电流和电源物理教案设计

电流和电源物理教案设计

　　一、学习目标

　　1.了解电源的发明对人类的生活产生巨大的影响;

　　2.记住电流的产生条件和定义式，知道电流的方向是如何规定的。

　　3.了解电源在电路中的作用。记住电动势的概念和单位。了解常用电池电动势的大小。

　　二、自主学习过程

　　任务1：阅读──通往科学真理的艰辛过程

　　1780年，当时，伽伐尼的妻子遵照医嘱，需要食用青蛙腿做的菜肴。伽伐尼将剥去皮的青蛙放在实验桌上的金属板上，金属板在起电机(这是当时大多数实验室都有的时髦装置)的旁边。他的妻子在取一把解剖刀时偶然触及了青蛙的腿神经。这时起电机刚好打出一个火花，同时，青蛙的腿猛烈地抽搐了一下。他发现两手分别拿着不同的金属器械，碰在青蛙的大腿上，能使其腿部的肌肉抽搐，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无

　　此种反应。针对这些现象，伽伐尼猜想，在动物体内存在着某种电，如果使神经和肌肉同两种不同的金属相接触，再使这两种金属相连接，这种电就会被激发出来，所以这很可能是从神经传到肌肉的特殊的“电流质”引起的“动物电”现代已证明，伽伐尼的假设是错误的。但是他的发现却使电学的研究开始从静电转向动电。所以人们没有忘记伽伐尼的贡献，直到今天英文还把电疗叫galvanism(伽伐尼电)。

　　伏打注意到伽伐尼的实验中使用了不同的金属，而实验中的青蛙腿可以看作一种潮湿的物质，所以就使用能够导电的盐水液体代替动物组织试验之，终于因此发现了电池的原理，做出了著名的伏打电堆与伏打电池。1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电堆。

　　思考：意大利医学教授伽伐尼和意大利化学物理学家伏打对用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置，会引起肌肉的收缩实验分别有什么样的认识?伏打为静电转入电流的研究做出了怎样的贡献?

　　任务2：认识电流的概念

　　请你阅读教材16页“电流”：

　　1.电流是怎样形成的?答： 。

　　2.电流的产生条件是： 和 。

　　3.电流的方向：规定 为电流的方向。在金属导体中，能够移动的是电子。所以，金属中电流的方向与 相反;电解质溶液中有可以自由移动的正、负离子。电流是 量。

　　4.电流──描述电流强弱的物理量。

　　定义：通过导线某横截面的 与所用 的比值。

　　定义式： 。

　　单位： ;简称 ，符号 ，常用单位 和 。

　　单位换算关系：1A= mA= μA

　　合作学习：

　　1.关于电流的下列说法中正确的是( )

　　A.因为电流有方向，所以电流是矢量

　　B.通过导线截面的电量越多，电流越大

　　C.通电时间越短，电流越大;

　　D.单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的'电流越大。

　　2.下列关于电流方向的说法中，不正确的是( )

　　A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向

　　B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向

　　C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反

　　D.在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同

　　3.在示波管中，电子枪2秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为多少?

　　任务3：认识电源和电动势

　　阅读教材17页“电源和电动势”

　　1.电源两极间电压的大小是 决定的，这种特性，物理学中用 来描述。

　　2.如何测出电源的电动势： 。

　　3.电动势的符号： 。电动势的单位： 。

　　4.列举出几种常见电源的电动势大小：

　　5.从能量的角度看，电源就是把 的装置，电动势反映了电源把其它形式的能转化为 的物理量。

　　合作学习

　　1.关于电源电动势，下列说法正确的是( )

　　A.电源两极间的电压一定等于电源电动势

　　B.电源在没有接入电路时两极间电压等于电源电动势

　　C.所有电源的电动势都是相同的

　　D.2号电池比5号电池的电动势大

　　2.下列说法正确的是( )

　　A.用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路;

　　B.电源是使电路中有持续电流的装置;

　　C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源;

　　D.手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的。

　　3.下图是一块手机电池的标签。你从这个标签中可以了解关于电池的哪些信息?

　　4.某金属导体两端的电压为24V，30s内有36C的电荷量通过导体的横截面，则：

　　每秒钟内有多少个自由电子通过该导体的横截面?导体中的电流有多大? 该导体的电阻多大?

　　任务4：小节本节课的内容

　　三、课后练习

　　“问题与联系”1，2，4。

　　四、课外阅读

　　蓄电池将不再污染环境

　　《中国青年报》20xx年9月6日电(记者周欣宇)一种全新的无酸蓄电池──铅氧蓄电池日前通过国家权威机构检测，各项指标均达到或超过国家标准。这意味着有150年历史的蓄电池技术获得了革命性的突破，使得铅蓄电池这一传统污染行业转变为零污染的环境友好型行业成为可能。

　　发明铅氧蓄电池的是兄弟俩──张西琮、张西玟，他们所领导的陕西中和绿能源科技有限公司在经历了长达6年的研究之后，终于在蓄电池电解液反应机理研究方面取得突破，并配制出一种复合盐类水溶液替代传统的稀硫酸水溶液。

　　承担此次检测的是工业和信息化部化学物理电源产品质量监督检验中心，被公认为行业内的权威检测机构。

　　据介绍，此次送检的三种电池均为工业化生产条件下的产品(非实验室产品)。它们分别是汽车启动电池、电动自行车动力电池和电动汽车专用电池，应用领域及市场前景十分广阔。

　　据专家介绍，目前使用的电池产品大致可分一次干电池(普通干电池)、二次干电池(可充电电池，主要用于移动电话、计算机)、铅酸蓄电池(主要用于汽车、电动车)三大类。关于电池污染，群众最关心、报道最多的是普通干电池。而事实上，如今普通干电池生产过程中不需添加镉、铅、砷等物质，已不再成为严重的污染源。相反，大量汽车电瓶、电动车使用的铅酸蓄电池因为包含铅和硫酸，反倒是垃圾场里最危险的物品之一。

　　据了解，铅酸电池腐蚀后溢出的含铅重金属和酸性物质不但严重污染土壤和水源，对空气环境、生态平衡也会造成破坏，还会引发人体代谢、生殖及神经等方面的疾病，人体铅含量一旦超标，就会导致智力下降，还易诱发儿童恶性肿瘤，甚至导致死亡。

　　与传统的铅酸蓄电池相比，铅氧蓄电池对环境的污染大为降低。南开大学环境科学与工程学院院长周启星说，铅酸蓄电池的固态、气态污染可以消除，但无法避免水溶性铅重金属离子的污染。铅氧蓄电池的生产工艺虽与铅酸蓄电池的生产工艺相同，但由于采用盐的水溶液代替稀硫酸，铅离子浓度很低，近乎无任何污染排放，极大地减少了铅污染的危险性。此外，铅氧蓄电池用以替代硫酸的复合盐类及添加剂可利用钢铁煤焦化企业排放废物经简单化学合成获得，解决了许多钢铁企业无法处理或需花费大量成本处理的污染排放问题。

　　张氏兄弟已获得铅氧蓄电池方面的3项中国国家发明专利。工业和信息化部电子科学技术情报研究所提出的(科技查新报告)显示，目前全球尚无同类技术。

　　周启星认为，当今世界面临能源和环境危机，铅氧蓄电池的问世意义重大，影响深远。