高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流学案新人教版选修3_1

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1、1　电源和电流答案：（1）负电荷　（2）电势差　（3）导线　（4）电源　（5）电场强度　（6）方向　（7）　（8）电荷量　（9）安培　（10）正电荷　（11）电流表1．电源（1）电源的定义电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电势差的装置。（2）电源的作用①从电荷移动角度看电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流。电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图所示。②从能量转化的角度看搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其他形式的能转化为电能的过程。【例1】关于电源

2、，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．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能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解析：选项正误解析A×电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，这需要电源不断地将负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变B√从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能

3、转化为电能C×电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的D×电源是为电路提供能量的装置答案：B2．恒定电场（1）导线中电场的形成：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成。（2）恒定电场①定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。②性质：导线中的电场是恒定电场，不是静电场。但由于在恒定电场中，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。在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。破疑点　（1）导线内的电场是在接通电源后的极短时间内（以光速c）完成的。（2）

4、恒定电场是自由电荷在导体中定向移动的原因。【例2】关于有恒定电流通过的导线中的电场，下列说法正确的是（　　）A．导线内的电场线可以与导线相交B．导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D．导线中的电场是静电场的一种解析：选项正误解析A×导线内的电场线与导线平行B√导线中的电场是电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加而成的C×导线内的电场不为零，不是静电平衡状态，导线内的电场是恒定电场，并不是静电场的一种D×答案：B3．恒定电流谈重点　（1）电流虽

5、然既有大小，又有方向，但电流是标量。（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。（3）电解液中正、负离子定向移动的方向相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。电荷量q为通过导体横截面的正、负电荷量的绝对值之和。（4）在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。【例3】一段截面积为0.5mm2的导体，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C的负电荷相向运动，则电流为（　　）A．0.2A　　B．0.3A　　C．0.5A　　D．104A解析：答案：C4．电流的微观表达式（1）

6、推导过程①题设如图所示，AB表示粗细均匀的一段导体，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，设导体的长度为L，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。②推导导体AB中的自由电荷总数：N＝nLS总电荷量：Q＝Nq＝nLSq所有这些电荷都通过横截面所需要的时间：t＝导体AB中电流为I＝＝＝nqSv。③结论电流的微观表达式为I＝nqSv。（2）电流的决定因素【例4】一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速度为v，在

7、Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）A．nvSΔt　　　B．nvΔt　　　C．　　　D．解析：根据电流的定义式可知，在Δt内通过导线横截面的电荷量Q＝IΔt，所以在这段时间内通过的自由电子数为N＝＝，所以C对，D错；由于自由电子定向移动的速率是v，因此在时间Δt内，位于以横截面S为底、长l＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面（如图所示）。这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，所以Δt内通过横截面S的自由电子数为N＝nV＝nvSΔt，A对，B错；故选A、C项。答案：AC5．计算电流的三种情况（1）金属导体中电流的

8、计算因为电路中的电流是由自由电子定向移动形成的，故I＝中的q是指时间t内通过导体横截面上自由电子所带电荷量的绝对值。（2）电解液导电电流的计算①在电解液中（自由电荷为正、负离子）用I＝q/t计算时，电解液导电不能用I＝计