11.1 電源和電流“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)“教學(xué)評”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)納雍六中課題人教版高中物理·必修·第三冊第十一章電路及其應(yīng)用第1節(jié)電源和電流（第一課時(shí)）課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：了解電源在電路中的作用，知道電流是怎樣形成的，并能進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算。教材分析：本節(jié)主要使學(xué)生們了解電源、恒定電場和恒定電流，并對電流的微觀解釋和新能源電動(dòng)車中的電池做了簡單介紹。本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修3第11章第1節(jié)的內(nèi)容,作為本章的開篇，一是向?qū)W生們介紹電學(xué)產(chǎn)生了巨大的工程應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生們意識到我們所學(xué)的內(nèi)容與生活是息息相關(guān)的；二是擴(kuò)展學(xué)生們對電場的認(rèn)識，加強(qiáng)學(xué)生對物質(zhì)觀的認(rèn)識。學(xué)情分析知識儲備：學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過電源、電流的概念，對電學(xué)有了基礎(chǔ)的了解。能力基礎(chǔ)：本節(jié)內(nèi)容以電源為切入點(diǎn)，首先以產(chǎn)生電流為目的，然后再引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生持續(xù)電流的條件。當(dāng)學(xué)生明白電源在電路中的作用后，再從電源過渡到恒定電場，并簡單對恒定電場與靜電場做一對比。思維能力：針對學(xué)生情況，以恒定電場會(huì)產(chǎn)生恒定電流為本節(jié)的重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)合理，邏輯清晰，不致使學(xué)生從靜電場到電路的變化感到突兀。核心素養(yǎng)物理觀念：通過對電流的形成的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)觀念?？茖W(xué)思維：從分析電源的作用入手，類比滑梯運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用類比方法和物理知識解決實(shí)際問題的能力。科學(xué)探究：通過電流形成的微觀解釋的探究，理解電流形成的本質(zhì)?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對恒定電場會(huì)產(chǎn)生恒定電流的了解，建立科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探究知識熱情。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件導(dǎo)學(xué)案活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電流的形成條件、電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場。2.理解電流的定義、定義式、單位及方向的規(guī)定，會(huì)用公式q＝It分析相關(guān)問題。3.會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式，從微觀的角度認(rèn)識影響電流大小的因素。1、讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評價(jià)得失情況?；顒?dòng)二：問題導(dǎo)入二、情景引入電閃雷鳴時(shí)，強(qiáng)大的電流使天空不時(shí)發(fā)出耀眼的閃光，但它只能存在于一瞬間，而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)光，這是為什么？1、PPT展示問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。2、板書：11-1電源和電流1、思考問題并嘗試回答問題。1、評價(jià)學(xué)生回答情況。評價(jià)學(xué)生是否有對新課題的求知欲望。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：電源1．電源定義：能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置。裝置P就是電源。A、B就是電源的正負(fù)兩個(gè)極。2.電源的作用：保持導(dǎo)體兩端的電勢差（電壓），使電路有持續(xù)的電流。1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)概念的學(xué)案填空。2、PPT展示原子的電源圖片和視頻資料。1、閱讀課本并回答問題。2、觀察PPT展示的圖片和視屏資料。1、對學(xué)生的閱讀情況和回答問題的情況進(jìn)行評價(jià)。2、對學(xué)生觀看圖片和視頻的情況進(jìn)行評價(jià)?；顒?dòng)二：恒定電流1.恒定電場（1）電荷和電場的分布不隨時(shí)間變化，即這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，叫作恒定電場。（2）A、B周圍空間的電場就是恒定電場，它是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。注意：恒定電場不是靜電場，但靜電場中的一些規(guī)律同樣適用于恒定電場。2.恒定電流（1）把大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫作恒定電流。（2）電流①物理意義：表示電流強(qiáng)弱的物理量。電流就越大，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多。②定義：通過導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流。③公式：I—電流、q—電荷量④單位：在國際單位制中，電流的單位是安培簡稱安，符號是A。1A=1C/s常用單位：毫安（mA）、微安（μA）它們與安培的關(guān)系是：1mA＝10-3A1μA＝10-6A⑤方向：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。