高中物理人教版必修第三册：1.电源和电流-教学设计 (1).docx

教学设计

课程基本信息

学科

高中物理

年级

高一

学期

春季

课题

电源和电流

学生信息

姓名

学校

班级

学号

教学目标

物理观念：1.认识电源及电流概念2.树立恒定电场的观念3.建立动态平衡的观念

科学思维：1.类比模拟，利用水泵抽水、弹珠运动等建立微观模型；2.思维方法，应用推理、建模等解决问题。

科学探究：1.用电容器充放电、水泵抽水建立电源概念；2.用弹珠滚动建立电流模型。3.用仿真实验模拟电路状态

科学态度与责任：1.引入：抽象问题宏观显化：2.探究：实验探究方法多样；3.拓展：节能环保科学佳话。

教学重难点

教学重点：电流、电源概念的建立与理解

教学难点：理解电源、电流含义及应用

教学过程

（一）电源模型的初步建构

1.创设情境，对比体验

师：同学们好，今天我们一起学习的主题是电源和电流，来看这样一幅动图，请问闪电为什么闪一下，经历了什么物理过程？

生：云层带电，空气电离，经历放电时出现现象，

师：结合生活经验，同学们能找到类似的闪光时刻吗？

生：a.舞台灯闪耀b.出警巡逻的警车，c.照相机的闪光灯等

创设情境：现在借助以下实验器材：电容器、发光二极管、电池等，一起体验电容器对二极管放电闪光的过程。首先使用电池对电容器充电，注意红线触碰长脚，然后对二极管放电，长脚对长脚。观察现象

现象：开关闭合后，闪亮后熄灭。

师：我们把电容器极板带电等效为如图，“放电闪光”是什么过程呢？

生：电荷定向移动的过程，电荷为什么会移动呢?其他材料（塑料管、橡胶行不行、漆包线）

生：存在电势差，（被吸引、驱动）

师：所以形成电流需要哪些条件？

生：自由电荷，存在电压（板书）

设计意图：（1）承前启后，借助电容器引发学生对电荷定向移动的思考，引出学习内容。

（2）从如何形成电流的情境初步建立电源模型，为闭合电路欧姆定律中电动势的学习埋下伏笔。

2.科学探究，建构模型

师：刚才我们通过电容器实现了短暂的通电，形成了电流，为什么不能实现发光？如何才能使导线中存在持续的电流呢？

生：用电池

科学论证：请通过活动探究思考，观察现象进行验证。

追问：观察到持续发光了吗？自由电子不是被正电荷中和了吗？用什么魔力B球的电子源源不断的向A球移动？让A球的负电荷补充到B球上呢？

活动：用另外的装置类比如何电子再从A球“搬回”到B球上。

类比迁移：用抽水机将水从B容器中抽回到A容器中，源源断地抽水，水也就源源不断地由A容器流向B容器，

师：水泵的作用是什么？

生：把低处的水搬运至高处。维持水压，

类比：电源如同水泵，是“搬运”（低处）电荷的装置，可以叫“电泵”。

设计意图：（1）实验特殊的装置，实现持续发光，发现问题，引出学习内容。

观察水泵工作方式类比电源，感悟电源的作用，解决问题。

（二）电流模型的研究

1.恒定电场的建构

（1）创设情境，类比抽象

师:在有电源的电路中，导线内部的电场有何特点？可以认为电源两极上带有等量异种电荷，截取其中一段导线进行研究.这是点电荷的电场，如果有导体在其中会静电平衡。用工作的辉光球模拟点电荷（正负交替变化），日光灯模拟一段导线。观察灯管会不会亮，如果亮注意各处亮度关系。

现象：改变摆放角度和位置，发现灯管各处亮度相同，

师：根据教材内容推理归纳导线内的电场

生：电子打到灯管积累了电荷，形成感应电场，产生荧光效应，在电源电荷和感应电场共同作用，导线内的合电场沿导线方向。

（2）科学探究，辨析概念：

思考问题：在有电源的电路中，电荷的分布有什么特点？

合作探究：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，但流失的同时补充充分，电场的分布也是稳定的，形成稳恒电场。

师：在有电源的电路中，导线内的电场沿导线方向，那么电子做什么运动？

观点1：会一直加速下去，因为自由电子受到与场强方向的相反的电场力作用，做加速运动，所以速度会越来越大。

观点2：灯管的亮度不会随着时间的推移不断变亮，亮度稳定。

通过论证得出导线内还有带正电的原子核和不可以自由移动的电子，加速后的自由电子会与这些粒子碰撞，碰撞阻碍自由电子的加速，结果是大量自由电子定向运动的平均速率不随时间变化，形成恒定电流。

实验结果：恒定电场内，大量电荷定向运动速率不变，形成恒定电流，提出概念。

设计思路：(1)通过实验类比和理论探究，推理得出通电线路中的电场是稳恒电场，让学生了解导线内电场形成的机理，经历科学探究过程。

(2)科学探究恒定电流，借助问题情境，提升学生的质疑能力和论证能力，通过理论探究及实验类比验证，得出正确结论，形成概念。

2.恒定电流的研究

（1）创设情境，建构概念

提出问题：如何描述电流的强弱？

师：由于电流是电荷的定向移动形成的，现实中无法观察到电荷的移动，怎么办？

类比迁移：以道路天桥为参考