重庆市江北中学《电源和电流学案》
文档属性
| 名称 | 重庆市江北中学《电源和电流学案》 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 113.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-10-17 13:36:42 | ||
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文档简介
电源和电流学案
资料整理：余震洪
一、教学目标
（一）知识与技能
1．让学生明确电源在直流电路中的作用
2．理解导线中的恒定电场的建立
3．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
4．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中电场的简历和恒定电流等方面进行理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
《课前预习》
1，电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。
2，导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。
3，由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4，把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5，电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。
《课堂交流讨论》
一，电源
1．如图，用导线连接两个分别带正、负电荷的A、B导体，导线中有没有电流通过？如果有请指明电流方向，这个电流能持续下去吗？
2．如何能让导线中保持持续的电流？
如果我们在电路中加入一个装置，将A中的 搬到B中或者将B中的 搬到A中，这样就能使电路中有源源不断的电流
归纳： 电源就是 的装置。
例1：如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）
A、有瞬时电流形成，方向由A到B
B、A、B两端的电势不相等
C、导体棒内的电场强度不等于零
D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
二，恒定电场
1．导线中的恒定电场是如何形成的？
虽然电荷在运动，但有的电荷流走了， ，有多少个电荷流走了就有 ，电源负极的负电荷通过导线流到正极，又被从正极搬到了负极。流过去多少电荷又会 。所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。
这种 称为恒定电场。
2．恒定电场是静电场的一种吗？为什么？
说明：
（1）由于在恒定电场中，任何位置的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。
（2）在静电场中所讲的电势、电势差、及其与电场强度的关系等等，在恒定电场中同样适用。
三，恒定电流
导体中的自由电荷定向运动， 使自由电荷加速，电荷在运动过程中会因为 而减速，最终表现为自由电荷定向运动的 不随时间变化。
我们把 电流称为恒定电流。
1．电流的方向：规定 ，和负电荷定向移动的方向 。
2．电流的大小用电流强度表示，电流强度简称电流。我们一般用 内通过导体 的电荷量表示电流的强弱。
公式：
注：电解液中的电荷量为正负电荷绝对值之和。
3．单位：
4．标量：电流虽然有大小也有方向，但它并不是一个矢量
如图2－1－2所示，
图2－1－2
AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，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
AD导体中的自由电荷总数：N＝
总电荷量Q＝Nq＝
所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝
根据公式q＝It可得：
导体AD中的电流：I＝＝
由此可见：从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速度的大小，还与导体的横截面积有关。
例题2：已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
《课后巩固练习》
1.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
2．以下说法正确的是( )
A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流
B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的
C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
3．一台半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说( )
A．1h电池供给8C的电量 B．1000s电池供给8C的电量
C．1s电池供给8C的电量 D．1min电池供给8C的电量
4.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的速度是3×107 m/s，则环中的电流是：（ ）
A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA
5.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（ ）
A.导线中有恒定的电流 B.导线中有短时间的电流
C.通过导线的电荷量为q D. 通过导线的电荷量为2q
图1 图2
6.如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为 ，通过该横截面积的电流为 。
课后巩固练习答案
1，B
2，B
3，B
4，A
5，BC
6，4C，0.8安
资料整理：余震洪
一、教学目标
（一）知识与技能
1．让学生明确电源在直流电路中的作用
2．理解导线中的恒定电场的建立
3．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
4．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
（二）过程与方法
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中电场的简历和恒定电流等方面进行理解。
（三）情感态度与价值观
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
《课前预习》
1，电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。
2，导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。
3，由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4，把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5，电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。
《课堂交流讨论》
一，电源
1．如图，用导线连接两个分别带正、负电荷的A、B导体，导线中有没有电流通过？如果有请指明电流方向，这个电流能持续下去吗？
2．如何能让导线中保持持续的电流？
如果我们在电路中加入一个装置，将A中的 搬到B中或者将B中的 搬到A中，这样就能使电路中有源源不断的电流
归纳： 电源就是 的装置。
例1：如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）
A、有瞬时电流形成，方向由A到B
B、A、B两端的电势不相等
C、导体棒内的电场强度不等于零
D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
二，恒定电场
1．导线中的恒定电场是如何形成的？
虽然电荷在运动，但有的电荷流走了， ，有多少个电荷流走了就有 ，电源负极的负电荷通过导线流到正极，又被从正极搬到了负极。流过去多少电荷又会 。所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。
这种 称为恒定电场。
2．恒定电场是静电场的一种吗？为什么？
说明：
（1）由于在恒定电场中，任何位置的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。
（2）在静电场中所讲的电势、电势差、及其与电场强度的关系等等，在恒定电场中同样适用。
三，恒定电流
导体中的自由电荷定向运动， 使自由电荷加速，电荷在运动过程中会因为 而减速，最终表现为自由电荷定向运动的 不随时间变化。
我们把 电流称为恒定电流。
1．电流的方向：规定 ，和负电荷定向移动的方向 。
2．电流的大小用电流强度表示，电流强度简称电流。我们一般用 内通过导体 的电荷量表示电流的强弱。
公式：
注：电解液中的电荷量为正负电荷绝对值之和。
3．单位：
4．标量：电流虽然有大小也有方向，但它并不是一个矢量
如图2－1－2所示，
图2－1－2
AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，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
AD导体中的自由电荷总数：N＝
总电荷量Q＝Nq＝
所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝
根据公式q＝It可得：
导体AD中的电流：I＝＝
由此可见：从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速度的大小，还与导体的横截面积有关。
例题2：已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
《课后巩固练习》
1.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
2．以下说法正确的是( )
A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流
B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的
C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
3．一台半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说( )
A．1h电池供给8C的电量 B．1000s电池供给8C的电量
C．1s电池供给8C的电量 D．1min电池供给8C的电量
4.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的速度是3×107 m/s，则环中的电流是：（ ）
A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA
5.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（ ）
A.导线中有恒定的电流 B.导线中有短时间的电流
C.通过导线的电荷量为q D. 通过导线的电荷量为2q
图1 图2
6.如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为 ，通过该横截面积的电流为 。
课后巩固练习答案
1，B
2，B
3，B
4，A
5，BC
6，4C，0.8安