高二上册物理电源、电流、电动势名补教案（学生版）

1、.高二物理上册名补精品教案目的进步班 名师培优精讲【教学标题】 电源、电流、电动势【教学目的】1、 掌握电动势与电压的区别；2、 研究电源内部电阻。【教学重点】1、从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。2、理解电流的定义和电流方向的规定并能纯熟运用。【教学难点】1、电动势与电源的本质区别。【进门得分】1、如下图，在真空中把一个绝缘导体AB向带负电荷的小球P缓慢地靠近的过程中，以下说法正确的选项是： A、 B端的感应电荷越来越多B、导体内部的场强越来越大C、 导体的感应电荷在M点的电场强度总大于N点产生的电场强度D、 导体中M，N两点的电势近似相等2、如下图，枕形导体A、B原来不带电,把一个

2、带正电的带电体移到A端附近，由于静电感应，在A、B两端分别出现感应电荷，当到达静电平衡时 A、枕形导体A端电势比B端低 B、枕形导体A端电势比B端高 C、用手摸一下枕形导体，A端电势比B端低D、无论是否用手摸枕形导体，A端电势与B端电势都相等3、如下图，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，假设将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的选项是 AA板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变BA板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高CB板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低DB板上移时，P点的电

3、场强度减小，P点电势降低4、利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如下图，那么下面表达中符合实验中观察到的结果的是 A、N板向下平移，静电计指针偏角变大B、N板向左平移，静电计指针偏角变大C、保持N板不动，在M、N之间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏角变大D、保持N板不动，在M、N之间插入一块金属板，静电计指针偏角变大【教学内容】要点一、在电路中形成电流的条件1电流的形成电荷定向挪动形成电流。 电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流如图2形成电流的条件1从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；2从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；3从微观上看，导体中有自

4、由挪动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。要点二、电流的定义1电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。2电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。用表示。定义式：要点诠释：公式中是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，两种电荷反向通过某一横截面时，不能互相抵消。横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。3方向规定正电荷定向挪动的方向为电流方向。要点诠释：金属导体中电流的方向与自由电子定向挪

5、动的方向相反。如图电解液中正、负离子定向挪动的方向虽然相反，但正、负离子定向挪动形成的电流方向是一样的。在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。4单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安。它是国际单位制中七个根本单位之一，常用的单位还有毫安、微安；注意：电流的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即5直流：方向不随时间变化的电流 恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流 要点三、电流形成的原因及恒定电流1恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。2恒定电场的作用恒定电

6、场的作用是使构成电路的导体中的自由电荷在电场力的作用下定向挪动，形成电流。3恒定电流自由电荷受到的电场力、它运动过程中与其它微观粒子碰撞所受到的阻力，这两个力共同的作用效果使自由电荷做匀速运动，形成恒定电流。要点诠释：假如电源发生变化，恒定电场就会发生变化，电流的大小和方向都可能发生变化，此时电路中的电流不再是恒定电流以后将要学习的脉动电流或交流电就属此种情况。电荷定向挪动的速度和我们通常所说的电流的速度不是一回事！电荷定向挪动的速度很小，在的铜导线中的电流，自由电子定向挪动的速度才是。而电流的速度是电场的传播速度,接近光速4三种速率的区别 1电流的传导速率等于光速 2电子的定向挪动速率，其大

7、小与电流强度有关3电子无规那么的热运动速率，与温度有关.要点四、电源及电动势1电源1定义：电源是把其它形式能转化为电能的装置。例如：干电池和蓄电池是把化学能转化为电能，水轮发电机是把机械能转化为电能。2作用：电源有正、负两个极，两极间有一定的电压，将一段导体或一段电路接到电源两极间，导体或一段电路两端就有了一定的电压，可见电源能在导体或电路两端保持一定的电压。注意：不同的电源，两极间的电压不同，这是由电源本身性质不同。2非静电力1定义：电流在电源内部是从低电势流向高电势的，这不是静电力的作用，而是在电源内部存在着从低电势指向高电势的某种力，它驱使正电荷逆着静电力从低电势流向高电势，这种力称为非

8、静电力。2种类：干电池、钮扣电池、蓄电池等的非静电力是一种化学作用；发电机的非静电力是磁场对运动导体的作用；光电池的非静电力来源于光电效应。注意：非静电力做功将其它形式的能转化为电能。3电动势1定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势，用表示。2公式：。3单位：伏特，简称伏。4物理意义：反映电源把其它形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。5方向：电动势E是标量，但是有方向。为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极。6电动势的测量： 要点诠释：电源电动势是电源的属

