(课件网) 第十一章 电路及其应用 1.电源和电流 核心素养 素养目标 物理观念 1.知道电源的作用以及形成电流的条件. 2.理解电流的定义式. 科学思维 通过对比电流的定义式和微观表达式,加深对电流的定义式和微观表达式的理解,并能用这两个公式分析、处理有关问题. 一、对电源、电流的理解 教材认知 引入 (1)如图所示,电闪雷鸣时,天空发出耀眼的闪光,耀眼的闪光为什么只持续一瞬间? (2)打开开关后,手电筒中的小灯泡能持续发光,为什么? 提示:(1)云层与大地或云层之间放电结束后不再产生电流. (2)手电筒中有电源,电源能给小灯泡提供持续的电流. 正极 负极 电势差 大小 方向 单位 电荷量 103 106 正电荷 相反 注意:(1)电流虽然有方向,但它是标量,其计算遵循代数运算法则. (2)在外电路中电流方向由电源正极到负极,在电源内部电流方向由电源负极到正极. × √ √ A. 电源是将电能转化为其他形式能的装置 B. 电源是把电子从正极经电源内部搬运到负极的装置 C. 电源的作用是使导线中形成静电场 D. 电源的作用是维持导线两端有恒定的电压 解析:电源是将其他形式的能转化为电能的装置,A错误;电源的作用是把电子由正极搬回到负极,维持导体两端有恒定电压,B、D正确,C错误. BD A. 电荷的定向移动形成电流 B. 金属导体中电流方向是自由电子移动的方向 C. 电流既有大小又有方向,所以电流是矢量 AD 二、电流的计算 教材认知 引入 如图所示,把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上,电路中形成电流. (1)盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同? 提示:(1)盐水中的电流是Cl-和Na+同时反向定向移动形成的,金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的. (2)盐水中的电流沿什么方向? 提示:(2)向左. (3)假设t s内有N个Cl-和N个Na+通过图中虚面,则电路中的电流多大? 典题讲练 题型1 电解液导体电流的计算 D A. 当n1=n2时电流大小为零 名师点评 (1)金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的,因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量. 名师点评 (2)电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的,因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和. (3)电解液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反. A. 10 mA B. 1 mA C. 0.1 mA D. 0.01 mA 在T时间内通过任意横截面的电荷量为: A 电流的微观解释 1. 建立模型 如图所示,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. A. nSvΔt B. nvΔt AC 名师点评 用电流的微观表达式求解问题的注意点 (1)准确理解公式中各物理量的意义,式中的v是指自由电荷定向移动的速率,不是电流的传导速率,也不是电子热运动的速率. A. a∶b B. l∶a C. l∶b D. a∶l 解析:根据电流的微观表达式I=nqvS可知:I=neS甲·v甲=neabv甲,I=neS乙v乙=nelbv乙,则v甲∶v乙=l∶a,故选B. B 随堂检测 A. 在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷 B. 电路中有电源,不一定有电流 C. 在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,故无电流 D. 电源是为电路提供自由电荷的装置 解析:在电源内部,电流从负极到正极,电源是靠非静电力搬移电荷,故A错误;有电源且闭合的回路中才能形成电流,故B正确;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,正离子运动方向与电流方向相同,负离子运动方向与电流方向相反,故电流为两种离子产生的电流之和,故C错 ... ...