Q成正比 F.电流有方向,电流是矢量

G.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

H.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

四、电流的微观意义 1.引入：

一个粗细均匀的，长为L的导体，两端加一定电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带电量为q，求此导体中的电流是多少？

2.电流的微观意义的应用

例：有一个横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10－2kg/mol,阿佛加德罗常数为NA= 6.02×1023mol-1，电子的电量为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率v？

3、三种微观速度的区别

讨论：如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力的作用而定向移动形成电流。（对整体而言）

（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级10－5m/s。（对每个电子而言）

（3）电子的热运动速率，任何微观粒子都做无规则的运动，其速率与温度有关，通常情况为105m/s。

五、典型例题讨论

如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（）

课堂小结

目标检测

1.一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？

2.原子中的电子饶原子核的运动可以等效为环行电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上饶核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？

3.（天津高考）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速度时，一小段长为△l的电子束的电子个数是（）

A.IleSm2eUB.Ilem2eUC.1meS2eUB.ISlem2eU第二课时 电动势

课堂引入1：

如图所示，在外电路，电流由电源正极流向负极，即从高电势流到低电势，电流在电源内部只能从负极流向正极，即从低电势流到高电势．根据电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，反而起阻碍作用．(1)是什么力把正电荷从电源的负极搬运到电源的正极？(2)电源中的能量是如何转化的？

电源:通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 课堂引入2：

日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．

如果把1 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把1 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？哪个电池做功本领大？

电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 总结

二、电动势

1．定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功w跟被移送的电荷量q的比值

2．定义式：E＝W/q，（E的大小与W和q无关，由电源自身的性质决定的）3.单位：伏特(V), 1V=1J/C 4.标量，电动势只有大小，没有方向

5.物理意义：描述电源把其他形式的能量转化为电势能的本领 目标检测

1.关于电动势E的说法中正确的是()A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比

B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同

2.关于电动势，下列说法中正确的是

()A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加 B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大

C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时，单位电荷量做功越多

D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时，移送的电荷量越多 例1 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？

例2 如图所示是两个电池外壳的说明文字．图中所述进口电池的电动势是________ V；国产电池最多可放出________ mA•h的电荷量，若电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_____h.图中还提供了哪些信息：_____________________.目标检测

1．(对电动势概念的理解)关于电压和电动势，下列说法正确的是()A．电动势就是电源两极间的电压

B．电压和电动势单位都是伏特，所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法 C．电压U＝W/q和电动势E＝W/q中的W是一样的，都是静电力所做的功 D．电压和电动势有本质的区别，反映的能量转化方向不同 2．(对电源的理解)关于电源，下列说法正确的是()A．当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大 B．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变 C．当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大 D．以上说法都不对

3．(非静电力及其做功的特点)以下说法中正确的是()A．电源内部和外电路，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少 C．在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力

D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加 4．(电池容量的理解)电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A•h”的字样，则表示()A．该电池在工作1 h 后达到的电流为15 A B．该电池在工作15 h 后达到的电流为15 A C．电池以1.5 A 的电流工作，可用10 h D．电池以15 A 的电流工作，可用15 h

电源电流电动势教案 第2篇

教学目标：

1、了解电流的微观机理及其定义式，知道电流的方向是如何规定的。

2、了解电源的发明对人类的生活产生的巨大的影响。

3、了解电源在电路中的作用。了解电动势的概念和单位。了解常见电池电动势的大小。

教学过程

一、电流

问：怎样才能产生电流？(电荷的定向移动)问：产生电流需要有什么样的条件呢？(①自由电荷②导体两端有电压)说明：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子，都是自由电荷，干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压。

问：如何规定电流的方向？(规定正电荷定向移动的方向为电流的方向)问：金属中自由电荷是电子，那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系？(相反)问：导体中电流的流向如何？(在电源外部电流从正极流向负极，在内部是由负极流向正极)问：电流有强弱的不同，如何比较电流的强弱？(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)说明：我们把通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值定义为电流，用I表示，I＝Q/t 问：在国际单位制中，电流的单位是什么？(安培 简称安，符号A)问：还有什么常用单位？(毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A)

