内容正文:
1.电源和电流
第十一章 电路及其应用
学科
知识
1.电源
2.不同导体中电流的计算
学科
能力
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.理解电流的定义,知道电流的单位、方向的规定
3.理解恒定电流
4.经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程,从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系
学科
素养
1.物理观念:了解电流的概念,解决实际问题
2.科学思维:掌握电流的计算方法
3.科学探究:能分析数据,得到几种不同的电流微观表达式
4.科学态度与责任:能做到实事求是,对导体中三种速度进行比较
学习目标
知识点二 电流的微观表达式
知识点一 电源 恒定电流
随 堂 演 练
课 时 精 练
内
容
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知识点一 电源 恒定电流
索引
1.电源
(1)定义:能把电子从电源______搬运到电源______的装置。
(2)作用:使导体两端始终存在_________。
2.电流
(1)恒定电流:______、______都不随时间变化的电流叫作恒定电流。
(2)定义式:I=___,其物理意义:______时间内通过导体横截面的_________。是表示电流强弱程度的物理量。
(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是______,简称___,符号是___。
(4)方向:把_________定向移动的方向规定为电流的方向,电流方向与负电荷定向移动的方向______。
基础梳理
正极
负极
电势差
大小
方向
电荷量
单位
A
安培
安
相反
正电荷
1.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。( )
2.电流既有大小,又有方向,是矢量。 ( )
3.电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 ( )
4.电子定向移动的方向就是电流的方向。 ( )
×
√
判断正误
√
×
1.对电流的理解
(1)电流虽然有方向,但它是标量,其计算遵循代数运算法则。
(2)在外电路中电流方向由电源正极到负极,在电源内部电流方向由电源负极到正极。
(3)I= 是电流的定义式,用该式计算出的电流是时间t内的平均值。
2.电流大小的计算
(1)金属导体中电流的计算
金属导体中的自由电荷只有自由电子,运用I= 计算时,q是时间t内通过金属导体横截面的自由电子的电荷量。
核心归纳
(2)电解液中电流的计算
电解液中的自由电荷是正、负离子,运用I= 计算时,q应是时间t内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
例1 (多选)下列关于电流的说法正确的是
A.根据I= 可知,I与q成正比
B.如果在任何相等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.电流是一个标量,其方向是没有意义的
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
考向1 电流的理解
√
√
I= 是电流的定义式,I不由q来决定,A错误;根据恒定电流的定义可知,如果在任何相等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,B正确;电流是标量,其方向表示正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,C错误;安培是国际单位制中七个基本单位之一,D正确。
例2 (2023·河南鹤壁期末)某电解池中,如果在1 s内共有n1=5×10 18个二价正离子和n2=1.0×10 19个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是(e取1.6×10 -19 C)
A.0 B.0.8 A
C.1.6 A D.3.2 A
考向2 电流的定量计算
√
由题意,电解池中正、负离子运动的方向相反,则1 s内通过截面的正离子的电荷量为q1=2n1e,负离子的电荷量绝对值为q2=n2e,则电流为I=
,代入数据解得I=3.2 A,故选D。
针对练1.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为(e=1.6×10-19 C)
A.4.8×10-6 A B.3×10-13 A
C.3×10-6 A D.9.6×10-6 A
电子枪2 s内发射的电荷量q=6×1013×1.6×10-19 C=9.6×10-6 C,所以示波管中的电流大小为I= A=4.8×10-6 A,故A正确,B、C、D错误。
√
针对练2.在MgCl2溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2 s内分别有5.0×1015个Mg2+和1.0×1016个Cl-通过溶液内部的横截面M,那么通过横截面M的电流大小和方向是(e取1.6×10-19 C)
A.0.08 mA 水平向右 B