第11章 第1节 电源和电流（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

　 第1节　电源和电流(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。 学考 层级 1.了解电源的作用，知道持续电流形成的原因。 2.了解导体中的恒定电场和恒定电流。3.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定。 选考 层级 1.会用公式 q＝It 分析相关问题。 2.会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。 逐点清(一)　电流的形成 [多维度理解] 1．电源 (1)定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源。 (2)作用：使导体两端始终存在电势差。 2．恒定电场 (1)形成：电源正、负极周围空间的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。电荷的分布和电场的分布不随时间变化。 (2)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。 (3)特点：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与静电场相同。 1．电源的作用 (1)电源可使导体中的自由电荷在静电力作用下发生定向移动形成电流。 (2)电源可以使电路中保持持续的电流。 2．形成电流的三种电荷 形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，举例说明： (1)金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子； (2)液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子； (3)气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。 3．电流的形成 (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：电路中有电源且电路闭合。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)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。(×) (2)电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。(√) (3)电荷的移动形成电流。(×) (4)只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流。(×) 2．(多选)下列关于电源的说法正确的是(　 ) A．电源的作用是使电路中产生电荷 B．电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动 C．电源能把自由电子从负极搬运到正极 D．电源能把自由电子从正极搬运到负极 解析：选BD　电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷(并不是创造了电荷，而是使正、负电荷发生了分离)，这样电源两端就会产生电势差，电势差使电路中的电荷发生定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A错误，B正确；电源能把自由电子从正极搬运到负极，从而形成两极间的电势差，故C错误，D正确。 3．为什么电闪雷鸣时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而灯泡却能持续发光？ 提示：闪电不能产生持续的电流，而灯泡发光时有电源供电，能形成持续的电流。 逐点清(二)　电流的大小和方向 [多维度理解] 1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。 2．电流：表示电流的强弱程度。 (1)表达式：I＝。 (2)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)。1 A＝103 mA＝106 μA。 (3)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 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电荷量。 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。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)电流既有大小，又有方向，是矢量。(×) (2)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的。(×) (3)电子定向移动的方向就是电流的方向。(×) (4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。(√) 2．(2023·重庆巴蜀中学月考)在2 s内有0.1 C电荷通过横截面积为2 mm2的金属导体，则形成的电流大小是(　 ) A．0.025 A　　　　　　　　　 B．0.05 A C．0.1 A D．0.02 A 解析：选B　根据电流的定义可知，I＝＝ A＝0.05 A，故B正确，A、C、D错误。 3．如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(　 ) A．当n1＝n2时，电流大小为零 B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流大小为I＝ C．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流大小为I＝ D．溶液内电流方向从A→B，电流大小为I＝ 解析：选D　电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B。t时间内通过溶液截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和，即q＝n1e＋n2e，根据电流的定义式可得I＝＝＝，与