第1章 5 电流和电源-2021-2022学年高中物理选修1-1【名师导航】同步Word教参(人教版)

五、电流和电源 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道电流产生的微观机理，熟记电流的定义式．(重点) 2．知道电流的方向是如何规定的，会利用电流定义式计算．(重点、难点) 3．理解电源在电路中的作用及电动势的概念和单位．(难点) 4．知道常见电池的电动势的大小． 一、电流 1．电流的概念：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．大小 (1)定义：通过导线横截面的电荷量与所用时间的比值叫做电流． (2)公式：I＝． (3)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A.常用的单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A. 5．意义：描述电流的强弱． 二、电源和电动势 1．电源在电路中的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流． 2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置． 3．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)电动势的符号是E，单位与电压的单位相同，是伏特(V)． (3)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． 1．思考判断 (1)电荷定向移动的方向就是电流的方向． (×) (2)正电荷定向移动的方向为电流的方向． (√) (3)金属导体中电子定向移动的方向与电流方向相反． (√) (4)电源在电路中的作用是提供电压． (√) (5)电源电动势的大小等于电源两端的电压． (×) (6)电源没有接入电路时，其两端的电压为0.(×) 2．下列关于电流的说法中正确的是(　　) A．根据I＝，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 D　[依据电流的定义式可知，电流与Q、t皆无关，显然选项A错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B错误；电流是标量，故选项C错误．] 3．通过一个电阻的电流是5 A，经过4 min，通过该电阻的一个截面的电量是(　　) A．20 C　　　　　 B．50 C C．1 200 C D．2 000 C C　[根据I＝，得Q＝It＝5×240 C＝1 200 C，故C正确，A、B、D错误．] 4．关于电动势，下列说法正确的是(　　) A．电动势数值上就等于电源正负极之间的电压 B．所有电源的电动势都是1.5 V C．体积越大的电源，其电动势一定越大 D．不同电源的电动势一般不同 D　[电动势在数值上等于电源没接入电路时正、负极间的电压，则A项错；不同的电源电动势一般不同，与体积无关，B、C项错，D项对．] 对电流及其定义式的理解 1.对电流的理解 (1)一切导体中都有自由电荷，把导体两端分别接到电源的两极上，导体两端有了电压，这时导体中也有了电场，导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动，形成了电流． (2)金属导体中定向移动的是带负电的自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反． (3)在电解液中，导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子，它们同时向相反的方向移动形成电流，电流方向与正离子移动方向相同． 2．公式I＝的理解 (1)公式中Q是t时间内通过某一横截面的电荷量． (2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，Q＝Q1＋Q2；异种电荷反向通过某一横截面时，Q＝|Q1|＋|Q2|，不能相互抵消． (3)该公式只是定义式或量度式，I与Q及t无关． (4)电流虽有方向，但电流是标量． 【例1】　一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.04 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5.625×1018个和4.375×1018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？ 思路点拨：①电解液导电时，正、负带电离子向相反方向移动． ②电流公式I＝中Q是通过某截面的总电量． [解析]　铜离子和硫酸根离子都是二价离子，离子的电荷量为q1＝q2＝2×1.6×10－19 C. 所以I＝＝ ＝ A ＝80 A. [答案]　80 A　方向与铜离子定向移动的方向相同 [注意事项]　 本题易出现Q＝n1q1－n2q2的错误，认为正、负电荷流过某一截面时中和一部分，正确把握Q的意义及电解液导电的特点是解题的关键． ［跟进训练］ 1．如图所示的电解池，通电1 s，其间共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是(　　) A．0　　B．1.5 A C．3 A D．6 A D　[由电流的定义知I＝＝＝6 A，