二、电源和电动势

说明：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成，问：那么电源的作用是什么呢？(使导体两端建立电场，电场力使导体中的自由电荷做定向运动，形成持续的电流)说明：生活中有各种各样的电源，不同的电源，两极间电压的大小不一样。不接用电器时，常用干电池两极间的电压大约是l.5V，铅蓄电池两极间的电压大约是2V。电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的．电源的这种特性，物理学中用电动势来描述，符号是E，电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势的单位与电压的单位相同，也是伏特。

问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？(把其他形式的能转化为电能，化学电池把化学能转化为电能，发电机把机械能转化为电能，太阳电池把太阳能转化为电能)第五节、电流和电源 板书设计

一、电流

1、电荷的定向移动形成电流

条件：①自由电荷 ②导体两端有电压

2、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向

3、电流流向：电源外部正极流向负极，内部负极流向正极

4、电流：通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值 I＝Q/t 国际单位：安培 简称安，符号A

常用单位：毫安mA 1mA=10-3A 微安 μA 1μA=10-6A

二、电源和电动势

1、电动势E ：电源没有接入电路时两极间的电压

电动势由电源本身的性质决定的

认识电源电动势 第3篇

电源在电路中的作用可与生活中抽水机的作用类比便于理解.如图1所示, 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.但若在水池A、B间连一台抽水机, 将水池B中的水抽到水池A中, 保持A、B之间的高度差, 从而在水管中就有源源不断的水流了.电源在电路中的作用就是不断地将流到负极的正电荷搬送到正极, 从而保持正负极间有一定的电势差, 电路中便有持续的电流.

从能量转化的角度来看, 当水由A池流入B池时, 由于重力做功, 水的重力势能减少转化为其它形式的能.如图1所示, 当抽水机将B中的水抽到A中的过程中, 要克服水的重力做功, 将其他形式的能转化为水的势能.同理在电源内部如图2所示, 由于存在由正极指向负极的电场, 当把正电荷由负极搬运到正极的过程中, 就要有非静电力作用于电荷来克服静电力做功, 使电荷的电势能增加, 即从能量转化来看.电源是把其它形式的能转化为电能的装置.

二、电动势

电源是把其他形式的能转化为电能的装置, 这种转化是通过非静电力做功来实现的.由于不同电源具有不同性质和不同强弱的非静电力, 因此不同电源转化能量的本领不同, 表现在不同电源保持正负两极稳定电压的本领不同.为了表示电源的这种特性, 电学中引入了电动势的概念.电源的电动势高, 表明该电源把其他形式能转化为电能的本领强, 反之表明该电源把其他形式能转化为电能的本领弱.因此, 电源电动势, 是由电源本身的性质决定的, 与电源是否接入电路及电路的工作状态无关.

电源电动势用符号E表示, 它的大小等于电源没有接入电路时正负两极间的电压, 单位也是V, 与电压的单位相同.例如干电池没有接入电路时, 两极间的电压是1.5 V, 干电池的电动势就是1.5 V;铅蓄电池没有接入电路时, 两极间的电压是2V, 铅蓄电池的电动势就是2 V;发电机在没有接入负载时, 输出端的电压可达数千伏, 该发电机的电动势就是数千伏.

三、几种常见的电池

实验室和日常生活中用得最多的电池是化学电池, 各种化学电池基本上是由电解质溶液和插在其中的正、负电极组成.正、负电极用不同的金属或者碳棒制成.

圆筒形干电池是一种广泛使用的电源, 用氯化铵作电解质.这种电池按体积大小有多种规格, 电动势都是1.5 V.层叠电池也是一种干电池, 它由多个电池组合而成, 电动势较高.碱性电池的外形和电动势与干电池一样, 但改用强碱性物质氢氧化钾或氢氧化钠做电解质, 容量比同体积的干电池大得多, 常用在小型录音机、照相机闪光灯等耗电荷量大的用电器中.

