高中物理第一章电场电流电流和电源导学案新人教选修

第5节电流和电源
班级：姓名：学号：
一、明确目标，自主学习
1．学习目标
了解电源在电路中的作用
了解电源的发明对人类生活产生的巨大影响
2. 预习内容：可以按知识体系设置，最好分层设置
1、阅读教材p.16前3段，完成问题思考中的第1题。

2、阅读教材p.16电流部分，完成问题思考中的第2、
3、4题。

3、阅读教材p.17电源和电动势部分，完成问题思考中的第5、6、7题。

二、合作释疑，互相研讨
一、电流
问：怎样才能产生电流？（电荷的定向移动）
问：产生电流需要有什么样的条件呢？
问：如何规定电流的方向？（规定正电荷定向移动的方向为电流的方向）
问：金属中自由电荷是电子，那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系？（相反）
问：导体中电流的流向如何？（在电源外部电流从正极流向负极，在内部是由负极流向正极）
问：电流有强弱的不同，如何比较电流的强弱？(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)
问：在国际单位制中，电流的单位是什么？（安培简称安，符号A ）
问：还有什么常用单位？（毫安mA 1mA=10-3A 微安μA1μA=10-6A ）
二、电源和电动势
问：那么电源的作用是什么呢？
问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？（
三、精心点拨，启发引导
1．下列哪位科学家发明最早的直流电源( )
A．意大利医学教授伽伐尼 B．英国物理学家法拉第
C．美国发明家爱迪生 D．意大利化学和物理学家伏打
2.满足下列哪一个条件,就能产生持续电流( )
A.有自由电子
B.导体两端有电压
C.任何物体两端有电压
D.导体两端有恒定电压
3.下列关于电流方向的说法中，不正确的是( )
A．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向
C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同
4.关于电流的下列说法中正确的是（）
A.因为电流有方向，所以电流是矢量
B.通过导线截面的电量越多，电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大
D.电流强度的单位“安培”不是国际单位制中的基本单位
5．常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个(所示数据为灯泡的额定电压) ( )
A．3 V B．1.5 V C．2.5 V D．3.8 V
6.电动势是用来描述本身性质的物理量。

符号，单位；电动势在数值上等于；干电池的电动势约为 V，可充电的镍氢电池的电动势约为 V。

7.在干电池与小灯泡组成的闭合电路中:
(1)在干电池内部是能转化为能,电流的流向是从极流向极.
(2)在小灯泡上是能转化为能,电流的流向是从电源极端经电灯流向电源的
极端.
四、巩固训练，提升技能
1.关于电流强度，下列说法中正确的是（）
A.根据I=q/t，可知q一定与t成正比
B.因为电流有方向，所以电流强度是矢量
C.如果在相等时间内，通过导体横截面的电量相等，则导体中的电流一定是稳恒电流
D.电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
2.电视机显像管中,2 s内有6×1013个电子通过截面大小未知的电子枪,则显像管中电流大小为(电子电荷量e=1.60×10-19 C)( )
A.4.8×10-6 A
B.3×10-13 A
C.9.6×10-6 A
D.因截面积未知,无法计算
3.某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，16秒内有_ C的电荷定向移动通过电阻的横截面，相当于个电子通过该截面。

五、反思总结，构建知网
一、电流
1、电荷的定向移动形成电流
条件：①自由电荷②导体两端有电压
2、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
3、电流流向：电源外部正极流向负极，内部负极流向正极
4、电流：通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值 I＝Q/t
国际单位：安培简称安，符号A
常用单位：毫安mA 1mA=10-3A 微安μA1μA=10-6A
二、电源和电动势
1、电动势E ：电源没有接入电路时两极间的电压
电动势由电源本身的性质决定的
2、单位：伏特
课后作业
班级学号姓名 .
1. 关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）
A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定
C.不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D.电流的方向有时与正电荷定向移动方向相同，有时与负电荷定向移动方向相同
2.下列说法中正确的是( )
A.用导线、开关把电灯等用电器连接起来就组成一个完整的电路
B.电源是使电路中有持续电流的装置
C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源
D.手电筒照明时,电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的
3.关于电源电动势，下列说法正确的是（） A．电源两极间的电压一定等于电源电动势
B．电源在没有接入电路时两极间电压等于电源电动势
C．所有电源的电动势都是相同的
D．2号电池比5号电池的电动势大
4.如果导体中产生了电流，则下列说法正确的是( )
A．导体两端的电压不为零，导体内部的场强为零
B．导体两端的电压为零，导体内部的场强不为零
C．导体两端的电压不为零，导体内部的场强不为零
D．导体两端的电压为零，导体内部的场强为零
5.关于电源的作用，下列说法中正确的是（）
A.电源的作用是能为电路持续的提供自由电荷
B.电源的作用是能够自能直接释放出电能
C.电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
D.电源的作用就是使自由电荷运动起来
6.如图所示的电解池,通电1 s,其间共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流是( )
A.0 A
B.1.5 A
C.3 A
D.6 A
7．在示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为多少安培？
8.如图所示是某款手机锂离子电池的铭牌,根据铭牌上的信息可知,该电池的电动势是多少?若该手机的待
机电流是10mA,则该电池可使手机待机多长时间?
产品名称:锂电池
型号:3.7 V
容量:1800 mA·h
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．“嫦娥四号”绕月探月卫星首次实现了地球和月球背面的测控通信。

