江苏省南通中学人教版高中物理选修31导学案无答案21电源和电流
【高中物理】高一物理人教版选修3-1导学案：2.1 电源和电流
第二章第一节电源和电流【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、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题.【学习过程】学习任务一：阅读课本“电源”理解电源在电路中的作用并组内交流总结学习任务二：阅读课本“恒定电流”部分，理解恒定电场、恒定电流定义以及电流的定义式并思考以下内容：1.电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？2.对电流表达式I＝，有人认为“I与q成正比，与t成反比”，对吗？I与q、t有关吗？3.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横截面，那么通过这个横截面的电流是()A.0B.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A学习任务三：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为q.利用已有知识证明：导体内的电流可表示为I＝nqSv学习任务四：完成下列题目，检测学习收获。
1. 关于电流的概念，下列说法中正确的是( )A.导体中有电荷运动就形成电流B.电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向C.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D.对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零2.电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为()A.1 500个B.9.375×1019个C.9.375×1021个D.9.375×1020个3.导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是()A.导体运动的速率B.电流传导的速率C.电子热运动的速率D.自由电荷定向移动的速率4.铜的摩尔质量为M，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动速率为()高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
高二人教版物理选修3-1导学案：2.1 电源和电流
21 电源和电流课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．理解电源的作用．2．理解恒定电场的形成过程．q 分析相关问题．3．掌握恒定电流的概念，会用It【自主预习】1．电流是怎样形成的？答：．2．电流的产生条件是：和．3．电流的方向：规定为电流的方向．在金属导体中，能够移动的是电子．所以，金属中电流的方向与相反；电解质溶液中有可以自由移动的正、负离子．电流是量．4．电流──描述电流的物理量．定义：通过导线某横截面的与所用的比值．定义式：．单位：；简称，符号，常用单位和．单位换算关系：1A= mA= μA【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．电源的作用2．恒定电场3．恒定电流【典例剖析】【例1】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．通电时间越短，电流越大；D．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．【例2】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【例3】在示波管中，电子枪2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？课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．形成持续电流的条件是( )A．只要有电压加在物体的两端 B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压 D．只要有大量的自由电荷2．以下说法正确的是（）A．导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B．电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C．单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D．导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大3．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的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A．0 B．0．8A C．1．6A D．3．2A4．下列叙述正确的是( )A．导体中电荷运动就形成电流B．电流是矢量C．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D．只有自由电子的定向移动才能形成电流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。
人教版 高二物理 选修3-1：2.1电源和电流 导学案设计(无答案)
亳州一中南校高二物理翻转课堂课时学习任务单班级小组姓名使用时间年月日编号学案内容问题记录二、微课助学(二).电流的微观表达式【思考】一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。
则t时间内通过横截面的电量Q是多少？电流I为多少？---思考并推导【推导】电流的微观表达式(三). 三种速率①电子热运动的平均速率：金属导体中的大量自由电子在不停地做无规则热运动，热运动的平均速率很大，但从其宏观效果上看，由于热运动向各个方向运动的机会相等，没有电荷的定向移动，故不能形成电流，因而热运动的平均速率对形成电流没有贡献，常温下电子热运动的速率数量级为105m/s。
②定向移动的平均速率：导体中自由电荷定向移动的平均速率是很小的，一般为10－5m/s。
自由电子在很大的无规则热运动上又叠加上了一个很小的定向移动，但就是这一定向移动的速率使电荷定向移动形成了电流。
③电流传导速率：等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成电流。
请同学们记录自己的错题并分析原因。
进阶练习学生笔记教师点拨)自我反思：6、如图所示，在NaCl溶液中，正负电荷定向移动，其中Na+水平向右移动。
若测得4s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M，那么溶液中的电流方向和大小为（）A、水平向左0.8AB、水平向右0.08AC、水平向左0.4AD、水平向右0.04A7、（多选）如图所示，将左边的铜导线与右边铝导线连接起来，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秒内垂直地面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8、有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I .设单位体积内导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为q ,此时电子的定向移动速度为v ,则在△t 时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A.nvS△t B .nv△t C.I△t/q D .I △t/(Sq )9、一个半径为r(m)的橡胶圆环，均匀地带上Q库仑的负电荷，当它以角速率ω(rad/s)绕中心轴顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( )A．Q B. Q/2π C. Qω/2π D. 2Qω/π。
江苏省南通中学人教版高中物理选修31导学案：2.1电源和电流
