电源和电流、电动势导学案— 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

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1、物理学科高二课堂讲义学习课题：2.1电源和电流 上课时间：学习目标：1让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量-电流3从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。1、 知识要点（一）电源1电源：能把电子从A搬运到B的装置.2电源的作用：从电荷角度看：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流. 电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B 从能量转化的角度看：搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能（二）恒定电流1. 恒定电场（1）形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线灯电路元件所积

2、累的电荷共同形成的（2）特点：任何位置的电场强度都不随时间发生变化2恒定电流(1)定义：大小、方向不随时间变化的电流叫恒定电流(2)电流：单位时间内通过导体横截面的电荷量，表示电流强弱程度的物理量 定义式:电流方向:正电荷定向移动的方向，即电流方向与负电荷定向移动的方向相反注：电流是标量（3）测量电流大小的仪器：电流表3. 电流强度的微观表达式（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.（2）理论推导AD导体中的自由电荷总数：N .总电荷

3、量Q .所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t .根据公式Iq/t可得：导体AD中的电流：I .2、 知识小结1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.(恒定电场)4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q/t （2）金属导体中电流的计算式3、 典型例题例1. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为()

4、AnvStBnvtC. D.例2.关于电源以下说法正确的是()A电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C只要电路中有电源，电路中就一定有电流D电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量例3. 关于电流，下列说法正确的是()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单位时间内通过导体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，所以电流是矢量例4. 已知电子的电荷量为e，质量为m.氢原子的电子在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？4、

5、 针对训练1关于形成电流的条件，下列说法正确的是()A物体内有自由移动的电荷B物体内有自由电荷且两端有电势差C物体两端存在电压D导体两端存在电压2下列叙述中正确的是()A导体中电荷运动就形成电流B国际单位制中电流的单位是安C电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D对于导体，只要其两端电势差不为零，电流强度必定不为零3一段横截面积为0.5cm2的导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流强度是()A0.2 A B0.3 A C0.5 A D104 A4有稳定电流时关于导体中的恒定电场下列说法正确的是()A导体中的电场是由电源两极电荷在空间直接形成的B导体中的电场是由导体内

6、自由电荷形成的C由于处于静电平衡状态，导体内场强为零D导体中的电场分布不随时间变化5半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流应有()A若不变而使电荷量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Q不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小6一个半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说()A1 h电池供给1C的电量B1000s电池供给8C的电量C1s电池供给8C的电量D1min电池供给8C的电

7、量7在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为多大？8氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.410-16 s，则电子绕核运动的等效电流多大？9一根铜导线，横截面积为1.0mm2，载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.51028个/m3，每个电子电量为1.610-19C，试求：铜导线中自由电子定向移动的速度为多大?来源:21世纪教育网10如图所示，有一个电子射线管(阴极射线管)，当从阴极射出的电子，形成的电流为5.6 A时，每秒钟从阴极发射出的电子数目为多少？(已知e1.601019 C)金石教育物理学科高二暑假V课堂讲义学习课题：2.2

8、电动势 上课时间：1、 知识目标1. 理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。2从能量转化的角度理解电动势的物理意义。2、 知识要点（一）电源的作用从能量的角度看电源也是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。（二）电动势1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值。2.公式： 单位：伏特 V 1V=1J/C3.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。电动势是1.5V的物理意义是什么？4. 特点：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与

9、是否联入电路及外电路的情况无关。 注：电动势是标量（三）电源（池）的几个重要参数电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。内阻（r）:电源内部的电阻。容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：Ah，mAh.注：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。（四）电动势与电压的区别电动势：W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能） 反映电源把其它形式能转化为电能的本领。电压：W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能，反映把电势能转化为其它形式能的本领

10、。 电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。3、 典型例题例1. 于电动势，下列说法正确的是（ ）A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，非静电力做功，电能增加B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势就越大C. 电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多例2.铅蓄电池的电动势为2V，这表（ ）A. 电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能转变为电能B. 蓄电池两极间的电压为2VC. 蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电

11、动势为1.5V）强例3.根据上题的已知条件，求：(1)在10s钟内，整个电源中有多少其他形式的能转化为电能？(2)若使用一段时间后发现电路中电流变为3A,5min内电源做功只有2.16104J，则每组蓄电池的电动势变为多少？说明什么问题？4、 针对训练1有关电压与电动势的说法中正确的是()A电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B电动势就是电源两极间的电压C电动势公式E中的W与电压U中的W是一样的，都是电场力做的功D电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量2关于电源的电动势，下面叙述正确的是()A电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B同一

12、电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量D在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大3干电池的电动势是1.5V，其物理意义是()A当外电路断开时，其路端电压为1.5VB电路通过1C电荷量，电源有1.5J化学能转化为电能C电路通过1C电荷量，电源供给外电路的能量为1.5JD电路通过1C电荷量，电源提供1.5J能量4如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是()A该电池的容量为500mAhB该电池的电动势为3.6VC该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD若电池以10mA的电池工作，可用50小时5单

13、位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于()A电源的电动势B通过电源的电流C路端电压的大小 D内外电阻之和提 升 能 力6下列关于电源的说法，正确的是()A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C电源的电动势与外电路无关D在电源内从负极到正极电势的升高等于E7有一蓄电池，当移动1C电荷时非静电力做功是2J，该蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2A，供电10min，非静电力做功是多少？8电动势为1.2V的计算器电池，若在电路中用1.2s时间移送2C的电荷量，则(1)电源把多少焦耳的其他形式的能转化为电能？(2)非静电力做功的功率多大？9铅蓄电池的电动势为2V，一节干电池的电动势为1.5V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A，试求两个电路都工作20s时间电源所消耗的化学能分别为多少？把化学能转化为电能的本领哪种电池更大？