高中物理 1.5 电流和电源学案 新人教版选修1-1

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1、1.5电流和电源[学习目标定位]　1.知道产生电流的条件，知道电流的方向是如何规定的.2.理解电流的概念，会用定义式I＝进行有关的简单计算.3.了解电源的作用，理解电动势的含义．一、电流1．电荷的定向移动形成电流．2．形成电流的条件：(1)有自由电荷；(2)导体两端存在电压．3．电流的方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．4．电流的定义：通过导线横截面的电荷量Q与所用时间t的比值叫做电流，即I＝.5．单位：在国际单位中，电流的单位是安培，符号是A.二、电源和电动势1．电源：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成．把电源接到导体两端

2、，导体中就建立了电场，电场使导体中的自由电荷做定向运动，就形成了持续的电流．2．电动势(1)电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压．(2)电源的电动势是由电源本身的性质决定的．它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小.一、电流[问题设计]我们知道金属可以导电，而橡胶类物品不能导电，其原因是什么呢？金属导电的实质是什么呢？答案　金属中有自由电荷而橡胶中没有；金属导体导电的实质是：当导体两端加上电压时，导体中就有了电场，导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动，即形成电流．[要点提炼]1．定义：电荷的定向移动形成电流．通过导线横截

3、面的电荷量Q与所用时间t的比值，叫做电流．2．形成电流的条件(1)要有能够自由移动的电荷．一切导体中都有自由电荷．例如：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子．(2)导体两端存在电压．干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流．3．电流的大小：物理学中用通过导线横截面的电荷量Q与所用时间的比值描述电流的强弱，用I表示，I＝.4．单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A，常用单位有毫安(mA)、微安(μA).1mA＝10－3A,1μA＝10－6A.5．电流方向习惯上规定正电荷定

4、向移动的方向为电流的方向．金属中电流的方向与电子定向移动的方向相反．在电源外部的电路中，电流从电源正极流向负极．[延伸思考]1．电流有方向，电流是矢量吗？答案　电流不是矢量，是标量．电流尽管有方向，但是它的运算符合代数运算法则．2．闭合开关，回路中就立即有了电流，这是否说明电路中自由电荷定向移动的速度很大呢？答案　电路中自由电荷定向移动的速度是很小的，但电场传播的速度很大，与光速相同．闭合开关的瞬间，几乎整个回路中立即都有了电场，各个电荷几乎同时受到了静电力作用．就像训练有素的队伍听到了“齐步走”的口令，一下子整个电路中都有了电流．二、电源和电动

5、势[问题设计]电路中的用电器要工作必须有电源供电，电源在电路中起什么作用？用什么物理量来描述电源的性质呢？答案　电源的作用是保持导体两端有电压；用电动势来描述电源的特性．[要点提炼]1．电路由电源、用电器和导线、开关构成．2．电源电源把其他形式的能转化为电能，用电器把电能转化为其他形式的能．电源实质就是一个能量的转化装置．3．电动势(1)电源没有接入电路时两极间的电压，是由电源本身的性质决定的，我们用电动势来描述这种特性．电动势的符号是E，单位是伏特，数值等于电源没接入电路时两极间的电压．(2)常用干电池不论型号大小，电动势都是1.5V，铅蓄电池

6、电动势为2V.(3)要想得到较高的电压，需要把电池串联起来，几节电池串联后，总电动势等于各电池电动势之和．一、电流的理解例1　关于电流的大小与方向，下列说法正确的是(　　)A．电流越大表明导线中自由电荷越多B．通过导线横截面的电荷量越多电流越大C．金属导体中的自由电荷是电子，电子沿电流的反方向运动D．电解液中有电流时，正、负离子都定向移动，方向相反解析　电流大小与自由电荷多少没有直接关系，故A错；由I＝可知B错；由电流方向的规定可知C、D正确．答案　CD例2　如图1所示的电解槽中，在3s内各有4.5C的正、负电荷通过面积为0.1m2的横截面AB，

7、求：图1(1)在图中标出正、负电荷定向移动的方向及电解槽中的电流方向．(2)电解槽中的电流为多大？解析　(1)导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的，知道了两极板电势的高低，可确定电解槽中的电场方向向右，可知电解槽中正电荷向右、负电荷向左做定向移动，由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知电解槽中电流方向向右．如图．(2)因为电解槽中电流是正、负电荷沿相反方向定向移动形成的，而正、负电荷沿相反方向定向移动形成的电流方向相同．所以电解槽中电流大小为I′＝＝A＝3A.答案　(1)正电荷向右、负电荷向左　电流方向向

8、右　(2)3A二、电源和电动势例3　一节五号干电池的电动势是1.5V，下列说法正确的是(　　)A．一节一号干电池的电动势也是1.5VB．