§2.1 电源和电流【学习目标】1．知道电源在直流电路中的作用2．知道电流的形成，恒定电流的定义、单位、方向的规定。
3．从微观角度理解导体中电荷定向挪动与电流之间的关系。
【学习要点】对电流表达式的正确理解和灵巧应用公式进行计算。
根源:学 |科【学习难点】从微观角度理解导体中电荷定向挪动与电流之间的关系。
电流微观表达式的推导和解说【学习流程】【自主先学】【知识点一电源】【问题一】用导线连结两个分别带正负电荷的导体A和 B，导线中有没有电流经过？为何？假如有，这个电流能连续下去吗？假如要获得连续的电流该怎么办总结：电流形成的条件和电源的作用。
【例 1】对于电源，以下说法中正确的选项是()A．电源的作用是为电路供给自由电荷B．电源的作用是自己直接开释出电能C．电源的作用是能保持导体两头的电压，使电路中有连续的电流D．电源的作用是使自由电荷运动起来【知识点二恒定电场】【问题二】 A,B 四周空间的电场有由、____________,等电路元件所累积的电荷共同形成的，电荷的散布是稳固的，电场的散布也不会。
总结：由的电荷所产生的的电场，称为恒定电场恒定电场的特色：电场中任何地点的和都，和同样【知识点三恒定电流】【问题三】什么叫恒定电流，电流的定义，公式，单位，方向，意义如何？总结： 1 形成：因为的作用，导体中自由电荷定向运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子进而减速，整体来说自由电荷定向运动的不随时间变化。
2 定义把、都不随时间的电流称为恒定电流。
3 定义式： ______________电流的单位为，简称，符号是，常用的电流单位还有和。
【问题四】在电解液和金属导体中都能够形成电流，形成电流时有什么不一样？总结：金属导体中的自由电荷是____________电解液中的自由电荷是 ____________处于电离状态的气体中的自由电荷是____________【组内研学】【例 2】在金属导体中，若 10s 内经过横截面的电量为10C，则导体中的电流为 ________【例 3】如下图的电解槽中，假如在4s 内各有 8c的正、负电荷经过面积为0.8 ㎡的横截面 AB ，那么⑴在图中标出正、负离子定向挪动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s 内经过横截面 AB 的电量为多少？⑷电解槽中的电流为多大？【例4】已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外电子在原子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？【沟通促学】【知识点四电流的微观本质】【问题五】在加有电压的一段粗细均匀的导体AD 上选用两个截面B 和 C，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，每个电荷的电荷量为 q，电荷的定向挪动速率为 v ，求导体 AD 电流电流的决定式：【例 5】一条横截面积 S=1mm2的铜导线 ,经过的电流 I=1A, 已知铜的密度ρ =8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量 M=6.4×10-2kg/mol, 阿伏加德罗常数 N A =6.02×1023mol-1 ,电子的电量 e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向挪动的速率 .可以为铜导线中均匀每个铜原子贡献一个自由电子 .【问题六】假如以为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验能否符合？如何解说？总结 :三种速率1 是________大概为 ________2 是________大概为 ________3 是________大概为 ________【反应评学】1.以下说法正确的选项是（）A.导体中的电流是正电荷的定向挪动形成的B.电荷定向挪动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内经过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内经过导体横截面的电荷数越多电流越大2.对于电流，以下说法中正确的选项是()A．经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．单位时间内经过导线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，因此电流是矢量3.某电解池，假如在 1s 内共有 5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子经过面积为0.1m2的某截面，那么经过这个截面的电流是( )A.04.导体中电流 I 的表达式为 I ＝nqSv，此中 S 为导体的横截面积， n 为导体每单位体积内的自由电荷数， q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是()A．导体运动的速率B．电流传导速率C．自由电荷定向挪动的速率D．电子热运动速率5．以下说法中不正确的选项是()A．导体中有电荷运动就形成电流B．电流的方向必定与负电荷的定向挪动方向相反C．对于导体，只需其两头有电压就有电流D．国际单位制中电流的单位是安将左侧的铜导线和右侧的铝导线连结起来，已知截面积S＝2S6.铝铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面 B，若在 1 s 内垂直地经过它们的电子数相等，那么，经过这两截面的电流的大小关系是()A．I A＝I B B．I A＝2I BC．I B＝2I A D．不可以确立7．在示波管中，电子枪 2 s 内发射了 6×1013个电子，则示波管中电流的大小为 ()A．4.8 ×10－6A B ．×－13A．×－16A3.0 10C9.6 10D．3.0 ×10－6 A8．一个半径为 r(米)的细橡胶圆环，均匀地带上Q(库仑 )的负电荷，当它以角速度ω(弧度 /秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为 ()Q Qω2QωA．Q B.2π C. 2π D. π9．金属导体内电流加强，是因为 ()A．导体内单位体积的自由电子数增加B．导体内自由电子定向挪动的速率增大C．导体内电场的流传速率增大D．导体内自由电子的热运动速率增大10．在显像管的电子枪中，从火热的金属丝不停放出的电子进入电压为 U 的加快电场，设其初速度为零，经加快后形成横截面积为S、电流为 I 的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为 m.求在刚射出加速电场时，一小段长为L 的电子束内电子个数是多少？11．某品牌手机在待机工作状态时，经过的电流是 4 微安，则该手机待机一时节间内经过的电荷量是多少？经过的自由电子个数是多少？。
人教版高二物理选修3-1导学案设计：2.1电源和电流(无答案)
单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为q ，则 （1）在时间t 内，是哪一段导体范围内的自由电子都能通过右端的横截面？
（2）如何用已知量表示出这一段导体内的自由电子数目？
（3）t 时间内通过横截面S 的电荷量Q 是多少？
（4）电流I 如何表示？ 【堂堂清检测】
（A 类）1、下列叙述正确的是（ ） A ．导体中电荷运动就形成电流
B ．电流的单位安培，是国际单位制的基本单位之一
C ．因为电流有方向，所以电流是矢量
D ．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成的电流，所以电流有两个方向
（A 类）2、形成电流的条件是（ ）
A 、只要有电压加在物体的两端
B 、导体两端必须有电压
C 、导体两端必须存在恒定电压
D 、只要有大量的自由电荷
(A 类)3．关于电流，下列说法中哪些是正确的 （ ） A 、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率； B 、金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大； C 、电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向； D 、国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。
