高中物理新教材优质课公开课导学案11.1　电源和电流（导学案）（原卷版）.doc

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第十一章电路及其应用

§11-1电源和电流

一、学习目标

1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.

2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向，会运用公式q＝It分析相关问题.

3.从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系，了解表达式中各量的意义．

二、学习过程

【问题探究】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。

【知识点1】电源恒定电流

1．定义：能把电子从正极搬运到负极的装置。

2．作用

(1)维持电路两端有一定的电势差。

(2)使闭合电路中保持持续的电流。

3．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．

4．电流的定义式：I＝eq\f(q,t)，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量．

5．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A.

6．电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反．

例题1、下列关于电流的说法中正确的是（）

A．根据，可知I与q成正比

B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一

C．电流既有强弱，又有方向，是矢量

D．如果在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流一定是恒定电流

例题2、如图所示的电解槽接入电路后，在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S，有n2个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（）

A．当n1＝n2时电流强度为零

B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝

C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度I＝

D．电流方向从A→B，电流强度I＝

跟踪训练：某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面，那么通过这个横截面的电流是（元电荷的电荷量为1.6×10－19C）（）

A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A

【问题探究】如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，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大小为q.求此时通过导体的电流？

【知识点2】电流的微观表达式I＝nqvS

1．I＝eq\f(q,t)是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关．

2．v表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的．

例题3、截面积为S的导线中通有电流I，已知导线单位体积中有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，则在时间内通过导线横截面的电子数是（）

A． B． C． D．

例题4、(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的()

A．电流相等

B．电流不相等

C．自由电子定向移动的速率相等

D．自由电子定向移动的速率不相等

【知识点3】电动汽车中的电池

1．锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极．充电时，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极．

当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，放出电荷量就越大．

2．电池的容量：电池放电时输出的总电荷量，通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作单位．

例题5、（多选）如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是（）

A．该电池的容量为60A·h

B．该电池以6A的电流放电，可以工作10h

C．该电池以6A的电流放电，可以工作60h

D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C

§11-1电源和电流作业

班级：学号：姓名：

一、选择题

1．关于电流，下列说法中确的是（）

A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

B．电子定向移动的速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大

D．因为电流有方向，所以电流是矢量

2．手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的内通过某一横截面的