2.1电源和电流学案(人教版选修3-1).doc

2.1 电源和电流 一、电源 1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的． 图1电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子 取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始 终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________． 图2 二、恒定电场 导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的________共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场． 三、恒定电流 1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流． 2．电流： (1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流． (2)公式表达：I＝，或写成电荷量的表达式：__________. (3)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A.更小的单位还有________ (mA)、________(μA)，换算关系为：1 A＝103 mA＝106 μA. 一、电源 [问题情境] 电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，手电筒中小灯泡能持续发光． 导体中的电流是怎样形成的？ 1．导体中有电流，是因为自由电子做什么运动？ 　 　 2．电路中之所以能有持续的电流，是因为电路两端维持着一定的电势差，这是什么元件在起作用？ 　 　 [要点提炼] 1．要使电路中保持持续的电流，电路两端之间要有一定的________． 2．电源的作用：维持电路两端始终有一定的________，使电路中保持______________． 二、恒定电场 [问题情境] 导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．这些电荷也在运动，电荷的分布却是稳定的，这是为什么？ 　 　 [要点提炼] 1．由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为____________． 2．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________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________． 三、恒定电流 [问题情境] 1．什么样的电流被称为恒定电流？ 　　 　 2．我们用什么物理量来描述电流的强弱程度？ 　 　 3．电流的传播速度是光速，电子在导线中也是以光速移动吗？ 　 　 [要点提炼] 1．我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流． 2．________是描述电流强弱的物理量，其单位是________，电荷量q＝________. 例1　某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个 截面的电流是(　　) A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 变式训练1　如图3所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，t s内通过溶液内截面S的铜离子数是n，设基 元电荷为e，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？ 图3 例2　电子的绕核运动可等效为环形电流．若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于多少？ 变式训练2　如图4所示，一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上负电荷Q，当它以角速度ω绕中心轴线逆时针匀速转动时，环中等效电流的大小为(　　) 图4 A．Q B. C. D. 例3　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. D. 变式训练3　一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷 量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列