钮扣式氧化银电池体积小, 可用于电子表、便携式计算器等.它的正极是氧化银, 负极是锌, 电解液是氢氧化钾溶液.该电池的电动势为1.55 V.

可再充电的电池叫二次电池, 镍氢电池、锂离子电池等都是二次电池.常用在移动电话、手提电脑等需要重新充电的用电器中.

铅蓄电池也是一种二次电池, 它的负极是铅板, 正极是涂了一层过氧化铅的铅板, 电解液是硫酸溶液.它的电动势是2 V.

硅光电池是一种将光能转化为电能的电池.这种电池性能稳定, 使用寿命长.在人造卫星上常用硅光电池做电源.目前硅光电池的成本较高, 能量转换效率较低, 这限制了它的使用范围.

四、电压与电源电动势

电源的电动势和某一段电路两端的电压可以有相同的大小和单位, 但两者的物理含义完全不同.

(1) 它们描述的对象不同:电动势是电源具有的, 是描述电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量, 电压是反映电场力做功本领的物理量.

(2) 物理意义不同:电动势在数值上等于将单位电量正电荷从电源负极移到正极的过程中, 其他形式的能量转化成电能的多少.也就是说, 电源的电动势则表示1库仑电荷通过该电源时, 有多少焦耳其他形式的能转化为电能;而电压在数值上等于移动单位电量正电荷时电场力作的功, 就是将电能转化成其他形式能量的多少.也就是说, 一段电路两端的电压表示1库仑电荷通过该段电路时, 有多少焦耳的电能转化为其他形式的能.所以它们都反映了能量的转化, 但转化的过程是不一样的.

例如, 某用电器两端电压是1.5 V, 表示1 C电荷通过该用电器时, 有1.5 J的电能通过电场力做功转化为其他形式的能量.而干电池的电动势也是1.5 V, 表明1 C电荷通过干电池时, 有1.5 J其他形式的能通过“非静电力”做功转化为电能.可见与电压和电动势这两个概念有关的能量转化方向是相反的, 这是它们最本质的区别.

例题解读

1. 电动势的概念

例1有关电源的电动势, 下列说法正确的是 ()

(A) 由E=I (R+r) 可知, 闭合电路的I越大, 电源电动势也越大

(B) 电源电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领, 电动势越大, 电源把其他形式的能转化为电能的本领越强

(C) 用电压表测电源两极的电压时, 电压表的读数就是电源电动势

(D) 电源电动势在数值上等于电路中流过1 C电荷量时电源把其他形式的能转化成电能的量

解析:本题的关键是正确理解电源电动势的物理意义以及决定电动势大小的物理量.电动势的大小由电源本身的性质决定, 与外电路无关, 故A错;电源电动势越大, 把其他形式的能转换成电能的本领越强, 故 (B) 正确;电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压, (C) 中电压表的读数实际上是路端电压, 小于电动势, 故 (C) 错;从能量转化方面来看, 电源电动势在数值上等于电路中流过1C电荷量时电源所提供的电能, 而这一电能正是由电源把其他形式的能转化而来的, 故 (D) 正确.●陶汉斌

答案: (B) (D)

2. 根据电动势进行计算

例2将电动势为3.0 V的电源接入电路中, 测得电源两极间的电压为2.4 V, 当电路中有6 C的电荷流过时, 求:

(1) 有多少其它形式的能转化为电能.

(2) 外电路中有多少电能转化为其他形式的能.

(3) 内电路中有多少电能转化为其他形式的能.

解析:由电动势的定义可知, 在电源内部非静电力每移送1 C电荷, 有3 J其他形式的能转化为电能.也可认为在电源中, 非静电力移送电荷做多少功, 就有多少其他形式的能转化为电能;在电路中, 电场力移送电荷做多少功, 就有多少电能转化为其他形式的能.

(1) W=EIt=Eq=36 J=18 J, 电源中共有18J其他形式的能转化为电能.

