金海高中 电源和电流导学案

金海高中闪光“141”高效课堂导学案（总11案主备人：左倩） 第2章1节 电源和电流 第1课时 高二理科班 时间：10.18

（一）学习目标（导学内容）

【学习目标】 （1）、了解形成电流的条件。 （2）、知道电源的作用和导体中的恒定电场。 （3）、理解电流的定义。知道电流的单位和方向的确定。 （4）、会用公式q=It分析相关问题。 【重点】 （1）、知道电源的作用及导体中恒定电场的特点。 （2）、理解电流的概念及其表达式。 【难点】

电流的微观表达式的理解及应用。

（二）基础感知案（独学内容）

【自主学习】

1.电源：观察教材P41的图2.1-1，A、B分别带正负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流)，电子移动方向为 （填A→B或B→A），若要保持持续的定向移动(电流)，A、B需有一个装置，使A、B周围的空间始终存在一定的电场，能使A、B间维持一定的电势差的装置称为 。

2.恒定电场：导线内的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会 。 由 的电荷所产生的 的电场，称为恒定电场，

3.恒定电流：由于 的作用，导体中自由电荷定向运动的速率 ，而运动过

程中会与导体内不动的粒子 从而减速，总体来说自由电荷定向运动的 不随时间变化。把 、 都不随时间 的电流称为恒定电流。 I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系式为:_______。电

流的单位为 ，简称 ，符号是 ，常用的电流单位还有 和 。

（三）能力探究案（议学、展示、点评的内容）

（一）引入新课

（二）进行新课 探究一：电源的作用 1．如图所示，分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线R将它们连接起来，那么：导线中是否能形成持续的电流？为什么？

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2．根据下面两幅图片的对比，谈谈你对“电源”的理解。

来源学_科_网

【总结归纳】 1、电源的作用：

2、电流形成条件：

探究二：恒定电场

【问题一】直接把电源的正负极联起来，导线中的电场如何？ （总结导线中电场的特点，得出恒定电场的特点）

探究三：恒定电流

【问题二】什么叫恒定电流，电流的定义，公式，单位，方向，意义如何？

[来源:学科网ZXXK][来源:学。科。网Z。X。X。K]

（思考：在电解液和金属导体中都可以形成电流，形成电流时有什么不同）

例1：在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________；

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例2：某电解槽横截面积为0.5m，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_______．

【问题三】如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体L，导体的横截面积为S，设两端加一定的电压后，导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v，导体每单位体积内的自由电子数目为n，每个自由电子的电荷量为-e，求：

AD（1）、导体内自由电荷的电量是多少？

--

--- --（2）、导体内所有自由电荷通过右侧截面需用多长时间？

l=vt

（3）、请结合电流表达式I?

例3：有一条横截面积S=1mm的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×10kg/m,铜的摩尔质量M=6.4×10kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×10mol,电子的电量e=-1.6×10C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.

【问题四】如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

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q，根据（1）（2）问，推导导体内电流的表达式。 t（四）检测案（2’整理+3’检测+2’反馈）

1．(2013·东营高二检测)关于电源，下列说法中正确的是( ) A．电源的作用是为电路提供自由电荷 B．电源的作用是自己直接释放出电能

C．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流 D．电源的作用是使自由电荷运动起来 2．下列说法中正确的是( ) A．导体中电荷运动就形成了电流

B．在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C．电流有方向，它是一个矢量

D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

3．(2012·衡水十四中高二检测)关于电流，下列说法中正确的是( ) A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子运动速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量

4．关于电流的方向，下列说法中正确的是( )

A．在电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同 D．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板 5．金属导体内电流增强，是因为( ) A．导体内单位体积的自由电子数增多 B．导体内自由电子定向移动的速率增大 C．导体内电场的传播速率增大

D．导体内自由电子的热运动速率增大

6．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机待机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？

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7．如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.0×10

＋－

个Na和Cl通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？

8．(2013·昌邑一中高二检测)某型号汽车(如图)发动时需要用电动机启动，如果汽车发动时，蓄电池放电电流为15A，持续时间是3s，汽车发动后，蓄电池充电的电流是0.45A，那么充电时间至少应该是多少秒才能补偿放电的电荷量？

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能力提升

1．如图所示，福娃欢欢带正电，福娃贝贝带负电，用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两人发生争执，你认为下列说法不正确的是( ) A．福娃欢欢说，电流计指针偏转，有瞬时电流 B．福娃贝贝说，电流计指针不偏转，无电流 C．福娃欢欢说，最终我们是等势体 D．福娃贝贝说，最终导体棒内的电场强度等于零

2．(2013·哈师大附中高二检测)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( ) A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小

3．(2013·武汉大学附中高二月考)如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )

qvC．qvS D．qv/S

A．vq B.

4．如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( ) A．电流相等 B．电流不相等 C．自由电子定向移动的速率相等 D．自由电子定向移动的速率不相等

5．关于导体中的恒定电场，下列说法中正确的是( ) A．导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的 B．导体中的电场是导体内自由电荷形成的 C．导体中的电场线始终和导线平行

D．导体中的电场分布随电荷的移动而随时间改变

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6．导线中的电流是10A，导线的横截面积为1mm。

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(1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10C)?

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(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×10个自由电子)? (3)自由电子沿导线移动1cm，平均需要多少时间？

7．夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，它们因与空气摩擦

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带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×10V不变。已知空气的电场击穿场强为

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3×10V/m。请对以下问题进行估算。

(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？

(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C，可释放多少能量？ (3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？

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