人教版選修11 電流和電源 第1課時(shí) 學(xué)案.doc

1.5電流和電源學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解電流的形成原因及其定義式，知道電流的方向是如何規(guī)定的.2.了解電源的發(fā)明對(duì)人類生活產(chǎn)生的巨大影響.3.了解電源在電路中的作用.了解電動(dòng)勢(shì)的概念及常見(jiàn)電池電動(dòng)勢(shì)的大小.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：知道電流的方向是如何規(guī)定的 了解電源在電路中的作用學(xué)習(xí)難點(diǎn)：了解電動(dòng)勢(shì)的概念預(yù)習(xí)新課：一、電流1.電流的形成：電荷的定向移動(dòng)形成電流.電源在電路中的作用是保持導(dǎo)體上的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流.2.電流的方向：習(xí)慣上規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?金屬中電流的方向與電子定向移動(dòng)的實(shí)際方向相反.3.電流(1)定義：通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q與所用時(shí)間t的比值.它用來(lái)描述電流的強(qiáng)弱.用i表示.(2)定義式： i.(3)單位：國(guó)際單位是安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)a.常用單位還有毫安(ma)和微安(a)，且1 ma103_a，1 a106_a.想一想只要導(dǎo)體中自由電荷運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就有電流，這種說(shuō)法正確嗎？為什么？答案不正確.當(dāng)導(dǎo)體兩端無(wú)電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，但是導(dǎo)體中沒(méi)有電流. 對(duì)電流的進(jìn)一步理解1.電流的形成條件：(1)存在大量的自由電荷；(2)導(dǎo)體兩端存在電壓.2.電流是標(biāo)量：電流雖有方向，但不是矢量，是標(biāo)量.運(yùn)算遵循代數(shù)法則.3.電流的方向：電流方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向，金屬導(dǎo)體中電流方向與自由電子定向移動(dòng)方向相反.4.電流定義式i為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某橫截面的電荷量，q只代入絕對(duì)值.電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向相同，q應(yīng)為正、負(fù)電荷量絕對(duì)值之和.二、電源和電動(dòng)勢(shì)1.一個(gè)閉合電路由電源、用電器和導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)構(gòu)成.2.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.3.電動(dòng)勢(shì)：不同的電源，兩極間電壓的大小不同.這是由電源本身的性質(zhì)決定的，我們用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述這種特性.電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓.電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)是e，單位是伏特.想一想能不能說(shuō)電源是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置？答案不能.不同種類的電源是把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能.例如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；硅光電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能；水力發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能等. 對(duì)電源、電動(dòng)勢(shì)的理解1.電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓(電動(dòng)勢(shì)等于電源的開(kāi)路電壓).2.電動(dòng)勢(shì)的物理意義電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.典例分析例1關(guān)于電流的概念，下列說(shuō)法中正確的是()a.導(dǎo)線中有電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流b.電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向c.在國(guó)際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基本單位d.對(duì)于導(dǎo)線，只要其兩端電壓為零，電流也必為零答案cd解析電流是電荷定向移動(dòng)形成的，電流雖然有方向，但電流是標(biāo)量，因電流的運(yùn)算不滿足平行四邊形定則；電流是物理量中一個(gè)基本物理量，其單位“安培”在國(guó)際單位制中是一個(gè)基本單位；導(dǎo)體兩端電壓為零，導(dǎo)體中電流一定為零，故選項(xiàng)c、d正確.例2：關(guān)于電源的作用，下列說(shuō)法正確的是()a.電源的作用是能為電流提供自由電子b.電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場(chǎng)c.電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓d.電源的作用是使自由電荷定向移動(dòng)起來(lái)答案bcd解析電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中形成電場(chǎng)，使導(dǎo)體中的自由電荷在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng)，故b、c、d均正確，a錯(cuò)誤.課堂練習(xí)1.下列說(shuō)法中正確的是()a.電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓b.電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于兩極間的電壓c.電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別d.電動(dòng)勢(shì)越大，電源兩極間的電壓一定越高答案c解析電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動(dòng)勢(shì)與電壓有著本質(zhì)的區(qū)別，所以選項(xiàng)a錯(cuò)誤，c正確；當(dāng)電源開(kāi)路時(shí)，電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動(dòng)勢(shì)，但在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)不等于電壓，電動(dòng)勢(shì)越高，兩極間的電壓不一定高，所以選項(xiàng)b、d錯(cuò)誤.2.關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是()a.根據(jù)iq/t，可知i與q成正比b.如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流c.電流有方向，電流是矢量d.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位答案d解析依據(jù)電流的定義式可知，電流與q、t皆無(wú)關(guān)，顯然選項(xiàng)a錯(cuò)誤；雖然電流是標(biāo)量，但是卻有方向，因此在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等，但如果方向變化，電流也不是恒定電流，所以選項(xiàng)b錯(cuò)誤；電流是標(biāo)量，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤.3.