《高中物理 第二章第一節(jié)電源和電流學案 新人教版選修3-1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第二章第一節(jié)電源和電流學案 新人教版選修3-1.doc（5頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、2.1 電源和電流 【學習目標】1、了解電源的形成過程，明確電源在直流電路中的作用。2、理解導線中恒定電場的建立，掌握恒定電場和恒定電流的形成過程。3、知道描述電流強弱的物理量電流?！局仉y點】重點：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點：會靈活運用公式計算電流的大小?！绢A習自學】1、 分別帶正負電荷的A、B兩個導體，若用導線R連接，導線R中可能存在一個_電流，若要保持持續(xù)的電流，A、B需維持一定的_。能使A、B間維持一定的電勢差的裝置稱為_.2、 達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導線內(nèi)的電場是由_、_等電路元件所積累的電荷共同形成的，電荷的分布是_的，電場的分布也是_的，且導線內(nèi)的電場線保持和導線_。3、 有穩(wěn)

2、定分布的_所產(chǎn)生的穩(wěn)定的_，稱為恒定電場.靜電場中的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等在恒定電場中_適用。4、 我們把_、_都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。5、 I表示電流，q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量，它們間的關系勢為:_。【合作探究】上一章我們研究了靜電場的知識，形成了若干重要的電學概念和研究方法，這一章我們將要研究電荷流動所引起的效應。那么，電荷為什么會流動？電荷流動服從什么規(guī)律，產(chǎn)生哪些效應？這些效應對人類的生產(chǎn)、生活方式和社會進步又起著怎樣的作用呢？1、電源思考1分別帶正、負電荷的A、B兩個導體球，它們的周圍存在電場。如果用一條導線R將它們連接起來，分析A、B周圍的電場、

3、A、B之間的電勢差會發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個導體球會達到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？思考2如果在AB之間接上一個裝置P，它能把經(jīng)過R流到A的電子取走，補充給B，使AB始終保持一定數(shù)量的正、負電荷，情況會怎樣呢？思考3電源P在把電子從A搬運到B的過程中，電子的電勢能如何變化？電源發(fā)揮了怎樣的作用？類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細管連起來，則水在重力的作用下定向運動，從水池A運動到水池B。A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只可能有一個瞬時水流。思考怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢?可在A、B之間連接一臺抽

4、水機，將水池B中水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。歸納： 電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置）2、恒定電場導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，其一是電源正、負極產(chǎn)生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集，從而使導線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產(chǎn)生附加電場，該電場將削弱電源兩極產(chǎn)生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此

5、時導線內(nèi)的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩(wěn)定的，故稱恒定電場。注意區(qū)分靜電平衡和動態(tài)平衡。理解電荷的“穩(wěn)定分布”是一個動態(tài)平衡的過程，不是靜止不變的。恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。在靜電場中所學的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等，在恒定電場中同樣適用。3、恒定電流（1）概念：大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流.（2）電流(I):表示電流的強弱程度.定義:通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值叫做電流 .公式:I= q / t單位:國際單位 安培(A) 1A=1C/s常用單位：毫安（mA）、微安（A） 1 A =103

6、mA = 106A方向:正電荷定向移動的方向電流是標量它的運算不遵循平行四邊形定則（3）對公式的幾點說明：a、適用于任何電荷的定向移動形成的電流。b、在金屬導體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；c、在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負離子走向移動方向相反導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。（4）電流的微觀表示：取一段粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v。設想在導體中取兩個橫截面B和C，橫截面積為S，導體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，則t時間內(nèi)

7、通過橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？-引導學生推導歸納：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 這就是電流的微觀表示式。（5）電流的種類 直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。 交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。問題：如何用圖象表示直流電和交流電？【實例分析】例題: 如果導線中的電流為1mA，那么1s內(nèi)通過導體橫截面的自由電子數(shù)是多少？若算得“220V，60W”的白熾燈正常發(fā)光時的電流為273mA，則20s內(nèi)通過燈絲的橫截面的電子是多少個？ （

8、答案6.251015，3.411019）【課堂小結(jié)】1、形成電流的條件：（1）存在自由電荷（2）導體兩端存在電壓2、電源的作用：提供持續(xù)的電壓3、導線中的電場:導線內(nèi)的電場線保持和導線平行.(恒定電場)4、恒定電流:大小方向都不隨時間變化的電流.5、電流:表示電流的強弱程度的物理量.（1）定義式：I=q / t（2）金屬導體中電流的計算式：I=nqsv （其中n 為導體單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)目，s 為導體橫截面積， v為電荷定向移動速率， q為每個自由電荷的電量。）【課堂訓練】1、在金屬導體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導體中的電流為_A；2、某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)

9、沿相反方向通過橫截面的正負離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_A3、關于電流的方向，下列敘述中正確的是A金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定C不論何種導體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同4、某電解質(zhì)溶液，如果在1 s內(nèi)共有5.01018個二價正離子和1.01019個一價負離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流強度是多大？5、氫原子的核外只有一個電子，設電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e，運動速率為v，求電子繞核運動的等效電流多大？