9、性，与挪动的电荷量和它所做的功无关；电源电动势的大小取决于非静电力的性质，与电源的大小无关。例如干电池无论是号、号、号，其电动势都是；在不同的电源中，非静电力不同，其做功本领也不同，即把一样数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功多少不同，那么转化成电能的多少也不同。4电源的内阻和容量1电源的内阻定义：电源的内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻。意义：内阻和电动势同为电源的重要参数。要点诠释：电源的内阻在使用过程中变化较大，使用时间越长，内阻越大；电源的内阻决定了电源的负载才能，内阻越小，它所能负载的用电器功率越大。2电源的容量定义：电源的容量就是电源放电时能

10、输出的总电荷量，通常以安培时或毫安时为单位。特点：电源的容量与放电状态有关，同样的电源，小电流、连续性放电要比大电流连续放电的电容量大。对于同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。要点五、规律与方法指导1要注意把静电场对电荷施加力的作用以及挪动电荷做功的有关知识，运用到恒定电路中的恒定场中来分析问题，要重视从能的转化方面理解电源的作用以及电动势的定义。2掌握电流的计算方法取一截面取一段恰当的时间 求出时间内通过截面的电量 由求解。3常见的几种电流金属导体中电流；做匀速圆周运动的电荷形成的等效电流为周期 电解液中的电流和分别为正负离子在时间内通过电解液某截面的总电量4电源非静电力挪动

11、电荷做的功5决定电流大小的微观量在加有电压的一段粗细均匀的导体上选取两个截面和，设导体的横截面积为导体每单位体积内的自由电荷数为，每个电荷的电荷量为，电荷的定向挪动速率为，那么在时间内处于相距为 的两截面、间的所有自由电荷将通过截面 【过手练习】类型一、电流的微观解释例1. 如下图，表示粗细均匀的一段金属导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向挪动的速率为，单位体积中自由电子的数量是，求导体中电流的表达。【变式1】在横截面积为S的均匀铜导线中流过恒定的电流I。电子电量为e，单位体积的铜导线内自由电子个数为n，那么电子在铜导线定向挪动的速率即速度大小可表示为 A B C D【变式2】

12、.关于电流强度，以下说法中正确的选项是 A导线内自由电子定向挪动速率等于电流的传导速率； B电子运动的速率越大，电流强度越大； C电流强度是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动方向； D在国际单位制中，电流强度是一个根本物理量，其单位安培是根本单位【变式3】一长为的横截面积为的均匀导体，在其两端加上电压，于是导体中就有匀强电场，在电场力的作用下，导体中的自由电子电量是被加速，电子运动过程中又与做热运动的阳离子相撞而使电子受到阻力，假如认为阻力的大小与电子运动的平均速度成正比，其大小可写成 是常数当电场力与阻力平衡时电子便以恒定的速率做定向挪动，的值应是多大? 类型二、等效电流的计算例3电子绕核运

13、动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率在半径为的轨道上运动，用表示电子电荷量，那么其等效电流为多少？【变式】 电子的电荷量为，质量为。氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为的匀速圆周运动，那么电子运动形成的等效电流大小为多少？例4 某电解槽横截面积为，假设内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为，那么电解液中的电流_。【变式1】 在电解液导电中，假设在内分别有的正离子和的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，那么电路中的电流是多少？假设内有的正、负离子分别在阴极和阳极放电，那么电路中的电流是多少？【变式2】如下图，电解硝酸银时，在内从阴极上析出的银，银的摩尔质量，求：1安培表的示

14、数； 2在内通过电解液中间横截面的银离子的总电量【拓展训练】类型三、对电源电动势的理解例5关于电动势的说法中正确的选项是 A电动势的大小，与非静电力所做的功的大小成正比，与移送电荷量的大小成反比B电动势是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量D电动势的单位与电势差的单位一样，故两者在本质上一样【变式】关于电动势，以下说法中正确的选项是 A电源电动势等于电源正负极之间的电势差。 B电动势和电势差有一样的单位，所以电动势就是电势差。 C电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关。 D电动势越大，说明非静电力在电

15、源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多。类型四、静电力与非静电力的区别例6以下说法中正确的选项是 A在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向挪动形成电流B静电力与非静电力都可以使电荷挪动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D静电力挪动电荷做功电势能减少，非静电力挪动电荷做功电势能增加 【变式】关于电源的电动势，以下说法中正确的选项是 A.电源电动势越大，说明它将其他形式的能转化为电能的本领越大B.电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压C.电源电动势在数值上等于非静电力在单位时间内所做的功D.电源电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功【出门检测】类型五、电源中的能量转化例7挪动 中的锂电池电动势为，某次通话时，电流为，时间为，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能？【变