(2) W1=U1It=U1q=2.46 J=14.4 J, 外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.

(3) 内电压U2=E-U1=3 V-2.4 V=0.6 V

所以W2=U2q=0.66 J=3.6 J.内电路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6 J.

测量电源电动势与内阻方法探析 第4篇

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

（责任编辑易志毅）endprint

测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的重要实验，在近几年的高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，所以广大教师和学生都应重视该实验。笔者认为，使用不同的测量仪器可以从不同的角度进行测量，下面将根据这一思路介绍几种测量方法。

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

（责任编辑易志毅）endprint

测量电源电动势（E）和内阻（r），是电学的重要实验，在近几年的高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，所以广大教师和学生都应重视该实验。笔者认为，使用不同的测量仪器可以从不同的角度进行测量，下面将根据这一思路介绍几种测量方法。

一、电流表和电压表测量电源电动势和内阻

实验所需元器件：直流电源、电流表、电压表、导线、滑动变阻器和电键。

图1实验原理：如图1所示。

实验数据处理：①由E=U+Ir知：调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的两组数据，列方程：

E=U1+I1r

E=U2+I2r

求解。

②调节滑动变阻器，测出路端电压U和干路电流I的多组数据（至少六组数据），在平面直角坐标系中描点图2连线，如图2所示，作出U=-Ir+E的关系图像；在U-I关系图像中，纵轴截距表示电源电动势，倾斜直线斜率的绝对值表示电源内电阻。

【例1】在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻的大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学利用图3所示原理进行实验，并利用图像处理实验数据得到如图4所示的图像。

图3（1）在如图3所示的电路原理图中，产生系统误差的主要原因是。

（2）由该同学所作的U—I图线可得被测干电池的电动势E=

图15图16mgsinθ-μmgcosθ=ma，

解得a=2m/s2

s=112at2=16mt=4s

点评：本题难点在于摩擦力方向分析，分析时一般考虑是否有相对运动，没有相对运动则应是静摩擦力或没有摩擦力；而有相对运动则应考虑相对运动方向问题，教师对“相对”二字要作较为全面的分析，用图像帮助学生突破难关，理清多过程问题中混淆因素。

摩擦力作为高考物理中的重点，学生的分析往往停留在抽象思维阶段，所以一旦分析不当，就容易造成较严重的错误，通过作图使问题简捷、形象、直观，相对能减少错误发生的概率；同时学生作图习惯的养成，图像分析能力的提高，能减少考试中对图像的恐慌心理，答题效果必有所提高。

参考文献

[1]陈忠.图像法巧解物理中的复杂问题[J].中学物理，2011（15）.

[2]王超良.图像法处理问题的思路[J].数理化学习，2011（Z1）.

[3]刘贵生.物理图像在教学中的作用[J].中学生数理化，2008（10）.

[4]李达.物理图像中“面积”的妙用[J].中学生数理化，2011（2）.

[5]邓有鸿.物理图像中“面积”实际物理意义的探讨[J].中学物理教学参考，2011（Z1）.

2.1电源和电流教案 第5篇

第一节《电源和电流》教学设计

一、教材分析

学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

二、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

学生通过类比分析、讨论和合作推导等过程加强对电源的概念、导线中的电场和恒定电流等方面知识的理解。

（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、教学重点、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、学情分析

恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法

探究、讲授、讨论、练习

六、课前准备

多媒体辅助教学设备

七、课时：一课时

八、教学过程(一)设置情景：

多媒体展示一段新闻，从中引出静电场的作用从第一章过渡到第二章。

（二）新课教学： 1．电源：

先分析课本图2。1-1（多媒体展示）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：怎样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。再次展示图2.1-1，在A、B之间加上装置P（电源）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：

恒定电场的说明：

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。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。

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）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。（2）定义式：IQ t

36（3）单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA（4）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。（5）电流的微观表示：I=Q/t=nvqS

