摘 要：这节教材内容是电路知识和电场知识的衔接，起承上启下的作用。通过类比分析和自制教具演示使学生掌握电源的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的知识。充分调动了学生的积极性，有助于培养学生的逻辑思维能力和科学探究能力。

关键词：电源和电流；类比分析；自制教具

一、 教材分析

前一章学习了静电场知识，这节教材内容从电场知识入手进行分析、讨论，巧妙地将“电场”和“电路”的知识联系起来，能够培养学生温故知新和勇于探究的能力。

二、 学情分析

学生为高二的学生，思维敏捷，动手性强，对物理有浓厚的兴趣，对物理未知世界充满好奇。通过第一章对静电场的学习，具有一定的电学基础，并且初中对电路有一定的掌握。在原有基础上进一步学习有关电源和电流的知识，就要想办法充分调动学生的积极性，培养学生的逻辑思维能力和科学探究能力。

三、 教学目标

（一） 知识与技能

1. 明确电源在电路中所起的作用，掌握恒定电场的建立。2. 掌握恒定电流的形成过程、电流定义、单位以及方向。3. 会推导电流的微观表达式。

（二） 过程与方法

通过类比分析引导学生探究本节课知识点。

（三） 情感态度与价值观

通过本节课的学习引导学生利用已知知识分析探究新问题和培养学生理论联系生活实际的能力。

四、 教学重难点

重点：1. 电源的作用及恒定电流的产生过程。2. 掌握电流的计算，单位以及方向。

难点：1. 电源的作用。2. 电流的微观解释。

五、 教学方法

实验探究、讲授、引导讨论

六、 教学环境和资源

交互式电子白板等多媒体辅助教学设备、教学课件、自制电路板，连通器，水泵，电流表。

七、 教学过程

（一） 引入新课教师活动：通过对第一章静电场的学习，我们掌握了一些重要的电学概念和研究方法。那么在自然界和日常生活中，我们经常会遇到电荷运动所产生的效应。下面我们学习与电荷运动有关的知识。

（二） 新课教学

1. 教师活动：PPT展示闪电自然现象图片。教师活动：做电容器放电实验。提出问题：闪电和电容器放电是怎么形成的？形成的电流是短暂的还是持续的？学生活动：观察实验现象，认真思考短暂电流形成过程，得出结论。教师活动：结合静电平衡知识引导分析短暂电流的形成过程。

提出问题：怎么得到持续电流？教师活动：用自制抽水实验教具演示抽水过程。提出问题：怎么得到持续水流？学生：需要水泵从低处往高处搬运水。

通过类比顺理引出要得到持续的电流，就需要一个类似水泵的装置来搬运电荷，这个装置叫电源。结合课本电源的作用，归纳：电源就是把自由电荷从一端搬迁到另一端的装置。

2. 恒定电流

（1） 恒定电流以及表达式

提出问题：电路中的电场如何分布？通过水管中水流作类比结合课本图2.1-2引导学生分析：电路周围的电场是由所有电路元件共同产生的，前面流走的电荷由后面的电荷来补充，所以整个电路周围的电场分布是稳定的、不变的。

归纳得出恒定电场的概念。

问题：导体中的自由电荷在恒定电场的作用下是否加速运动？学生：思考问题。

教师活动：在电路中串联电流表演示，发现读数保持不变。得出恒定电流的概念：大小和方向都不随时间发生变化的电流。

问题：电流大小怎么表示？教师活动：用车流量计算作类比，通过引导使学生明白：电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。进而得出电流的计算方法。

结论：q=it电流单位：安培，简称安，符号A。常用单位：毫安（mA），微安（uA），1 mA=10-3A，1uA=10-6A.教师活动：引导学生分析电流的标失性。

结论：电流有大小，有方向，但不能用平行四边形定则合成，所以是标量。

（2） 探究电流的微观表达式

提出问题：电流的大小与自由电荷的电荷量、单位体积内的自由电荷个数、电荷定向移动的速度、还有导体横截面积有什么关系？学生活动：带着问题积极思考以下例题中的五个小问题。

【例题1】给一段长度为L横截面积为S粗细均匀的金属棒两端加一定的电压，此时金属棒中自由电子定向移动的速率为v，每单位体积内的自由电子数为n，每个自由电子的电荷量为q。问题1：这段金属棒的体积是多少？问题2：这段金属棒中自由电荷数有多少？问题3：这段金属棒内总的自由电荷量是多少？问题4：这些电荷量全部通过金属棒右截面需要多长时间？问题5：金属棒中的电流大小怎么表示？

學生活动：通过讨论交流，得出五个问题的答案，从而得出结论。

结论：电流的微观表达式I=nqvs

【例题2】已知一段铜导线上通过的电流I=2 A，横截面积S=2 mm2，单位体积内的自由电荷数n=8.3×1028个，电子的电荷量e=-1.6×10-19C，求这段铜导线中自由电子定向移动的速率是多少？

学生活动：计算结果，得出铜导线中自由电子定向移动的速率约为10-5m/s。

提出问题：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了呢？学生活动：思考问题。老师活动：提问电子热运动的平均速率和电场的传播速率并用PPT展示。学生活动：对比三个速率，在老师引导下得出结论。结论：闭合开关的瞬间，电路中各处迅速建立了恒定电场，自由电子在恒定电场的作用下，几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。

总结：通过这节课的学习，同学们有什么收获？

学生活动：总结这节课自己学到了什么，哪些知识点掌握不透彻需要进一步学习等。

作者简介：

惠小霞，甘肃省嘉峪关市，甘肃省嘉峪关市第一中学。endprint