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时间:2019-11-12
《2019-2020年高中物理电源和电流教案新课标人教版选修1-1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中物理电源和电流教案新课标人教版选修1-1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⑴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,
2、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。⑵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。⑶电流的方向电荷
3、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
4、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
5、?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
6、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。⑴电源的作用:①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把其它形式的能转换成电能。⑵电源电动势的定义:为了表征电源转换电能的能
7、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.
8、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?4.小结5.布置作业1.复习本节教材并完成本节练习。2.小实验:自制一个水果电池。找一根5厘米长的铜片或粗铜丝,再从废干电池上剪下一条2毫米宽的锌皮,刮净,把铜片和锌皮插入苹果或番茄、柠檬等水
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