金屬?dǎo)體中自由移動(dòng)的電荷是自由電子，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。注意：電流雖然有方向，但電流是標(biāo)量，它遵循代數(shù)運(yùn)算法則，不遵循平行四邊形定則。3.對公式的理解（1）q是時(shí)間t內(nèi)通過某橫截面的電荷量，不是單位橫截面的電荷量。用該式計(jì)算出的電流是時(shí)間t內(nèi)的平均值。對于恒定電流，電流的瞬時(shí)值與平均值相等。（2）電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)的方向雖然相反，但正負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。1、讓學(xué)生閱讀課本完成相關(guān)概念的學(xué)案填空。。3、對學(xué)生的問答作出必要的引導(dǎo)和更正。1、學(xué)生閱讀課文，認(rèn)真研究，然后填空，對填不出的空重新看書理解并與同桌討論。2、學(xué)生理解后記憶。鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力幫助學(xué)生透徹理解公式的實(shí)質(zhì)。活動(dòng)三：拓展學(xué)習(xí)電流的微觀解釋通常情況下，金屬中的自由電子不斷地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，它們朝任何方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)都一樣。從宏觀上看，沒有電荷（自由電子）的定向移動(dòng)，因而也沒有電流。如果導(dǎo)體兩端有電勢差，導(dǎo)體中的自由電子就要受到靜電力的作用。除了做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)外，還要在靜電力的作用下定向移動(dòng)，從而形成電流。金屬導(dǎo)體中的電流跟自由電子的定向移動(dòng)速率有關(guān)，下面就來推導(dǎo)它們之間的關(guān)系。如圖設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，自由電子數(shù)密度（單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)）為n，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v電子電荷量為e。導(dǎo)體左端的自由電子到達(dá)右端解：時(shí)間t內(nèi)通過橫截面的電荷量q＝ne（Svt）。根據(jù)電流的公式I＝q/t，得到電流和自由電子定向移動(dòng)平均速率的關(guān)系：I=neSV說明①根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可以看出，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、自由電荷定向移動(dòng)的速度，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。②由I=neSV可以看出，同種導(dǎo)體橫截面積越大的位置，電荷定向移動(dòng)的速率越小。1、學(xué)生閱讀課文在教師的引導(dǎo)下推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式1、閱讀課本并回答問題。1、鍛煉學(xué)生邏輯思維能力，有助于學(xué)生的對電流的形成有個(gè)深刻理解?；顒?dòng)四：STSE電動(dòng)汽車中的電池1.純電動(dòng)汽車使用的能源是什么？電池的材料是什么？純電動(dòng)汽車使用的能源不是汽油，而是電能，提供電能的是鋰離子電池，鋰離子電池以碳材料為負(fù)極，以含鋰的化合物為正極。2.說一說鋰離子電池的原理。鋰離子電池以碳材料為負(fù)極，以含鋰的化合物為正極。在充電的過程中，通過化學(xué)反應(yīng)，電池的正極有鋰離子生成，鋰離子通過電解液運(yùn)動(dòng)到電池的負(fù)極。負(fù)極的碳材料有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌在這些微孔中，嵌入的鋰離子越多，電池中充入的電荷量也就越多。當(dāng)汽車開動(dòng)時(shí)，在負(fù)極的鋰離子又會(huì)通過電解液返回正極，回到正極的鋰離子越多，則放出的電荷量也就越大。鋰離子電池原理1、讓學(xué)生閱讀課本，了解相關(guān)知識。1、閱讀課本并回答問題。1、對學(xué)生的閱讀情況和回答問題的情況進(jìn)行評價(jià)。環(huán)節(jié)三：例題講解1、一根導(dǎo)線，分別通以不同電流，并保持溫度不變，當(dāng)電流較大時(shí)，以下說法正確的是() A.單位體積內(nèi)自由電子數(shù)較多 B.自由電子定向移動(dòng)的速率較大 C.自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率較大 D.電流的傳導(dǎo)速度較大2、有甲、乙兩導(dǎo)體,甲的橫截面積是乙的2倍,而單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電荷量乙是甲的2倍,以下說法正確的是()A.甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B.乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的平均速度是甲導(dǎo)體的2倍D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的平均速度大小相等1、多媒體展示例題2、讓學(xué)生自己先思考并用草稿紙寫出解題過程，巡視學(xué)生練習(xí)情況，抽兩位同學(xué)到展示自己的答案。3、教師講解1、在草稿紙上完成展示的練習(xí)。2、認(rèn)真聽老師講解練習(xí)。1、評價(jià)學(xué)生的練習(xí)情況。2、評價(jià)學(xué)生聽講解練習(xí)的情況。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針對性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。小組討論，發(fā)言總結(jié)本節(jié)課得失1、評價(jià)學(xué)生的討論情況和發(fā)言情況。