2017人教版高中物理选修(1-1)1.5《电流和电源》word学案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,导体

2、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.通过导线横截面的电荷量Q

3、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向移动的方向为电流

4、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、电源和电动势[问题设计]电路中的用

5、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,铅蓄电池电动势为2V.(3)要想得到较

6、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,求:图1(1)在图中标出正、负电荷定

7、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 电流方向向右 (2)3A二、电源和电动势例3 一节五

8、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.

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