第11章 11.1 电源和电流（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案围绕电源和电流展开，通过雷雨天气瞬时电流与持续电流的问题导入，播放小溪流与江河对比视频，结合带正负极导体连接的思考讨论，类比水流引出电流定义，搭建从生活现象到物理概念的学习支架。 以核心素养为导向，用类比法（电源类比抽水机）、比值定义法培养科学思维，设置典例与对标训练并附易错提醒，结合生活实例培育科学态度与责任，帮助学生发展物质观念，提升解决实际问题的能力。

1 电源和电流 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 电源在电路中的作用；电流的定义 1．通过类比的方法理解电源在电路中的作用； 2．通过实例对比，引导学生理解持续电流形成的原因。 3．体会电流的比值定义法及其重要作用，培养学生的迁移类推和抽象思维能力。 1．通过对电源的作用、电流的形成的学习，发展物质观念； 2．将电源类比成抽水机，培养学生应用类比的方法和物理知识解决实际问题的能力，通过比值定义电流，体会比值定义法的重要作用； 3．从雷电现象到持续电流的产生，体会日常生活中物理无处不在，培育学生的科学态度与责任心。 重点及难点 电流的定义式和微观表达式 题型及难度 选择题为主， 难度偏易 【本课时主要内容】 电源 恒定电流 【答案】正极　负极　电势差　时间变化　　单位　电荷量　安培　正电荷　相反　nSvq 探究1　电源 【问题导入】 在夏日的雷雨天气里，电闪雷鸣之时，天空中发出的耀眼闪光就是空气中的电荷在带电云层产生的电场中的火花放电．这种剧烈的放电就是一种强大的电流．但它转瞬即逝．如何能得到持续的电流呢？ 【思考与讨论】 如图1所示，用导线连接两个分别带正、负电荷的导体，导线中有无电流？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？ 图1 如图2所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？ 图2 引出电源的作用：把电子从电源的正极搬运到电源负极。 典例1 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. 电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量 必备知识 电源在电路中的作用. 关键能力　 【答案】B 【解题思路】 对标训练1 关于电源,下列说法正确的是 (　　) A. 电源的作用是为电路不断创造自由电荷 B. 电流的方向总是从电源的正极流向负极 C. 电源是能把电子从正极搬运到负极的装置 D. 电源是将电能转化为其他形式的能的装置 【答案】C 【解题思路】 易错提醒 电源是将其他形式的能转化为电能的装置. 探究2　恒定电流 【问题导入】 播放视频：一段小溪流和一段奔腾江河的对比视频，两段水流有什么不同？如何比较水流的强弱？ 【思考与讨论】 类比水流，思考： （1）电流的强弱又与哪些因素有关？ （2）如何精确地描述电流的强弱？ 引出电流的定义和定义式 典例2 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,以下说法正确的是 (　　) 　典例2 A. 当n1=n2时电流为0 B. 当n1>n2时,电流方向从A→B,电流I= C. 当n1<n2时,电流方向从B→A,电流I= D. 溶液内电流方向从A→B,电流I= 必备知识 电流定义式. 关键能力　 【答案】D 【解题思路】 公式I=中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和. 对标训练2 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的流动而形成10 mA的电流时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108 m/s,电子电荷量e=1.6×10-19 C) (　　) A. 5×1010个 B. 5×1011个 C. 1×102个 D. 1×104个 【答案】B 【解题思路】 易错提醒 关键是物理模型的建立,电子做圆周运动,形成环形电流. 探究3　电流的微观表达式 【问题导入】 如右图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，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。 【思考与讨论】 (1)自由电荷的总数量N？ (2)自由电荷的总电荷量Q？ (3)自由电荷全部通过横截面D所用的时间t？ (4)电流大小I？ 引出电流的微观表达式 典例3 导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2. (1) 在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)? (2) 自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)? (3) 自由电子沿导线定向移动1 m,平均要多长时间? 必备知识 电流的微观表达式. 关键能力　 【答案】　(1) 6.25×1018个　(2) 7.35×10-5 m/s　(3) 3.78 h 【解题思路】 　 对标训练3 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为 (　　) 　对标训练3 A. qv B. C. qvS D. 【答案】A 【解题思路】 易错提醒 注意区分单位长度的电荷量和单位体积的电荷量. 学科网（北京）股份有限公司 $