2、評價(jià)學(xué)生對本節(jié)課的掌握情況環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計(jì)課后練習(xí)第1、2、3、4、5題指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)，批改練習(xí)。按要求完成練習(xí)。從完成情況和書寫情況等方面進(jìn)行評價(jià)。環(huán)節(jié)六：主板書設(shè)計(jì)§11.1電源和電流一、電源1．定義：如圖所示，能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置。其中A、B為電源的兩個(gè)電極。2．作用：使電路中的電流能夠持續(xù)存在。二、恒定電流1．恒定電場：穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場。2．自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率特點(diǎn)：3．定義：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。4．電流(1)物理意義：描述電流強(qiáng)弱程度的物理量。(2)表達(dá)式：I＝q/t。(3)方向規(guī)定：把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。(4)單位：安培符號是A1mA＝10－3A、1μA＝10－6A。教學(xué)反思課題人教版高中物理·必修·第三冊第十一章電路及其應(yīng)用第1節(jié)電源和電流（第二課時(shí)）課型新授課□復(fù)習(xí)課□試卷講評課□其他課?授課班級授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：了解電源在電路中的作用，知道電流是怎樣形成的，并能進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算。教材分析：本節(jié)主要使學(xué)生們了解電源、恒定電場和恒定電流，并對電流的微觀解釋和新能源電動(dòng)車中的電池做了簡單介紹。本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修3第11章第1節(jié)的內(nèi)容,作為本章的開篇，一是向?qū)W生們介紹電學(xué)產(chǎn)生了巨大的工程應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生們意識到我們所學(xué)的內(nèi)容與生活是息息相關(guān)的；二是擴(kuò)展學(xué)生們對電場的認(rèn)識，加強(qiáng)學(xué)生對物質(zhì)觀的認(rèn)識。學(xué)情分析知識儲備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過電源、電流的相關(guān)知識，對電學(xué)有了基礎(chǔ)的了解。能力基礎(chǔ)：本節(jié)內(nèi)容以電源為切入點(diǎn)，首先以產(chǎn)生電流為目的，然后再引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生持續(xù)電流的條件。當(dāng)學(xué)生明白電源在電路中的作用后，再從電源過渡到恒定電場，并簡單對恒定電場與靜電場做一對比。思維能力：針對學(xué)生情況，以恒定電場會(huì)產(chǎn)生恒定電流為本節(jié)的重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)合理，邏輯清晰，不致使學(xué)生從靜電場到電路的變化感到突兀。核心素養(yǎng)物理觀念：通過對電流的形成的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)觀念。科學(xué)思維：從分析電源的作用入手，類比滑梯運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用類比方法和物理知識解決實(shí)際問題的能力。科學(xué)探究：通過電流形成的微觀解釋的探究，理解電流形成的本質(zhì)?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對恒定電場會(huì)產(chǎn)生恒定電流的了解，建立科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探究知識熱情。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件導(dǎo)學(xué)案活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過練習(xí)，了解電流的形成條件、電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場。2.理解電流的定義、定義式、單位及方向的規(guī)定，掌握公式q＝It分的應(yīng)用。3.會(huì)用電流的微觀表達(dá)式I=neSV，解決相關(guān)問題。1、讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；2、課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評價(jià)得失情況?；顒?dòng)二：提問引入1.電源的定義：能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置。2.電源的作用：保持導(dǎo)體兩端的電勢差（電壓），使電路有持續(xù)的電流。3.恒定電流（1）把大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫作恒定電流。（2）公式：（3）方向：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?.金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算式：I=neSV1、教師提問，帶領(lǐng)學(xué)生回顧電流和電流的相關(guān)知識。2、板書：11.1電源和電流1、思考問題并嘗試回答問題。1、評價(jià)學(xué)生回答情況。評價(jià)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：核心要點(diǎn)1對電流的理解[觀察探究]如圖所示，在裝有導(dǎo)電液體的細(xì)管中，有正、負(fù)兩種電荷向相反的方向運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)通過細(xì)管某截面的正電荷為q1，通過此截面的負(fù)電荷為q2。