11.1电源和电流 导学提纲 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.1 电源和电流 【学习目标】 1. 了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场，初步体会动态平衡的思想。 2. 理解电流的含义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流。 3. 经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的移动与电流之间的关系。 【基础感知】 1． 电源（看课本，小组讨论） 1．如图为分别带有正、负电荷的A、B两个导体球。 （1）如果用导线将它们连接起来，A、B间的电势差会发生什么变化？ （2）最后A、B两个导体球会达到什么状态？ （3）导线中能否出现电流？这个电流有什么特点？ 2． 如何让导线中保持持续的电流？ 小结：产生持续电流的条件： 二．恒定电流 1．恒定电场 （1）定义：由电路中稳定分布的 所产生的稳定的电场。 （2）形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由 、 等电路元件积累的电荷共同形成的。 （3）特点：任何位置的 和 都不随时间变化。 2．恒定电流 （1）定义：大小、方向都 的电流。 （2）电流：通过导体 的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 （3）表达式：I= （4）单位： ，符号： ，常用单位： ， 。单位换算： 方向：规定 定向移动的方向为电流方向。 3． 试举例说明电子定向移动速率、电流的传导速率和电子热运动速率三者的区别。（预习时可跳过） 1、 电流微观表达式的推导及应用 例1.如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q。 (1)AD导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？ (2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少？ (3)导体AD中的电流是多大？ 变式训练1：(多选）有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速度为v，在Δt时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(　　) A．nvSΔt B．nvΔt C．IΔt/q D．IΔt/Sq 变式训练2：一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为(　　) A.qv B. C.qvS D. 二、对电流的理解及计算 例2.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB； ⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向； ⑵电解槽中的电流方向如何？ ⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？ ⑷电解槽中的电流为多大？ 变式训练1：已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？（已知静电力常数为） 小结： 【课堂检测】 1.（多选）关于电源的以下说法，正确的是(　　) A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差 C.只要电路中有电源，电路中就一定有电流 D.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能 2.关于电流，下列说法中正确的是( ) A.电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比 B.单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 C.电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D.国际单位制中，其单位“安培”是导出单位 3.已知铜的原子量为M，密度为，每摩尔铜原子有n个可以自由移动的电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，铜导线内电子平均定向移动的速率为（　　） A．光速 B． C． D． 【总结提升】 学科网（北京）股份有限公司 $