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高中物理选修1-1《变压器》教案

 

  高中物理选修1-1《变压器》教案

  一、本节教材分析

  变压器是交变电路中常见的一种电器设备,也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时,要积极引导学生从电磁感应的角度说明:原线圈上加交流电压产生交流电流,铁芯中产生交变磁通量,副线圈中产生交变电动势,副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调,从能量转换的角度看,变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置,经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识,可让学生根据电磁感应原理,经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电,铁芯内部有磁场(铁芯外部磁场很弱).

  变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识.

  二、教学目标

  1、知识目标

  (1)知道变压器的构造.

  (2)理解互感现象,理解变压器的工作原理.

  (3)理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.

  (4)理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.

  (5)知道课本中介绍的几种常见的变压器.

  2、能力目标

  (1)用电磁感应去理解变压的工作原理,培养学生综合应用所学知识的能力.

  (2)讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.(抓主要因素,忽略次要因素,排除无关因素)

  3、情感态度与价值观

  (1)使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.

  (2)培养学生实事求是的科学态度.

  三、教学重点、难点

  重点:变压器工作原理及工作规律.

  难点:1.理解副线圈两端的电压为交变电压.

  2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系.

  3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义.

  四、学情分析:学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律,了解了电感现象,为本节的学习打下了理论基础。可自行预习课本,了解相关原理。同时变压器的作用神奇,变压装置在生活中很常见,应激发学生学习主动性,利用课余时间,带着自己的问题,搜集资料了解变压器

  五、教学方法

  实验探究、演绎推理、学案导学

  六、课前准备

  可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.

  七、课时安排

  1 课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

  (二)情景导入、展示目标。

  [师]在实际应用中,常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 ...

高中物理选修1-1《交变电流》教案

 

  高中物理选修1-1《交变电流》教案

  一、 预习目标

  1、知道交变电流产生的原理

  2、知道交变电流的变化规律及物理量间的关系

  二、预习内容

  1、交变电流

  ________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流,简称交流( )

  ________不随时间变化的电流称为直流( )

  大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流

  2、交变电流的产生

  (1)过程分析

  特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊

  B与S的关系

  磁通量Φ的大小

  4个过程中 Φ的变化

  电流方向

  磁通量Φ的变化率

  (2)中性面:_______________________________

  磁通量___________

  磁通量的变化率____________

  感应电动势e=________,_______感应电流

  感应电流方向________,线圈转动一周,感应电流方向改变______次

  课内探究学案

  一、学习目标

  1、理解交变电流的产生原理及变化规律;

  2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系;

  学习重难点:交变电流的产生原理、变化规律及物理量间的关系

  二、学习过程

  1、为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动,线框里能产生交变电流?

  2、交变电流的产生过程中的两个特殊位置及特点是什么?

  (1)中性面:与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时;

  (a)线圈各边都不切割磁感线,即感应电流等于零;

  (b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大,磁通量的变化率为零.

  (c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.

  (2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,线圈平面平行于磁感线,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势、感应电流均最大,电流方向不变.

  3、交变电流的变化规律:

  如图5-1-1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程:

  当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中Im=Em/R。

  当以线圈通过中性面对为计时起点时,交变电流的函数表达式:e=Em sinωt,其中Em=2NBLv=NBωS;i=Im sinωt,其中Im=Em/R。

  图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t和i-t图象:

  三、反思总结

  ...

高中物理选修1-1《法拉第电磁感应定律》教案

 

  高中物理选修1-1《法拉第电磁感应定律》教案

  引入部分示例:

  复习提问:

  1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?

  (引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的)

  2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?

  (引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在)

  引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.

  1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体?

  2:在电磁感应现象里,如果电路是闭合的,电路中就有感应电流,感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的,电路中就没有感应电流,但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题.

  实验部分示例:

  分析:磁铁相对于线圈运动得越快—电流计指针偏转角度越大---感应电流越大---表明感应电动势越大.

  磁铁相对于线圈运动得越快,即穿过线圈的磁能通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.