（A 类）4、某电解池中，若在 2 s 内各有19100.1⨯个二价正离子和19100.2⨯个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )．
A ．O
B ．0.8 A
C ．1.6 A
D ．3.2 A
方法指导 小组展示，教师对学生的回答做评析，指明正确的观点。
温馨提示： （用时10分钟）
v s
v。
高中物理选修3-1导学案第二章 1 电源和电流
1电源和电流[学习目标] 1.了解电流的形成条件，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、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题.3.会从微观的角度表示电流的大小．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流．二、恒定电场1．定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同．三、恒定电流1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流的定义式：I＝qt，其物理意义：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．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．(×)(2)电流既有大小，又有方向，是矢量．(×)(3)导体中的电流是正电荷定向移动形成的．(×)(4)电荷移动的方向就是电流的方向．(×)(5)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．(√)2．在一次闪电的过程中，流动的电荷量大约为300 C ，持续的时间大约是0.005 s ，所形成的平均电流强度为6.0×104 A.一、电流的理解和计算[导学探究] 如图1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q 1，通过此截面的负电荷为q 2.图1(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．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的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右． (2)I ＝q 1＋q 2t[知识深化]1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反． 2．电流的大小：(1)定义式：I ＝qt .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等． (2)两点说明①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝qt 求电流时，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．②q ＝It 是I ＝qt 的变形，是求电荷量的重要公式．其中I 是电流在时间t 内的平均值．[特别提醒]电流虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．例1 如图2所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下说法中正确的是( )图2A ．当n 1＝n 2时电流强度为零B ．当n 1＞n 2时，电流方向从A →B ，电流强度为I ＝(n 1－n 2)et C ．当n 1＜n 2时，电流方向从B →A ，电流强度为I ＝(n 2－n 1)etD ．溶液内电流方向从A →B ，电流强度为I ＝(n 1＋n 2)et答案 D解析 正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方向；有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式I ＝qt 中的q 应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I ＝(n 1＋n 2)e t，电流方向由A 指向B ，与正、负离子的数量无关，A 、B 、C 错误，D 正确．计算电流时，要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时定向移动.当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的形成都有贡献.针对训练1 某电解池，如果在1 s 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0.1 m 2的某截面，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答案 D二、电流的微观表达式 [导学探究]如图3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为q .则：图3(1)导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t 是多少？ (2)导体AD 内的自由电荷的总电荷量Q 是多少？ (3)这段导体上的电流是多大？ 答案 (1)t ＝lv(2)导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq(3)此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v[知识深化] 电流的微观表达式I ＝nq v S(1)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q 、定向移动的速率大小v ，还与导体的横截面积S 有关．若已知单位长度的自由电荷数为n ，则电流的微观表达式为I ＝nq v .(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． [延伸阅读] 三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式I ＝neS v 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2 导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)? (3)自由电子沿导线移动1 m ，平均要多少时间？ 答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h 解析 (1)N ＝q e ＝Ite ＝6.25×1018个．(2)由公式I ＝neS v ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6m/s ≈7.35×10－5 m/s.(3)沿导线移动1 m 需用时t ＝17.35×10－5s ≈3.78 h.针对训练2 如图4所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图4A ．v q B.q v C ．q v S D.q v S答案 A1．(对电源的理解)关于电源的以下说法，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 ．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差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 答案 B解析 电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将电子由正极不断地搬运到负极，故A 错，B 对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错．2．(对I ＝qt 的理解和应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1 500个 B ．