内容正文:
第十一章
电路及其应用
课时1 电源和电流
必修第三册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 RJ
1
核心
目标 1. 了解电源的作用,认识常见的电源,了解导体中的恒定电场和恒定电流.
2. 通过实例分析,理解电流的定义,知道电流的单位.
必备知识 • 记忆理解
1. 电流
(1) 形成原因:电荷的定向移动.
(2) 形成条件:导体两端有电压.
(3) 电路中产生持续电流的条件:有电源且电路闭合.
1
电源
要点梳理
必备知识•记忆理解
2. 电源
(1) 概念:能够把______从正极搬运到负极的装置.电源不生产电荷.它只是电荷的搬运工.
(2) 作用:
①维持电源正、负极间始终存在________.
②使电路中的电流能够______存在.
电子
电势差
持续
要点梳理
必备知识•记忆理解
2
恒定电流
1. 概念:大小、______都不随时间变化的电流叫恒定电流.
2. 电流
(1) 物理意义:表示电流__________的物理量.
(2) 定义式:I=____.
(3) 单位:在国际单位制中,电流的单位是______,简称安,符号是A.常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).
1 mA=_______ A,1 μA=_______A.
(4) 方向:________定向移动的方向规定为电流的方向.
特别提醒:电流是标量,不是矢量.
方向
强弱程度
安培
10-3
10-6
正电荷
要点梳理
必备知识•记忆理解
解析:电流的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.在金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,A错误;在电解液中,正离子定向移动的方向或者负离子定向移动的方向的反方向是电流的方向,B、D错误;无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反,C正确.
1. 关于电流的方向,下列说法中正确的是 ( )
A. 在金属导体中,电流的方向是自由电子定向移动的方向
B. 在电解液中,电流的方向是负离子定向移动的方向
C. 无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D. 在电解液中,由于是正、负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向
C
基础内化
必备知识•记忆理解
2. 每分钟有1.5×1015个自由电子通过导线的横截面,导线的横截面积为5×10-5 m2,电子电荷量为-1.6×10-19 C,则该导线中的电流大小是 ( )
A. 0.4 μA B. 4 μA
C. 8 mA D. 80 mA
B
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
9
1
对电源的理解
1. 从电荷转移的角度看,电源使电路中的自由电荷持续地定向移动.
2. 从能量转化的角度看,搬运电荷的过程是非静电力做功的过程,从而将其他形式的能转化为电能.
各个击破
重难突破•学会应用
下列关于电源的说法中,正确的是 ( )
A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
B. 电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程
C. 电荷的移动形成电流
D. 只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流
1
B
解析:在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,这一过程要克服静电力做功,把其他形式的能转化为电势能,故A错误,B正确;电荷的定向移动形成电流,C错误;电路中要形成持续的电流的条件是既要有电源,又要电路闭合,故D错误.
各个击破
重难突破•学会应用
2
不同导体中电流的计算
要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动,正、负电荷对电流的形成都有贡献.
1. 金属导体中电流的计算
各个击破
重难突破•学会应用
2. 电解液中电流的计算
3. 环形电流的计算
各个击破
重难突破•学会应用
一条导线中的电流为50 μA,已知电子所带电荷量为-1.6×10-19 C,则在3.2 s内通过这条导线某一横截面的电子个数为 ( )
A. 1×1015 B. 1×1019
C. 2×1016 D. 2×1017
2
A
各个击破
重难突破•学会应用
安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流.设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其等效电流I的大小和方向为 ( )
3
C
各个击破
重难突破•学会应用
3
电流的微观表达式
1. 推导过程
注意:v表示自由电子定向移动的平均速率.自由电子在不停地做无规则的热运动,其速率为热运动的速率,电流是自由电子在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的.
各个击破
重难突破•学会应用
3. 三种速率
(1) 电流的传导速率等于光速c,为3×108 m/s