人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流导学案

这是一份人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流导学案，共4页。学案主要包含了自学感知，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。
3.理解电流形成的微观解释。
重点：
1、知道电流的定义及单位、方向的规定；
2、理解恒定电场会产生恒定电流。
难点：
理解电流形成的微观解释。
学习过程：
【自学感知】
一、电源
1．定义：如图所示，能把________从A搬运到B的装置。其中A、B为电源的两个________。
2．作用：使电路中的电流能够________存在。
二、恒定电流
1．恒定电场：稳定分布的电荷所产生的________的电场。
2．自由电荷定向运动的平均速率特点：在恒定电场的作用下，自由电荷________运动，在运动中与导体内不动的粒子不断________，阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随________变化。
3．定义：大小、方向都不随________变化的电流。
4．电流
(1)物理意义：描述电流____________的物理量。
(2)表达式：I＝________。
(3)方向规定：把__________定向移动的方向规定为电流的方向。
(4)单位：在国际单位制中，电流的单位是________，简称______，符号是______，常用的电流单位还有：毫安(mA)和微安(μA)，它们与安培的关系是：1 mA＝10－3A、1μA＝10－6A。
拓展学习 电流的微观解释
1、微观解释：如果导体两端有_______，在导体内部就建立了电场，导体中的自由电子就要受到_______的作用。这样，自由电子在静电力的作用下_____移动，形成电流。
2、电流和自由电子定向移动平均速率的关系：设导体的截面积为S，自由电子数_____（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的_____速率为v，
则时间t内通过某一截面积的自由电子数为_______。由于电子电荷量为e，因此，时间t内通过截面积的电荷量q=_______。根据电流的公式I=q/t，得I=______。
3、电流的传导速率：闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以_____迅速建立了电场，各处的自由电子在静电力的作用下________开始做定向移动，整个电路也就_________形成了电流。
探究一：金属导体和电解液中电流如何计算？
1．金属导体中电流的计算
金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝q/t计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量。
2．电解液中电流的计算
电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I＝q/t计算时，q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
例1：如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t 内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。
(1)确定通过导电液体中电流的方向；
(2)计算导电液体中电流的大小。
探究二：I＝neSv与I＝q/t的区别？
例2：横截面积为S的导线中通有电流I，已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )
A．nSvΔt B．nvΔt C. IΔt/e D. IΔt/Se
探究三、对电流微观解释中三种速率的理解
①电子定向移动平均速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式I=neSv中的v,大小约为10-5 m/s。
②电流的传导速率:电流在导体中的传导速率等于光速,为3×108 m/s。闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流。
③电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s。由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流。
例3、一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是( )
A.单位体积内自由电子数较多
B.自由电子定向移动的速率较大
C.自由电子的热运动速率较大
D.电流的传导速度较大
例4：有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是( )
A.甲、乙两导体的电流相同
B.乙导体的电流是甲导体的2倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的平均速度是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的平均速度大小相等
【课堂小结】
11.1《 电源和电流》学案 答案
【自学感知】
一、电源 电子 电极 持续
二、恒定电流 稳定 定向 碰撞 时间 时间 强弱程度 q/ t 正电荷 安培 安 A
拓展学习 示波管的原理
电势差 静电力 定向 密度 平均 nSvt neSvt neSv 光速 几乎同时 几乎同时

例1．答案： 答案： (1)电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右。
(2)I＝(|q1|＋|q2|)/t。
探究二：答：I＝neSv是电流的决定式，即电流的大小由n、e、S、v共同决定，其中e是单个自由电荷的电荷量；而I＝q/t是电流的定义式，其中q是通过导体横截面的电荷量(不是通过单位横截面积的电荷量)。
例2 答案: A、C
例3、答案:B
例4、答案:B
【课堂小结】