  演示实验:如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.

  分析:导体切割磁感线的速度越大—电流计指针偏转角度越大—感应电流越大---表明感应电动势越大.

  导体切割磁感线的速度越大,即穿过线圈的磁通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关.

  小结:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系

  设时刻

  时穿过闭合电路的磁通量为

  ,设时刻

  时穿过闭合电路的磁通量为

  ,则在时间

  内磁通量的变化量为

  ,则感应电动势为:

  法拉第电磁感应定律:电路中感应电

  动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.

  理论和实践表明:

  长度为

  的导体,以速度

  在磁感应...

高中物理选修1-1《电磁感应现象》教案

 

  高中物理选修1-1《电磁感应现象》教案

  教学目标

  知识目标

  1、知道磁通量的定义,公式的适用条件,会用这一公式进行简单的计算.

  2、知道什么是电磁感应现象.

  3、理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生”.

  4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象.

  能力目标

  1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

  情感目标

  1、学生认识“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点.

  教学建议

  关于电磁感应现象的教学分析

  1.电磁感应现象

  利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。

  2.产生感应电流的条件

  ①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,电路中产生了感应电流。

  ②当磁体相对静止的闭合电路运动时,电路中产生了感应电流.

  ③当磁体和闭合电路都保持静止,而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时,电路中产生了感应电流.

  其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变,所以,不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.

  3.电磁感应现象中的能量守恒

  电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其他形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移,电磁感应现象遵循能量守恒定律.

  教法建议

  1、课本中得出结论后的思考与讨论,是一个进一步启发学生手脑并用、独立思考,全面认识电磁感应现象的题目,教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论.

  2、本节课文的最后分析了两种情况下电磁感应现象中的能量转化,这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识,而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义.有条件的,可以由教师引导学生自行分析,以培养学生运用所学知识独立分析问题的能力.

  教学重点和教学难点

  教学重点:感应电流的产生条件是本节的教学重点,而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点.由于学生在初中时已经接触过相关的电磁感应现象,因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识,如果条件允许可以让学生自己动手实验,并在教师引导下进行分组讨论,教师可以通过问题的设计来引导实验的进行,例如:对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨,让学生明白感应电流产生的条件.正确理解感应电流产生的条件.

  电磁感应现象

  教学设计方案

  教学目的:

  1、知道磁通量的定义,知道磁通量的国际单位,知道公式 的适用条件,会用公式计算.

  2、启发学生观察实验现象,从中分析归纳通过磁场产生电流的条件.

  3、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

  教学重点:...

高中物理选修1-1《磁性材料》教案

 

  高中物理选修1-1《磁性材料》教案

  教学目标:

  1、了解磁化与退磁的概念。

  2、了解磁性材料及其应用

  教学过程:

  一、磁化和退磁

  说明:缝衣针、螺丝刀等钢铁物体,与磁铁接触后就会显示出磁性,我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化

  说明:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性,这种现象叫做退磁

  说明:铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比其他物质强得多,这些物质叫做铁磁性物质,也叫强磁性物质

  问:为什么铁磁性物质磁化后能有很强的磁性?(铁磁性物质的结构与其他物质有所不同,物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象。有些铁磁性材料,在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁.这样的材料叫做硬磁性材料。有的铁磁性材料,外磁场撤去以后,磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁,这样的材料叫做软磁性材料。永磁体要有很强的剩磁,所以要用硬磁性材料制造.电磁铁要在通电时有磁性,断电时失去磁性,所以要用软磁性材料制造。)

  二、磁性材料的发展

  阅读

  三、磁记录

  阅读

  四、地球磁场留下的记录

  阅读

  第五节、磁性材料

  一、磁化和退磁

  1、磁化:钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象

  2、退磁:原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用,就会失去磁性

  3、铁磁性物质(强磁性物质):铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物,磁化后的磁性比较强

  4、磁化和退磁解释:物质是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成,电子绕核旋转,这就相当于一个小磁体,称之为磁畴,磁化前,各个磁畴的磁化方向不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用在宏观上互相抵消,物体对外不显磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴的磁化方向有规律地排列起来,使得磁场大大加强。这个过程就是磁化的过程,高温下,磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时,磁畴的排列会被打乱,这些悄况下材料都会产生退磁现象

  5、硬磁性材料:磁化后撤去外磁场,物体具有很强的剩磁

  软磁性材料:磁化后磁畴的磁化的方向又变得杂乱,物体没有明显的剩磁

  二、磁性材料的发展

  三、磁记录

  四、地球磁场留下的记录

  教案设计...

