【步步高 学案导学设计】高中物理 1.5 电流和电源学案 新人教版选修11.doc

1.5 电流和电源学习目标定位1.知道产生电流的条件，知道电流的方向是如何规定的.2.理解电流的概念，会用定义式i进行有关的简单计算.3.了解电源的作用，理解电动势的含义一、电流1电荷的定向移动形成电流2形成电流的条件：(1)有自由电荷；(2)导体两端存在电压3电流的方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向4电流的定义：通过导线横截面的电荷量q与所用时间t的比值叫做电流，即i.5单位：在国际单位中，电流的单位是安培，符号是a.二、电源和电动势1电源：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成把电源接到导体两端，导体中就建立了电场，电场使导体中的自由电荷做定向运动，就形成了持续的电流2电动势(1)电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压(2)电源的电动势是由电源本身的性质决定的它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小.一、电流问题设计我们知道金属可以导电，而橡胶类物品不能导电，其原因是什么呢？金属导电的实质是什么呢？答案金属中有自由电荷而橡胶中没有；金属导体导电的实质是：当导体两端加上电压时，导体中就有了电场，导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动，即形成电流要点提炼1定义：电荷的定向移动形成电流通过导线横截面的电荷量q与所用时间t的比值，叫做电流2形成电流的条件(1)要有能够自由移动的电荷一切导体中都有自由电荷例如：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子(2)导体两端存在电压干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流3电流的大小：物理学中用通过导线横截面的电荷量q与所用时间的比值描述电流的强弱，用i表示，i.4单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是a，常用单位有毫安(ma)、微安(a).1 ma103a,1 a106a.5电流方向习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向金属中电流的方向与电子定向移动的方向相反在电源外部的电路中，电流从电源正极流向负极延伸思考1电流有方向，电流是矢量吗？答案电流不是矢量，是标量电流尽管有方向，但是它的运算符合代数运算法则2闭合开关，回路中就立即有了电流，这是否说明电路中自由电荷定向移动的速度很大呢？答案电路中自由电荷定向移动的速度是很小的，但电场传播的速度很大，与光速相同闭合开关的瞬间，几乎整个回路中立即都有了电场，各个电荷几乎同时受到了静电力作用就像训练有素的队伍听到了“齐步走”的口令，一下子整个电路中都有了电流二、电源和电动势问题设计电路中的用电器要工作必须有电源供电，电源在电路中起什么作用？用什么物理量来描述电源的性质呢？答案电源的作用是保持导体两端有电压；用电动势来描述电源的特性要点提炼1电路由电源、用电器和导线、开关构成2电源电源把其他形式的能转化为电能，用电器把电能转化为其他形式的能电源实质就是一个能量的转化装置3电动势(1)电源没有接入电路时两极间的电压，是由电源本身的性质决定的，我们用电动势来描述这种特性电动势的符号是e，单位是伏特，数值等于电源没接入电路时两极间的电压(2)常用干电池不论型号大小，电动势都是1.5 v，铅蓄电池电动势为2 v.(3)要想得到较高的电压，需要把电池串联起来，几节电池串联后，总电动势等于各电池电动势之和一、电流的理解例1关于电流的大小与方向，下列说法正确的是()a电流越大表明导线中自由电荷越多b通过导线横截面的电荷量越多电流越大c金属导体中的自由电荷是电子，电子沿电流的反方向运动d电解液中有电流时，正、负离子都定向移动，方向相反解析电流大小与自由电荷多少没有直接关系，故a错；由i可知b错；由电流方向的规定可知c、d正确答案cd例2如图1所示的电解槽中，在3 s内各有4.5 c的正、负电荷通过面积为0.1 m2的横截面ab，求：图1(1)在图中标出正、负电荷定向移动的方向及电解槽中的电流方向(2)电解槽中的电流为多大？解析(1)导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的，知道了两极板电势的高低，可确定电解槽中的电场方向向右，可知电解槽中正电荷向右、负电荷向左做定向移动，由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知电解槽中电流方向向右如图(2)因为电解槽中电流是正、负电荷沿相反方向定向移动形成的，而正、负电荷沿相反方向定向移动形成的电流方向相同所以电解槽中电流大小为ia3 a.答案(1)正电荷向右、负电荷向左电流方向向右(2)3 a二、电源和电动势例3一节五号干电池的电动势是1.5 v，下列说法正确的是()a一节一号干电池的电动势也是1.5 vb直接用电压表测干电池两端电压(不接入电路)，电压表示数应该是1.5 vc把这节电池与一个小灯泡构成闭合回路，这时两极间电压还是1.5 vd我们使用电池时常需几节串联起来用，这样是为了获得较高的电压解析干电池不论型号大小，电动势都一样，故a正确；电动势数值上等于电池没接入电路时两极间的电压，b正确；电池接入闭合回路后，由于电池有内阻，两极间电压将小于电动势，故c错；串联电池是为了得到较高的电压，d正确答案abd1(产生电流的条件)如果导体中产生了电流，则下列说法正确的是()a导体两端的电压不为零，导体内部的场强为零b导体两端的电压为零，导体内部的场强不为零c导体两端的电压不为零，导体内部的场强不为零d导体两端的电压为零，导体内部的场强为零答案c解析形成电流的条件是：导体的两端有电压，这样在导体内部就会有电场，自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，从而形成电流所以只有c项正确2(电流的理解)关于电源，下列说法中正确的是()a通过横截面的电荷量多少就是电流的大小b电流的方向就是电荷定向移动的方向c在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流d导体两端没有电压就不能形成电流答案d解析根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，知a项错；规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知b项错；自由电荷定向移动才会形成电流，知c项错；形成电流的条件是导体两端有电压，知d项对3(电源及电动势)关于电源，下列说法中正确的是()a电源是把其他形式的能量转化为电能的装置b电源电动势大小等于电源未接入电路时两极间的电压c电源电动势的单位是安培d生活