(1)確定通過導(dǎo)電液體中電流的方向；(2)計(jì)算導(dǎo)電液體中電流的大小。答案：(1)電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)方向或負(fù)電荷定向移動(dòng)方向的反方向，故導(dǎo)電液體中電流方向?yàn)橛勺笙蛴摇?2)I＝|q1|＋|q2|t。[探究歸納]1.電流的形成電荷的定向移動(dòng)形成電流。當(dāng)把導(dǎo)體和電源連接后，導(dǎo)體中形成恒定電場，導(dǎo)體中的自由電荷在靜電力的作用下定向移動(dòng)形成電流。(1)產(chǎn)生電流的條件：導(dǎo)體兩端有電壓。(2)形成持續(xù)電流的條件：電路中有電源且電路閉合。2.電流的方向規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反，金屬導(dǎo)體中自由移動(dòng)的電荷是自由電子，故電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。3.電流的大小(1)I＝qt是電流的定義式，I＝neSv是電流的決定式，故電流的大小與通過導(dǎo)體橫截面的電荷量以及通電時(shí)間無關(guān)。(2)公式I＝qt求出的是電流在時(shí)間t內(nèi)的平均值，對于恒定電流其瞬時(shí)值與平均值相等。(3)q＝It是求電荷量的重要公式。4.電流是標(biāo)量電流雖然有方向，但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法則，所以電流不是矢量而是標(biāo)量。1、通過PPT展示例題；2、教師帶領(lǐng)學(xué)生分析、解決例題，并從解題過程中歸納總結(jié)相關(guān)知識。1、學(xué)生閱讀例題，分析題目，并嘗試解決問題。2、嘗試總結(jié)結(jié)論。1、評價(jià)學(xué)生的分析、解決問題的能力。2、評價(jià)學(xué)生對事物的歸納總結(jié)能力?；顒?dòng)二：核心要點(diǎn)2電流的微觀表達(dá)式[要點(diǎn)歸納]1.電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)金屬導(dǎo)體中的電流跟自由電子定向移動(dòng)的速率有關(guān)，它們之間的關(guān)系可用下述方法簡單推導(dǎo)出來。如圖所示，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，自由電子數(shù)密度(單位體積內(nèi)的自由電子數(shù))為n，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，則時(shí)間t內(nèi)通過某一橫截面的自由電子數(shù)為nSvt。由于電子電荷量為e，因此，時(shí)間t內(nèi)通過橫截面的電荷量q＝neSvt。根據(jù)電流的公式I＝qt，就可以得到電流和自由電子定向移動(dòng)平均速率的關(guān)系式(即電流的微觀表達(dá)式)I＝neSv導(dǎo)體左端的自由電子到達(dá)右端2.對電流的微觀表達(dá)式I＝neSv的理解(1)v表示自由電子定向移動(dòng)的平均速率。自由電子在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，其速率為熱運(yùn)動(dòng)的速率，電流是自由電子在熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上向某一方向定向移動(dòng)形成的。(2)I＝neSv是由I＝qt推導(dǎo)而來的，它從微觀的角度闡明了決定電流強(qiáng)弱的因素，同時(shí)也說明了電流I既不與電荷量q成正比，也不與時(shí)間t成反比。(3)從微觀上看，電流的大小不僅取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、電荷定向移動(dòng)速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。（例題)一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流過的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為q，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為()A.nvSΔt B.nvΔtC.IΔtq D.IΔtSq方法歸納利用I＝nqSv分析問題應(yīng)注意的三個(gè)方面(1)各個(gè)物理量都要用國際單位。(2)正確理解各符號的意義，特別是n表示導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，v表示自由電荷定向移動(dòng)速度的大小。(3)若已知單位長度的自由電荷數(shù)為n，則電流的微觀表達(dá)式為I＝nqv1、教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧電流的微觀表達(dá)式的推到；2、教師帶領(lǐng)學(xué)生對電流微觀表達(dá)式進(jìn)行更進(jìn)一步的理解；3、通過PPT給出例題，引領(lǐng)學(xué)生分析、解決例題，并帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)解決問題的方法。1、跟隨教師進(jìn)一步理解電流的微觀表達(dá)式；2、與小組成員合作探究，嘗試分析解決例題；3、通過問題解決的過程，嘗試總結(jié)解決問題的方法。1、評價(jià)學(xué)生的分析、解決問題的能力。2、評價(jià)學(xué)生對事物的歸納總結(jié)能力?；顒?dòng)三：核心要點(diǎn)3三種不同速率的比較[要點(diǎn)歸納]自由電荷定向移動(dòng)速率 自由電荷定向移動(dòng)形成電流，其中電荷定向移動(dòng)的速率一般為10－5m/s的數(shù)量級。無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速率 導(dǎo)體中的自由電子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于沿各個(gè)方向無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故不能形成電流。常溫下自由電子熱運(yùn)動(dòng)的速率的數(shù)量級為105m/s。3、電場傳播速率(或電流傳導(dǎo)速率) 就是導(dǎo)體中建立