（渐进式）高中物理 第2章 第1节 电源和电流教学案 新人教版选修31.doc

教学案1 电源和电流问题1有a、b两个导体，分别带正、负电荷如果在它们之间连接一条导线r，如图1所示，导线r中的 便会在静电力的作用下定向运动，b失去 ，a得到 ，a、b之间的电势差很快就消失，整套导体成为一个 ，达到静电平衡。怎样使导线中保持持续的电流呢？要点提炼1产生电流的条件：导体两端存在 。2形成持续电流条件：导体两端存在 。3电源的作用：维持电路两端始终有一定的 ，使闭合电路中保持持续的 。延伸思考 照相机的闪光灯是通过电容器供电的，拍照时电容器瞬间放电，闪光灯发出耀眼的白光。缺点是不能立即再闪光拍照，这是为什么？ 问题2如果a、b是电源的两极，假定两极发出的电场线如图所示，导线内的电场线最终将会怎样分布？ 要点提炼1导体内部 （有或没有）电场线，方向与导线 ，沿电场线方向电势 ，所以导线 （是或不是）等势体，表面也不是等势面。它不处于静电平衡状态。2导体内部这种由周围稳定电荷产生的叠加电场，称为 。 问题3导体中自由电子定向运动的速率有何特点？定向运动的平均速率有什么特点？ 要点提炼1自由电子定向运动的速率指的是 速率。2导体中电流的大小、方向都不随时间变化时，这种电流叫做 电流。问题4甲水管每分钟流出3.0m3的水，乙水管每秒钟流出0.1m3的水。怎样区别水的流量？你怎样区别两根导线的电流强弱？要点提炼1电流的概念： 时间内通过导体任一横截面的电荷量。表达式：i 。2电流的方向： 电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向 。3电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，它们形成的电流方向却是 ，求解电流强度时，q为通过某截面正、负电荷量的 。4在应用i 计算时注意：(1)各个物理量均采用国际制单位安培(a)是国际单位制中七个基本单位之一。(2)单位换算：1a=1c/s 1a= ma = a延伸思考有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”对吗？问题5如图2所示，ad表示粗细均匀的长为l、横截面积为s、单位体积内自由电荷数为n、每个自由电荷的电荷量为q。当两端加一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v。图2（1）这段导体内自由电荷的总数目为n= ；（2）这段导体内自由电荷的总电荷量q= ；（3）全部自由电荷通过右侧横截面的时间为t= ；（4）导体的电流与定向运动的速率关系 。要点提炼(1)电子定向移动速率：数量级为 m/s，虽然很小，但形成电流。(2)电子无规则运动速率：数量级为 m/s，因各方向机会均等，不能形成电流。(3)电流的传导速率：等于光速，v= m/s，恒定电场传播速率，电路中几乎同时到达。1、现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源，关于电源，以下说法正确的是()a电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差b电源的作用就是将其他形式的能转化为电能c只要电路中有电源，电路中就一定有电流d电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量2、关于电流的概念，下列说法中正确的是()a导体中有电荷运动就形成电流b电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向c在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位d对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零3、如上图，一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在4.0 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.6251018个和4.7351018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？教学案1 电源和电流答案问题1 自由电子、自由电子、自由电子、等势体； 将流到a端的自由电子搬回b端，即在ab间连接一个电源。要点提炼1电势差；2电源；3电压、电流。延伸思考 电容器放电后，两极板没有了电荷，也就没有了电势差，所以闪光灯不亮了。若要再次闪光，需要重新给它充电，这需要一点时间，所以不能连续拍照。问题2如果电场线与导线不平行，则电场垂直导线方向的分量将驱使自由电荷向导线侧向汇聚，这些电荷就会形成反向电场，达到一定程度时，垂直导线方向的合场强等于零，与过去学的“静电平衡状态下的导体”分析类似。所以导线内只剩下平行导线方向的分量。结论：导线内的电场线与导线平行，导体内有电场，导体不处于静电平衡状态。要点提炼1有、平行、降低、不是；2恒定电场。 问题3自由电子定向运动速率可视为匀加速运动，碰撞后，速率减为零。然后再次重复上述运动。定向运动的平均速率是不变的。要点提炼1平均速率；2恒定电流。问题4用每秒钟流出的水的体积进行比较，可知，乙的流量大一些。电流的强弱可用每秒钟流过某一横截面的电荷量来区分。要点提炼1单位时间、；2正、相反；3相同的、绝对值的总和；41a=10-3ma =10-6 a延伸思考电流不是矢量，它不遵循平行四边形定则问题5（1）n