若把“嫦娥四号”卫星绕月运动视为仅在月球引力作用下的匀速圆周运动，设圆周轨道半径为r，月球的质量为M，“嫦娥四号”卫星的质量为m，万有引力常量为G，则“嫦娥四号”卫星与月球中心的连线在单位时间内扫过的面积为（）
A．B．
C．
D．
2．如图甲所示为一“凸型”线框，其中ab= be=de=ah= gf=l，ef =3l。

线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为Z的有界匀强磁场。

取逆时针方向电流方向为正，图示时刻t=0，则线框中产生的电流i随时间t变化的图像中，正确的是
A．B．
C．
D．
3．如图所示，在静电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）
A．场强E A>E B，电势φA>φB
B．将电荷+q从A点移到B点，电场力做负功
C．将重力可忽略的电荷+q从A点移到B点，加速度变小
D．将电荷–q分别放在A、B两点，具有的电势能E pA<E pB
4．关于人造地球卫星的向心力,下列各种说法中正确的是
A．根据向心力公式轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的
B．根据向心力公式,轨道半径增大到2倍时,向心力也增大
到原来的2倍
C．根据向心力公式向心力的大小与轨道半径无关
D．根据卫星的向心力是地球对卫星的引力可见轨道半径增
大到2倍时,向心力减小到原来的
5．如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个
用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。

则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是
A．
B．
C．
D．
6．一种常见的身高、体重测量仪如图所示。

测量仪顶部竖直向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。

测量仪的底座上安装有压力传感器，传感器的输出电压与作用在其上的压力成正比。

质量为M0的测重台置于压力传感器上，当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站在测重台上，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，
则该同学的身高、质量分别为
A．B．
C．D．
二、多项选择题
7．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的
灯泡，不计电路的其他电阻，则（）
A．t=0时刻线圈平面与中性面平行
B．每秒钟内电流方向改变100次
C．灯泡两端的电压为22V
D．0～0.01s时间内通过灯泡的电量为0
8．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的右上方 P 点固定一个点电荷+Q， P 点与细管在同一竖直平面内，管的顶端 A 与 P 点连线水平，图中 PB 垂直 AC， B 是 AC 的中点。

带电荷量为-q
的小球（小球直径略小于细管的内径）从管中 A 处由静止开始沿管向下运动，它在 A 处时的加速度为a，不考虑小球电荷量对+Q 形成的电场的影响。

则在电场中（）
A．B 点的电场强度大小是 A 点的 3 倍
B．小球运动到 C 处的加速度为 g-a
C．A 点的电势高于 B 点的电势
D．小球从 A 到 C 的过程中电势能先减小后增大
9．如图甲所示，水平地面上固定一带挡板的长木板，一轻弹簧左端固定在挡板上，右端接触滑块，弹簧被压缩0.4 m后锁定，t＝0时解除锁定，释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的v－t
图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．滑块被释放后，先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动
B．弹簧恢复原长时，滑块速度最大
C．弹簧的劲度系数k＝175 N/m
D．该过程中滑块的最大加速度为30 m/s2
10．如图所示，斜面上有a，b，c，d，e五个点，ab＝bc＝cd＝de，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ。

若小球从a点以2v0速度水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）
A．小球将落在c点与d点之间
B．小球将落在e点
C．小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D．小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
三、实验题
11．如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0.04kg、电量
的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。

某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能无碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。

已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道与水平方向夹角为
、倾斜轨道长为L=2.0m，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。

倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相
连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。

只有过山车模型的竖直圆轨
道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。

（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
(1)被释放前弹簧的弹性势能;
(2)要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
12．某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
（1）摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_____（填“高”或“低”）点的位置。

若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝_____。

（2）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。

”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中_____。

A．甲的说法正确
B．乙的说法正确
C．两学生的说法都是错误的
（3）某同学用单摆测当地的重力加速度。

他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图（a）所示。

通过改变
悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图象如图（b）所示。

由图象可知，摆球的半径r＝_____m，当地重力加速度g＝_____m/s2；由此种方法得到的重力加速度值与实际的重力加速度值相比会_____（选填“偏大”“偏小”或“一样”）
四、解答题
13．如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。

D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F。

该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。

恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。

求三棱镜的折射率。

(不考虑光线在三棱镜中的反射)
14．一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。

P、Q两点的坐标分别为-1m
和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时, P点第二次出现波峰。

试计算：
①这列波的传传播速度多大？
②从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？
③当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．BC
8．BD
9．CD
10．BD
三、实验题
11．（1）0.32J（2）或
12．低 A 0.010 9.86 一样四、解答题
13．
14．① v=10m/s ② t=1.1s ③ L=0.9m。