9.375×1019个 C ．9.375×1021个 D ．9.375×1020个答案 C解析 由公式q ＝It ，n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．3．(对电流微观表达式的理解和应用)有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是( ) A ．通过甲、乙两导体的电流相同 B ．通过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速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等 答案 B解析 由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错，B 对．由于I ＝nqS v ，所以v ＝InqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断v ，故C 、D 错．4．(I ＝qt 的理解与应用)已知电子的电荷量为e ，质量为m ，氢原子的电子在原子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？ 答案 e 22πr 2mkmr解析 根据电流大小的定义式去求解，截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量Q ＝e .则有：I ＝Q t ＝e T ，再由库仑力提供向心力，有： k e 2r 2＝m 4π2T 2r 得T ＝2πr emr k解得I ＝e 22πr 2mkmr .考点一 对恒定电流的理解 1．形成持续电流的条件是( ) A ．只要有电压加在物体的两端 B ．必须保持导体两端有电压 C ．只在导体两端瞬时加电压 D ．只要有大量的自由电荷2．(多选)关于电流的方向，下列描述正确的是( ) A ．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 B ．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C ．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流 答案 AC3．以下说法正确的是( )A ．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B ．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C ．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D ．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 答案 B解析 要有持续电流必须有电压，A 错误．金属导体中形成持续电流的原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子在电场力作用下定向移动形成电流，B 正确．电流的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很小，C 错误．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D 错误．故选B. 4．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率接近光速 B ．电子定向移动速率即是电场传导速率 C ．电子定向移动速率即是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动 答案 D解析 电子定向移动的速率很小，数量级为10－5 m/s ，在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动．故A 错误，D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s.故B 、C 错． 考点二 I ＝qt的理解与应用5．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13AC ．3×10－6 AD ．9.6×10－6 A解析 电子枪2 s 发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19 C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．6．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108 m/s ，电子电荷量 e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1010个B ．5×1011个C ．1×102个D ．1×104个答案 B解析 电子运动一周所需要的时间：t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内通过该截面的电荷量为： q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中具有电子数N ＝qe ＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个．7．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ) A ．0 B.2net C.3ne t D.4ne t答案 D解析 由于正、负电荷的定向移动对电流的形成都有贡献，故由I ＝qt ，得I ＝n ×2e ＋2ne t ＝4ne t.8.如图1所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S 铝＝2S 铜．在铜导线上取一截面A ，在铝导线上取一截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个截面的电流的大小关系是( )图1A ．I A ＝IB B ．I A ＝2I BC ．I B ＝2I AD ．不能确定答案 A解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等、导线的组成材料不同等．但解题关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等，根据I ＝qt 可知电流相等．考点三 I ＝nq v S 的理解与应用9．(多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相同D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 答案 CD解析 同一根导线上的电流相等，故C 正确，A 错误．由I ＝nqS v 可得v ＝InqS ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故D 正确，B 错误．10．(多选)一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ，在t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A ．n v St B ．n v t C.It q D.It Sq答案 AC解析 在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N ＝It q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqSv 代入N ＝Itq 可得N ＝nvSt ，故A 正确，B 错误．11．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量为e ，今有一根横截面积为S 的铜导线，通过的电流为I 时，电子定向移动的平均速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρIneSm D.mI neSρ 答案 D解析 设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积v t ·S 中的自由电子数，而体积为v tS 的铜的质量为v tSρ，摩尔数为v tSρm ，自由电子数为v tSρnm ，所以电荷量q ＝v tSρne m ，由I ＝q t ＝v Sρne m 得v ＝ImneSρ，故A 、B 、C 错，D 对．。