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？---学生分组讨论推导。

老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。

（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】如何用图象表示直流电和交流电？ 分析课本例题（详见课本，这里略）

（三）拓展：

自由电子通过1m长的导线需要3个多小时,而开灯时开关闭合的瞬间灯就亮了这是为什么？（学生讨论，最后老师总结）

（四）小结：对本节内容做简要小结

（五）巩固新课：

1、复习课本内容

2、完成P43问题与练习：作业1、2

板书设计：

2.1 电源和电流

一、电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置

二、导线中的电场: 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。(恒定电场)

三、电流:（1）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。（2）定义式：I（3）（4）（5）（6）

Q t3

6单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。电流的微观表示：I=Q/t=nvqS

种类：

《物理》选修3-1 第二章

第一节《电源和电流》教学设计 2011

授课人：范亚会

电源电流电动势教案 第6篇

教材分析：

本节教材内容有初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫，开篇引入承接前一章所教静电场相关内容，由老师设问引导学生分析，若用用导线连接两个带异种电荷的导体，会产生瞬时电流，请学生思考如何产生持续的电流。接下来先请学生观察两只在不同高度用水管相连的水杯，请同学回答如何在两只不同高度的水杯之间产生连续的水流，从而引入电源的概念，初步介绍电源在电流形成过程中的作用。学情分析：

已知

初中所学知识和高中所学静电场知识铺垫 未知

1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。３、会灵活运用公式计算电流的大小。

想知

利用水流类比理解恒定电流的形成，并能通过恒定电场的形成理解导体内电场的动态平衡。

难知

理解电源的作用、导体内恒定电场的形成、恒定电流的形成。错知 教学过程：

（一）引入新课

教师：前面一章我们通过对静电场的学习不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，为我们进一步学习电学的其他内容奠定了重要基础。

这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流）

（二）进行新课 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，而我们教室的灯泡却能连续发光？

（注：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，首先请同学们阅读课本“电源”部分的第一节。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。

教师：请同学们观察下面的实验现象。

（对比实验）两只不同高度的水杯，一只装满水，两只杯子通过软管相连；观察水从高处杯子流进低处的杯子；

教师：请同学们思考如何让水管中产生持续的水流。学生答：

教师：那么如何使得导体中产生持续的电流呢。请同学们阅读“电源”部分的第二小节。

（投影）教材图2.1－2，（如图所示）

师生互动，建立起电源的概念及引导学生分析电源的作用：把到达A端的自由电子搬回B端，维持AB的电势差。

过渡：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？

2、导线中的电场 先回顾静电平衡的模型

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分析，如图2.1－4所示。

分析：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。

通过师生分析，建立起恒定电场的概念。引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。

过渡：在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电荷是不是运动速率越来越快呢？电流大小是不是也会因此而发生变化呢？请同学们带着这些问题阅读“恒定电流”第一节

3、恒定电流

层次一：由学生阅读分析为何在恒定电场中电荷运动的平均速率不变。并得出恒定电流的概念、及定义式，单位等。

学生：I=q t学生：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。

它们之间的关系是：

mA=10-3A；

1μA=10-6A ［投影］以上相关内容

教师请同学们阅读教材43页的问题与练习2、3两题并求解。请学生分析，学生评判。

层次二：在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v,试求解流经该段导体电流的表达式。学生分析：I=nqsvt/t=nqsv

师生共同分析课本上的例题1。

师生互动：结合例题1讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

（三）课堂总结、点评

（四）板书设计 电源和电流 一

电源

二

恒定电场 三

恒定电流

I=q/t

单位：安培

1A=1C/s

1A=103mA

教后反思

电源电流电动势教案 第7篇

1.教学目标

教学目标】

1． 知道电源在直流电路中的作用 2．知道恒定电流的定义、单位

3．从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

2.教学重点/难点

重点：电流的概念

难点：从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

3.教学用具 4.标签

教学过程 【自主预习】 1.电源

观察教材图2.1-1，A、B分别带正负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流)，电子移动方向为

