11.1电源和电流 导学案-高中物理人教版（2019）必修第三册

11.1电源和电流学案年级：高二备课人班级：__________________姓名：___________________学习目标：1.通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。2.通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。3.通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。重点：1.用类比法理解电源的作用，建立对电流的理解；2.会利用定义式来计算电流大小。难点：1.对恒定电场和恒定电流的理解；2.电流的微观表达。学习过程：一、电源1.自主预习，填空：如图所示，A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线H，自由电子便会在__________的作用下沿导线做定向运动，电子的运动方向为_______（选填“A→B”或“B→A”），导线中的电流方向为_______（选填“A→B”或“B→A”）。2.思考：形成的电流能不能持续下去？为什么？3.如何才能使导线中存在持续的电流？类比讨论及总结：电源的定义及作用（1）定义：能把电子从_______搬运到______的装置；（2）作用：①维持电路两端有一定的_____________；②使电路中存在_____________________。二、恒定电流思考1：电源、导线等电路元件所积累的电荷在其周围产生电场，使电路中的电荷定向移动。电荷定向移动，空间的电场是否变化？为什么？思考2：在恒定电场的作用下，导线中自由电荷的定向移动是加速运动、还是速率不变的运动？为什么？3.什么是恒定电流？我们引入哪个物理量描述电流的强弱？对应的定义、定义式、单位、矢量标量？自主预习，完成填空。（1）定义：和都不随变化的电流叫恒定电流。（2）电流：表示电流的；（3）定义式：；（4）单位：，简称：，符号：。1mA（毫安）＝A，1μA（微安）＝A。（5）电流的方向：规定电荷的定向移动方向为电流的方向。则电荷的定向移动方向与电流的方向相反。电流是量。（6）电流的大小与q、t的大小（有关、无关）。（7）由电流的定义式可导出通过电流求电量q＝。三、电流的微观表达式设导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的平均速率为v，电子电量为e，试推导电流的微观表达式。四、随堂练习1.如图所示，A、B两个导体分别带等量正、负电荷，如果在它们之间连接一根导线，则（）A.导线上不会产生电流B．导线上会产生从A到B的瞬间电流C．导线上会产生从B到A的瞬间电流 D．导线上会产生从A到B的持续电流2.关于电流，下列说法正确的是（）A．根据可知，I与q成正比B．电流的强弱和方向都不变的电流是恒定电流C．电流有方向，因此电流是矢量D．只有正电荷的移动，才能形成电流3.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有0.8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；电解槽中的电流方向。⑵4s内通过横截面AB的电量为多少？⑶电解槽中的电流为多大？4.导体中电流I的表达式，其中S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v表示的是（）A．导体运动的速率 B．导体传导的速率C．电子热运动的速率 D．自由电荷定向移动的速率5.一条导线中的电流为50μA，在3.2s内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库仑？有多少个电子通过该横截面？拓展提升1.如图所示的电解液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面的电流的说法中，正确的是（）

A.当时，电流大小为零

B.当时，电源外部电流方向由A指向B，电流

C.当时，电源内部电流方向由B指向A，电流

D.电源外部电流方向由A指向B，电流2.如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动