高中物理选修1-1《磁场运动电荷的作用》教案

 

  高中物理选修1-1《磁场运动电荷的作用》教案

  一、 课前预习

  1、关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是( )

  A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零

  B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大

  C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关

  D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力

  2、以下说法正确的是 ( )

  A.通电导线在磁场中可能会受到力的作用

  B.磁铁对通电导线不会有力的作用

  C.两根通电导线之间不可能有力的作用

  D.两根通电导线之间只可能有引力的作用,不可能有斥力的作用

  二、知识梳理

  1. 安培力

  (1) 在磁场中,通电导线要受到_____力的作用,我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。

  (2) 通电导体放在磁场里,当导线方向与磁场垂直时,所受的安培力_____;当导线方向与磁场y一致时,所受的安培力_____;当导线方向与磁场斜交时,所受的安培力_______________.

  (3) 导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F=______________.

  2. 磁感应强度(B)

  (1) 磁感应强度是反映磁场_______的物理量。

  公式:B=__________单位:__________;磁感应强度是矢量。

  3. 安培力的方向

  (1) 左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内,让_______穿入手心,并使四指指向_______的方向,则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

  4. 电动机

  三、例题分析

  例题1:将长0.5m,通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.

  例题2:如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直,图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向

  四、课后练习

  1、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是( )

  2、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

  A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用.

  B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用.

  C.磁铁对桌面压力增加,不受桌面的摩擦力作用.

  D.磁铁对桌面压力增加,受到桌面的摩擦力作用.

  3、在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5&tim...

高中物理选修1-1《磁场对通电导线的作用》教案

 

  高中物理选修1-1《磁场对通电导线的作用》教案

  一、 课前预习

  1、关于磁场对通电直导线作用力的大小,下列说法中正确的是( )

  A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小,但不为零

  B.通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大

  C.作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关

  D.通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力

  2、以下说法正确的是 ( )

  A.通电导线在磁场中可能会受到力的作用

  B.磁铁对通电导线不会有力的作用

  C.两根通电导线之间不可能有力的作用

  D.两根通电导线之间只可能有引力的作用,不可能有斥力的作用

  二、知识梳理

  1. 安培力

  (1) 在磁场中,通电导线要受到_____力的作用,我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的。

  (2) 通电导体放在磁场里,当导线方向与磁场垂直时,所受的安培力_____;当导线方向与磁场y一致时,所受的安培力_____;当导线方向与磁场斜交时,所受的安培力_______________.

  (3) 导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F=______________.

  2. 磁感应强度(B)

  (1) 磁感应强度是反映磁场_______的物理量。

  公式:B=__________单位:__________;磁感应强度是矢量。

  3. 安培力的方向

  (1) 左手定则:伸开左手,使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内,让_______穿入手心,并使四指指向_______的方向,则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。

  4. 电动机

  三、例题分析

  例题1:将长0.5m,通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为______T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为______T,导线受安培力为______N.

  例题2:如图所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直,图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向

  四、课后练习

  1、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示,其中正确的是( )

  2、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )

  A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用.

  B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用.

  C.磁铁对桌面压力增加,不受桌面的摩擦力作用.

  D.磁铁对桌面压力增加,受到桌面的摩擦力作用.

  3、在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5&ti...

