2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册 11.1 电源和电流(第一课时)导学案 (无答案)

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2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册 11.1 电源和电流(第一课时)导学案 (无答案)

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11.1 电源和电流(第一课时)
学习目标
1.了解电流的形成,知道电源的作用和导体中的恒定电场,初步体会动态平衡的思想。
2.知道电流的定义及单位、方向的规定,理解恒定电流。
3.理解电流形成的微观解释。
新课导入
电闪雷鸣时,强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么
合作探究
一、电源
1、如图为分别带有正、负电荷的A、B两个导体球
(1)如果用导线将它们连接起来,A、B间的电势差会发生什么变化?
(2)最后A、B两个导体球会达到什么状态?
(3)导线中能否出现电流?这个电流有什么特点?
2、如何让导线中保持持续的电流?(和水流的形成比较)
归纳:1、电源:(1)定义:电源是能不断把 从 极搬运到 极的装置
(2)作用
①移送电荷:使电源正、负极间有一定的 ,使电路中有 的电流。
②能量转化:把其他形式的能转化为 能。
2、产生持续电流的条件:
二、恒定电流
1、通过阅读教材P54,说明下列问题:
(1)导体周围电场是如何形成的?
(2)恒定电场及其特性。
(3)恒定电流及其形成过程。
2、恒定电流: 、 都不随时间变化的电流。
3.电流:
(1)物理意义:表示电流的 程度的物理量。
(2)定义:通过导体某一横截面的 与所用时间的比值,叫做导体的电流。
(3)表达式: (式中电荷量q取绝对值)
(4)单位:①国际单位: ,简称安,符号为 。
②常用单位:毫安mA、微安μA。关系:1 A= mA = μA。
(5)方向:规定 电荷定向移动的方向为电流的方向。
三、电流微观表达式
1、推导
如图所示,AD表示粗细均匀的一段长为的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q。
(1)AD导体中有多少个自由电荷?总电荷量是多少?
(2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少?
(3)导体AD中的电流是多大?
2.三种速率
(1)电流的传导速率等于光速,为3×108 m/s。
(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,约为10-4 m/s。
(3)电子热运动速率,其大小与温度有关,约为105 m/s。
【典例1】下列说法中正确的是(  )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.任何物体,只要其两端的电势差不为零,就有电流存在
C.导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的
D.在国际单位制中,电流的单位是A
【典例2】如图所示,电解池内有一价的电解液,时间t内通过溶液内截面S(未画出)的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是(  )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流抵消
C.溶液内电流方向从A→B,电流强度
D.溶液内电流方向从A→B,电流强度
【典例3】半径为R的均匀带电圆环,横截面积为S,所带电荷量为Q,现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流为(   )
A.    B.    C.    D.
巩固练习
1、下列关于电源的说法正确的是(  )
A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程
C.电荷的移动形成电流
D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流
2、关于电流的说法中正确的是(  )
A.根据I=q/t,可知I与q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
3、关于电流的方向,下列说法中正确的是(  )
A.在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向
B.在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向
C.无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D.在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向
4、一条金属导体中的电流是5 μA,那么在3.2 s内通过金属导体横截面定向运动的自由电荷个数是(  )
A.1×1014个    B.1×1015个 C.2×1014个 D.2×1015个
5、如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为(  )
A.vq B. C.vqS D.
6、(多选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为(  )
A.nvSΔt B.nvΔt
C. D.
7、一辆电池容量为120 Ah的电动汽车,平均工作电流是5 A,能连续运行多长时间
答 卷
班次:_____________ 姓名:________________ 考号:______________
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案
7、

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