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中小学教育资源站(http:/www.edudown.net),百万资源免费下载,无须注册!中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 人人学科网 http:/www.rrxk.net 版权所有2.12.1 电源和电流电源和电流班级班级_ 姓名姓名_ 【学习目标学习目标】 1、了解电流的形成过程,明确电源在电路中的作用,认识导线中恒定电场的建立和恒 定电流的形成过程。 2、掌握电流的定义式、单位、方向及微观表达式。 【重难点重难点】 1、重点:理解电流的产生条件、定义式、单位、方向及微观表达式。 2、难点:恒定电流的形成,电流的定义式的应用、电流微观表达式的推导。【历史引入历史引入】从 16 世纪吉尔伯特开创了电学和磁学的近代研究以来,人们基本研究的 是静电现象。18 世纪中期,富兰克林等人研究闪电,大自然的电流可以产生 光、热,但不是稳定、持续、可控的。18 世纪末期,伏打发明了能提供稳定直 流电的伏打电堆,它的出现使人们对电流能够有深入地认识。他的贡献开拓 了电学研究和电力应用的新领域,由此开启了电气时代,拉开了第二次工业革命的序幕。【新课学习新课学习】任务一任务一 小组讨论:了解电流的形成原因,认识电源及其作用小组讨论:了解电流的形成原因,认识电源及其作用情 景问 题 1A、B 水池内的水位高度不同,若用水 管 R 相连,R 中的水会如何流动?为什 么? 分别带正负电荷的 A、B 两个导体,若用导 线 R 连接,导线 R 中的自由电子会如何流 动?为什么?问 题2水管中水流会不会一直源源不断地持 续下去?为什么?导线中电流会不会一直源源不断地持续下 去?为什么?问 题3如何使水管 R 中能产生持续不断的水 流?如何使导线 R 中能产生持续不断的电流?问 题4如何使水管 R 中能产生稳定而持续的 水流?类比如何使导线 R 中能产生稳定而持续的电流?A+ +B_ _AB 水池R中小学教育资源站(http:/www.edudown.net),百万资源免费下载,无须注册!中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 人人学科网 http:/www.rrxk.net 版权所有一、电源一、电源 1、电源:能把自由电子从_极搬到_极的装置。 2、其作用是:保持导体两端的_,使电路中保持持续的 _。任务二任务二 点拨:电路中恒定电流的形成点拨:电路中恒定电流的形成1、导线内的电场是由_、_等电路元件所积 累的电荷共同形成的。2、导线与电源连接后,使导线两端产生恒定的导线与电源连接后,使导线两端产生恒定的 _,导线内很快建立起沿导线方向的电场,电路 各处自由电荷在电场作用下开始做定向运动。3、在电源的作用下,电路中的电荷流动是在电源的作用下,电路中的电荷流动是_的的,有电荷流走的地方,又有 新的电荷过来补充,因此电路中电荷的动态分布也是稳定的,由这些电荷所形成的电由这些电荷所形成的电 场是场是_电场。电场。4、在恒定电场的作用下,导体中的自由电荷开始定向加速,而运动过程中又与导体内不动 的粒子发生碰撞而减速,粒子分布均匀,因而自由电荷定向运动的平均速率不变,从而产 生_、_都不随时间变化的电流,称为恒定电流。任务三任务三 自主学习:掌握电流的定义式、方向及简单计算自主学习:掌握电流的定义式、方向及简单计算1、电流(I):描述电路中电流强弱的物理量。若用 I 表示电流,q 表示在时间 t 内通过 导体横截面的电荷量,则它们间的关系式为:_。2、单位:国际单位制中,电流的单位是_,简称_,符号是_。常用单位:毫安(mA) 、微安(A) ,1 A =103mA = 106A3、电流的方向:规定正电荷的定向移动方向为电路中的电流方向,但电流是标量。 在金属导体中,只有自由电子能定向移动,其效果相当于电子不动,而有等量的正电荷 沿相反的方向定向移动,即电流方向与自由电子定向移动方向相反。【自我检测自我检测】 (A 类)例 1、在金属导体中,若 10s 内通过横截面的电量为 16C,则导体中的电流为 _A。(A 类)例 2、在上题中,1s 内通过导体横截面的自由电子数是多少个?(A 类)例 3、某电解槽中,若 10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为 10C, 则电解液中的电流为_A+A+_B_ _P中小学教育资源站(http:/www.edudown.net),百万资源免费下载,无须注册!中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 人人学科网 http:/www.rrxk.net 版权所有方法小结:给电解液通电时,正负离子沿相反方向定向移动形成电流时,通过导体横截面 的电量 q 应如何计算? 任务四任务四 点拨:推导导体中电流的微观表达式点拨:推导导体中电流的微观表达式1、取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动 的速率为 v,设想导体的横截面积为 S,导体中每单位体积中的自由电荷数为 n,每个自由 电荷带的电量为 q,则(1)在时间 t 内,是哪一段导体范围内的自由电子都能通过右端的横截面?(2)如何用已知量表示出这一段导体内的自由电子数目?(3)t时间内通过横截面 S 的电荷量 Q 是多少?(4)电流 I 如何表示? 2、 【实例分析实例分析】自主学习:课本 42 页例题 1,注意回答以下两个问题: (1)在时间 t 内,是哪一段导体范围内的自由电子都能通过右端的横截面? (2)如何用已知量表示出这一段导体内的自由电子数目?任务五任务五 课后练习课后练习(A 类)1、下列叙述正确的是( )A导体中电荷运动就形成电流B电流的单位安培,是国际单位制的基本单位之一C因为电流强度有方向,所以电流强度是矢量D在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成的电流,所以电流有两个方向(A 类)2、形成电流的条件是( ) A、只要有电压加在物体的两端 B、导体两端必须有电压 C、导体两端必须存在恒定电压 D、只要有大量的自由电荷(A 类)3、关于电源的作用,下列说法正确的是 ( )A.电源的作用是能为电流提供自由电子 B.电源的作用是使导体中形成电场vsv中小学教育资源站(http:/www.edudown.net),百万资源免费下载,无须注册!中小学教育资源站 http:/www.edudown.net 人人学科网 http:/www.rrxk.net 版权所有C.电源的作用是能够保持导体两端的电压 D.电源的作用是使电路中自由电荷定向移动(A 类)4、某电解池中,若在 2 s 内各有个二价正离子和个一价负离子19100 . 119100 . 2 通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )AO B0.8 A C1.6 A D3.2 A(B类)5、有一横截面积为s的铜导线,流经其中的电流强度为I;设每单位体积的导线中 有n个自由电子,电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导线横 截面的自由电子数可表示为( )Anvs t Bnvt C D etI setI(B 类)6、初速度为零的质子,经加速电压为 800kV 的直线加速器加速,形成电流强度 为 1.6mA 的细柱形质子流,已知质子的电量 q=1.610-19C,则这束质子流每秒打到靶上的 质子数是多少个?(提示:考察对电流定义式的理解)(B 类)7、李老师刚买了一个手机,该手机电池的额定容量为 1200mAh(毫安时) ,额定 电压为 3.7V,用过一段时间后,他发现手机的待机时间为 10 天,请你分析一下,该手机 待机状态时的电流是多大?(金榜 36 页,提示:毫安时(mAh)是电量的单位,由 Q=It 可知,1mAh=1mA1h=110-3A3600s=3.6C)(C 类)8、氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为 R 的圆轨道上做匀速圆 周运动。已知电子的电荷量为 e,运动速率为 v,求电子绕核运动的等效电流多大?(提示: 考察对电流定义式的理解)
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