關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是()a.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大b.對(duì)于導(dǎo)體，只要其兩端有電壓就有電流c.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)線中的電流就越大d.因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流是矢量答案bc解析由i知，q大，i不一定大，還要看t的大小，故a錯(cuò)誤，c正確；根據(jù)電流的形成條件知b正確；電流的方向表示電流沿導(dǎo)線循行的方向，它不是矢量，d錯(cuò)誤.4.關(guān)于電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()a.在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動(dòng)的方向b.在電解液中，電流的方向是負(fù)離子定向移動(dòng)的方向c.無(wú)論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反d.在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流，所以電流有兩個(gè)方向答案c解析電流的方向指正電荷定向移動(dòng)的方向，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，故a、b、d錯(cuò)誤，c正確.5.電源電動(dòng)勢(shì)的大小反映的是()a.電源把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)的大小b.電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小c.電動(dòng)勢(shì)1.5 v干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2 v的蓄電池強(qiáng)d.以上說(shuō)法均不正確答案b解析電源電動(dòng)勢(shì)是表征電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的一種本領(lǐng)，電動(dòng)勢(shì)越大意味著它將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng).6.如圖為某智能手機(jī)電池上的信息，電池支持“9v 2a”快充技術(shù)，電池充滿僅需約1.3小時(shí)，輕度使用狀態(tài)可使用一天.下列說(shuō)法正確的是()a.9.88 wh為該電池的電荷量b.4.35 v為該電池的電動(dòng)勢(shì)c.輕度使用時(shí)的平均功率約1 wd.根據(jù)數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到該電池的容量約為2 600 mah答案d解析9.88 wh為電池儲(chǔ)存的電能，a錯(cuò)誤；3.8 v為該電池的電動(dòng)勢(shì)，b錯(cuò)誤；輕度使用時(shí)的平均功率p w0.41 w，c錯(cuò)誤；該電池的容量qit21 0001.3 mah2 600 mah，d正確.作業(yè)：1.對(duì)電源的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()a.電源是為電路提供自由電荷的裝置b.電源的作用是保持導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓c.電源的作用是使絕緣材料體變成導(dǎo)體d.電源使導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)答案bd解析2.關(guān)于電源的作用，下列說(shuō)法中正確的是()a.電源是能夠提供持續(xù)電流的裝置b.電源是能夠提供電壓的裝置c.電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置d.所有電源都是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置答案abc解析不同種類的電源是把不同形式的能轉(zhuǎn)化為電能.例如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；硅光電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能；水力發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能等.所以只有d錯(cuò)誤.3.一節(jié)五號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5 v，下列說(shuō)法正確的是()a.一節(jié)一號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)也是1.5 vb.直接用電壓表測(cè)干電池兩端電壓(不接入電路)，電壓表示數(shù)應(yīng)該是1.5 vc.把這節(jié)電池與一個(gè)小燈泡構(gòu)成閉合回路，這時(shí)兩極間電壓還是1.5 v d.我們使用電池時(shí)常需幾節(jié)串聯(lián)起來(lái)用，這樣是為了獲得較高的電壓答案abd解析干電池不論型號(hào)大小，電動(dòng)勢(shì)都一樣，故a正確；電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電池沒(méi)接入電路時(shí)兩極間的電壓，b正確；電池接入閉合回路后，由于電池有內(nèi)阻，兩極間電壓將小于電動(dòng)勢(shì)，故c錯(cuò)誤；串聯(lián)電池是為了得到較高的電壓，d正確.4.關(guān)于電源，下列說(shuō)法中正確的是()a.電源可將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能b.在電源內(nèi)部，電源依靠庫(kù)侖力搬移電荷c.在電源內(nèi)部，電荷只在非靜電力作用下定向移動(dòng)d.電源就是產(chǎn)生電荷的裝置答案a解析電源內(nèi)部，電荷在非靜電力和靜電力共同作用下定向移動(dòng)，b、c錯(cuò)誤；電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源并非產(chǎn)生了電荷，而是使電荷發(fā)生定向移動(dòng)，a正確，d錯(cuò)誤.5.物理學(xué)中規(guī)定的電流方向是()a.負(fù)電荷的定向移動(dòng)方向b.正電荷的定向移動(dòng)方向c.自由電荷的定向移動(dòng)方向d.正負(fù)離子的定向移動(dòng)方向答案b6.關(guān)于電流的大小與方向，下列說(shuō)法正確的是()a.電流越大表明導(dǎo)線中自由電荷越多b.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量越多電流越大c.金屬導(dǎo)體中的自由電荷是電子，電子沿電流的反方向運(yùn)動(dòng)d.電解液中有電流時(shí)，正負(fù)離子都定向移動(dòng)，方向相反答案cd解析電流大小與自由電荷多少?zèng)]有直接關(guān)系，故a錯(cuò)誤；由i可知b錯(cuò)誤；由電流方向的規(guī)定可知c、d正確.7.一段橫截面積為0.5 cm2的導(dǎo)體材料中，每秒鐘有0.2 c正電荷和0.3 c負(fù)電荷相向運(yùn)動(dòng)，則電流強(qiáng)度是()a.0.2 a b.0.3 a c.0.5 a d.104 a答案c解析i a0.5 a.8.電路中有一電阻，通過(guò)電阻的電流為5 a，當(dāng)通電5分鐘時(shí)，通過(guò)電阻橫截面的電子數(shù)為()a.1 500個(gè) b.9.3751019個(gè)c.9.3751021個(gè) d.9.3751020個(gè)答案c解析qit，n9.3751021個(gè).9.如圖151所示是一種油箱內(nèi)油面高度檢測(cè)裝置的示意圖.圖中油量表由電流表改裝而成，金屬杠桿的一端接浮標(biāo)，另一端觸點(diǎn)o接滑動(dòng)變阻器r.當(dāng)油箱內(nèi)油面下降時(shí)，下列分析正確的是()圖151a.觸點(diǎn)o向上滑動(dòng) b.觸點(diǎn)o向下滑動(dòng)c.電路中的電流變大 d.電路中的電流變小答案ad解析當(dāng)油面下