（填A→B或B→A），若要保持持续的定向移动(电流)，A、B需有一个装置，使A、B周围的空间始终存在一定的电场，能使A、B间维持一定的电势差的装置称为。

2.恒定电场

导线内的电场是由

、等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会

。由

的电荷所产生的 的电场，称为恒定电场，3.恒定电流

由于

的作用，导体中自由电荷定向运动的速率

，而运动过程中会与导体内不动的粒子

从而减速，总体来说自由电荷定向运动的 不随时间变化。把

、都不随间

的电流称为恒定电流。

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:_______。电流的单位为

，简称

，符号是

，常用的电流单位还有

和

。【典型例题】

一、形成电流的条件

【例1】如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）

A、有瞬时电流形成，方向由A到B

B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零

D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

一、电流的定义

【例2】 已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？

二、电流的微观表达式

【例3】 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速度为v，在Δt时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为()A．nvSΔt

B．nvΔt C．IΔt/q

D．IΔt/Sq 【例4】如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向； ⑵电解槽中的电流方向如何？

⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？

⑷电解槽中的电流为多大？

【课后练习】

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 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.3.2A 5.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

6．下列说法中不正确的是()A．导体中有电荷运动就形成电流

B．电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反 C．对于导体，只要其两端有电压就有电流 D．国际单位制中电流的单位是安

7.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是()

A．IA＝IB

B．IA＝2IB C．IB＝2IA

D．不能确定

8．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为()A．4.8×10－6 A

B．3.0×10－13 A C．9.6×10－16 A

D．3.0×10－6 A 9．一个半径为r(米)的细橡胶圆环，均匀地带上Q(库仑)的负电荷，当它以角速度ω(弧度/秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为()A．Q

B.Q2π

C.Qω2π

D.2Qωπ 10．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

11．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是()

A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效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，等效电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小 12．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m.求在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内电子个数是多少？ 答案：

例1.答案 e22πr2mkmr 解析 所谓等效电流，就是把电子绕核运动单位时间内的电荷量通过圆周上各处看成是持续运动时所形成的电流，根据电流强度的定义即可算出等效电流的大小． 截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e.则有：I＝qt＝eT 再由库仑力提供向心力，有：ke2r2＝m4π2T2r得 T＝2πre mrk 解得I＝e22πr2mkmr 例2答案 AC 解析 此题考查对电流强度公式I＝q/t的理解及电流强度的微观表达式I＝nqvS的理解．在Δt时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为vΔt，由于铜导线的横截面积为S，则在Δt时间内，电子经过的导线体积为vΔtS.又由于单位体积的导线有n个自由电子，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvSΔt，故A正确．由于流经导线的电流为I，则在Δt时间内，流经导线的电荷量为IΔt，而电子的电荷量为q，则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为IΔt/q，故C也正确.例3解析：⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动

⑵电解槽中的电流方向向右

⑶8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义I= =4A 课后检测

1。D 2.BD 3.C 4.D 5.答案 C 解析 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、定向移动速度，还与导体的横截面积有关，故选C.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率都是电流微观表达式I＝nqSv中的v.6.答案 A 7.答案 A 解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导 线的组成材料不同等等．但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I＝qt可知电流强度相等． 8.答案 A 解析 电子枪2 s内发射了6×1013 个电子，则2 s通过示波管横截面的电子数为6×1013个，因此电流I＝6×1013×1.6×10－192 A＝4.8×－6 A.9.答案 C 解析 负电荷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，因此应用电流的定义式I＝qt，再结合圆周运动相关的知识即可求解．T＝2πω，I＝qt＝QT＝Qω2π.10.答案 B 11.答案 AB 解析 截取圆环的任一截面S，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有：I= =

又T=，所以I=

电源电流电动势教案 第8篇

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：I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 =10mA = 10µA（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。

36Q t

【问题】如何用图象表示直流电和交流电？

分析课本例题（详见课本，这里略）

通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。

（三）小结：对本节内容做简要小结

（四）巩固新课：

1、复习课本内容