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1、2.1 電源和電流 電動勢1800年,意大利教授伏打發(fā)明了世界上第一個發(fā)電器伏打電堆,也就是電池組,開創(chuàng)了電學發(fā)展的新時代。 伏打用鋅片與銀片夾著用鹽水浸濕的抹布疊成電堆產(chǎn)生了電流,這個裝置后來稱為伏打電堆。他還把鋅片和銅片放在盛有稀硫酸的杯中,將很多這樣的小杯子連起來,組成電池。伏打電堆(電池)的發(fā)明,提供了產(chǎn)生恒定電流的電源化學電源,使人們有可能從各個方面研究電流的各種效應。從此,電學進入了一個飛速發(fā)展的時期電流和電磁效應的新時期?！緦W習目標】1.了解形成電流的條件,知道電源的作用和導體中的恒定電場。2.理解電流的定義,知道電流的單位、方向的規(guī)定;理解恒定電流。3.了解電路中自由電荷定向移

2、動的過程中,靜電力和非靜電力做功與能量轉(zhuǎn)化的關系。4.知道電源電動勢的概念和它的定義式以及電源的內(nèi)阻?！局R導學】1.恒定電流大小、方向都不隨時間變化的電流叫作恒定電流。2.電流(1)物理學中用電流表示電流的強弱程度。(2)公式I= 。 (3)在國際單位制中,電流的單位是安培,符號是A ,常用的電流單位還有毫安、微安,符號分別為mA、A。 3.電源(1)如圖所示,能夠源源不斷地把經(jīng)過導線R流到正極A的電子搬運到負極B,使正極A、負極B始終保持一定數(shù)量的正、負電荷,A、B之間就維持一定的電勢差,使電路中保持持續(xù)的電流的裝置就是電源。(2)從能的轉(zhuǎn)化角度看,電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化

3、為電勢能的裝置。(3)電源內(nèi)部也是由導體組成的,所以也有電阻,這個電阻叫電源的內(nèi)阻。4.電動勢(1)物理學中用電動勢來表示電源內(nèi)移動電荷時非靜電力做功的本領。(2)電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負 極移送到正 極所做的功。 (3)如果移送電荷q 時非靜電力所做的功為W,那么電動勢E= 。 (4)電動勢的單位是伏特。(5)電動勢由電源內(nèi)非靜電力的性質(zhì)決定,與電源的體積無關,也跟外電路無關?！救包c”探究】主題1:電源的作用閱讀教材中“電源”部分的內(nèi)容,回答下列問題。(1)如圖甲所示,為什么在兩個分別帶異種電荷的導體A、B之間連接一條導線R,自由電子就會定向移動產(chǎn)生電流?(2

4、)如圖乙所示,為什么導線R中電流很快就消失了?(3)為什么閃電時耀眼的閃光只能存在一瞬間,而手電筒的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光? 甲 乙 主題2:從微觀角度探究電流閱讀教材中的“例題1”,回答下列問題。(1)每一個銅原子核外有多少個電子?是不是這些電子都能自由移動?(2)“例題1”中得出關系式I=,對于某一特定的導體,此式中哪些量是常量?電流I是哪些量的函數(shù)?(3)“例題1”中計算出的自由電子的速率是多少?如何理解閉合開關,電燈立即工作的事實? 主題3:電動勢閱讀教材中“電動勢”部分的內(nèi)容,回答下列問題。(1)如圖所示,在外電路中正電荷為什么會從電源的正極向負極做定向移動?在這一過程中,電勢能是增加還

5、是減少?(2)在電源內(nèi)部,電源把正電荷從負極搬運到正極,靜電力做什么功?電勢能是增加還是減少?如果增加了,這些能量來自哪里?(注意:“非靜電力”并不是一種力,而是指除靜電力之外的其他形式的力。)(3)為什么電源內(nèi)有電阻?【知識運用】1.關于電源,以下說法正確的是( )。A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負極不斷地搬運到正極B.電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C.只要電路中有電源,電路中就一定有電流D.電源實質(zhì)上也是一個用電器,也需要外界提供能量2.關于電流,以下說法正確的是( )。A.通過截面的電荷量多少就是電流的大小B.電流的方向就是電荷定向移動的方向C.在導體中,只要自由電荷在運動,

6、就一定會形成電流D.導體兩端沒有電壓就不能形成電流3.某電解液中,若在2 s內(nèi)有1.01019個二價正離子和2.01019個一價負離子相向通過某橫截面,那么通過這個橫截面的電流是( )。A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A4.關于電動勢E的說法中正確的是( )。A.電動勢E的大小,與非靜電力所做的功W的大小成正比,與移送電荷量q的大小成反比B.電動勢E是由電源本身決定的,跟電源的體積和外電路均無關C.電動勢E是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量D.電動勢E的單位與電勢差的單位相同,故兩者在本質(zhì)上相同【拓展提升】 拓展一、關于電流“微觀表達式”的計算1.有一橫截面積為S的銅導線,流經(jīng)其中的電流為I,設每單位體積的導線內(nèi)有n個自由電子,電子的電荷量為q,此時電子定向移動的速度為v,在t時間里,通過導線橫截面的自由電子數(shù)可表示為( )。A.nvSt B.nvt C. D. 拓展二、關于電動勢的理解和計算2.將電動勢為3.0 V的電源接入電路中,測得電源兩極間電壓為2.4 V,當電路中有6 C的電荷流過時,求:(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(2)外電路有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(3)內(nèi)電路有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能?！狙a充學習材料】【反思總結(jié)】