高中物理选修1-1《指南针与远洋航海和电流的磁场》教案

 

  高中物理选修1-1《指南针与远洋航海和电流的磁场》教案

  一、 课前预习

  1、下列关于地磁场的描述中正确的是:( )

  A.指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用

  B.观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合

  C.赤道上空的磁感线由北指南

  D.地球南、北极的磁感线和海平面平行

  2、关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是( )

  A、磁感线是闭合曲线,而静电场线不是闭合曲线

  B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线

  C、磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷

  D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向

  二、知识梳理

  1. 磁场、磁感线、地磁场、电流的磁场

  (1)1820年,丹麦物理学家__________用实验展示了电与磁的联系,说明了电与磁之间存在着相互作用,这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义,也预示了电力应用的可能性。

  (2)磁体和_______的周围都存在着磁场,磁场对________和电流都有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针_______的受力方向为该点的磁场方向.也就是小磁针_______时_______所指的方向。

  (3)磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的_______反映磁场的强弱。

  (4)描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的______方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时____的指向.

  磁感线在磁铁外部由____极到_____极,在磁铁内部由____极到_____极,构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越____,磁感线越疏处磁场越____.

  (5)地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,其间有一个交角,叫做_______。

  2. 电流磁场的方向

  (1) 判断直线电流的磁场具体做法是右手握住_______,让伸直的拇指的方向与_______一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是_______的环绕方向。

  (2) 判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_______,让弯曲的四指所指的方向跟_______一致,拇指所指的方向就是螺线管______________的方向。

  三、例题分析

  例题1:关于磁感应强度和磁感线,下列说法中错误的是( )

  A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向

  B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小

  C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行

  D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量

  例题2:大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况

  四、课后练习

  1、关于磁感线的概念和性质,以下说法中正确的是 ( )

  A、磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向

  B、磁场...

高中物理选修1-1《电流的热效应》教案

 

  高中物理选修1-1《电流的热效应》教案

  教学目标:

  1、用实验探究电流通过导体时,电能转化为导体的内能与哪些因素有关,重点通过实验研究方法研究导体通电时发热与导体的电子之间的关系。

  2、了解电流热效应跟哪些因素有关,理解并能够用焦耳定律解决一些实际问题。

  3、了解生活中应用焦耳定律的例子,了解节约电能的一些方法。

  教学过程:

  一、电阻和电流的热效应

  问:①白炽灯通电以后,一会儿热得烫手②电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭③电流通过导体时能使导体的温度升高在这些过程中能量转化情况如何?(电能变成内能)

  说明:电流能够将电能转化为内能这就是电流的热效应

  说明:导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢?请看下面的演示实验

  演示实验:

  实验器材:①阻值不同的电阻丝A 、B②两烧瓶质量完全相等的煤油③两支温度计④电源⑤导线

  实验过程:

  1、阻值不同的电阻丝A 、B分别浸在质量完全相等的煤油里,两者串联起来,通过变阻器和开关接到电源上

  2 、测量 两烧瓶煤油的初始温度并做记录

  3 、闭合开关,过几分仲后再测煤油的温度并做记录,同时记下这次通电的时间,比较两烧瓶煤油的温度

  实验结果:金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成正比

  问:除此以外,电流的热效应跟哪些因素有关呢?(①电流②时间)

  说明:英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律

  问:如果用Q 表示热量,用I 表示电流,R 表示导体的电阻,t 表示通电的时间,如何表示焦耳定律?(Q = I2Rt )

  说明:我们把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率

  问:热功率的公式是什么?(P=Q/t=I2R)

  问:国际单位制中热功率的单位是什么?(瓦特,简称瓦,符号是W)

  问:电动机的能量转化情况如何呢?(电能转化成机械能和内能,这时电功率大于热功率)

  电流通过白炽灯泡时能量转化情况如何呢?(电能几乎全部转化成内能,这时电功率等于热功率)

  板书设计

  一、电阻和电流的热效应

  1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比 Q = I2Rt

  2、热功率:单位时间消耗的电能

  P=Q/t=I2R

  单位:瓦特,简称瓦,符号是w

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  教学准备

  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。

  教学重难点

  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。

  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 、 都不随时间 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】