导学案最新高中物理人教版选修3-1：2.1电源和电流
2。
1 《电源和电流》导学案【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。
初步体会动态平衡的思想。
2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定;理解恒定电流。
3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程,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。
【重点难点】理解电源的作用，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念.【学法指导】认真阅读教材，观察插图,体会电源的作用和电流的形成过程【知识链接】1．结合课本图2.1—1，请说明电源在电路中的作用。
2．什么是恒定电场？3．恒定电流如何定义?【学习过程】探究1、如何形成持续电流①有AB两个导体，分别带等量异种电荷,它们的周围存在着电场.如果在它们之间连接一条导线R,导线中的自由电荷将如何移动？②AB周围的电场如何变化？③AB间的电势差如何变化？④导线中的电流吗？如果有是瞬时的还是持续的?电流方向如何？⑤你有办法让导线中有持续的电流吗?如果想要有持续的电流，我们需要有一个怎样的装置？⑥什么叫电源?电源的作用是什么？⑦请类比下面水流装置体会电源作用。
例1．下例关于电源的说法正确的是（）A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正负电荷,维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极探究2．恒定电场①你知道导线R中电场的方向吗？导线中的电场仅由电源产生吗？1．如何定义恒定电场？恒定电场是不是匀强电场？2．如何形成恒定电场？导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。
3．恒定电场的特点：例2．下例说法正确的是（ )A．导体中电荷运动就是形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体,只要其两端电势差不为零，就有电流存在小结:探究3．恒定电流由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加；而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流1．什么是电流?2．形成电流的条件是什么?3．电流的定义？4．定义式？物理意义？单位？5．方向的规定？实际方向？标矢量性？注意（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
高中物理人教版选修3-1导学案：2.1 电源与电流
§2.1 电源和电流【课前预习练】1．电源的作用是使电路两端维持一定的电势差，从而使电路中保持．2．导线中的电场是沿导线切线方向的电场，在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系，在电场中同样适用．3．形成电流的条件(1)电路中存在；(2)电路两端存在持续的．4．电流的方向：规定定向移动的方向为电流方向．(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向，与负离子定向移动方向．(2)恒定电流：和都不随时间变化的电流．5．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面积的电荷量为；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为IenS.6．下列说法中正确的是( )A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在7．以下说法中正确的是( )A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了【课堂探究练】【概念规律练】知识点一导线中的电场1．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，________使得导体中的电荷积累，从而产生________，合电场逐渐趋于与导线________，当不再有新的(更多)电荷积累，最后合电场与导线处处________，且不再变化，导线中电荷沿电场(导线)移动形成________，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种________平衡，这两种电荷形成的合电场叫________．2．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A ．导线内的电场线可以与导线相交B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积的电荷形成的电场E ′叠加的结果C ．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D ．导线中的电场是静电场的一种知识点二 电流3．关于电流的方向，下列描述正确的是( )A ．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B ．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C ．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流4．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横截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A知识点三 电流的微观表达式5．导体中电流I 的表达式为I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( )A ．导体运动的速率B ．电流传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率6．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，每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv Δt C.I Δt q D.I Δt Sq【方法技巧练】用等效法求解电流7．半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是( ) A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小8．电子绕核运动可等效为一环形电流，设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，则其等效电流为多大？【课后巩固练】1．关于电流的说法中正确的是( )A．根据I＝q/t，可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位2．下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A．导线内部的电场就是电源所形成的电场B．在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C．因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D．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，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的3．关于电源的作用，下列说法正确的是( )A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B．电源的作用是能直接释放电能C．电源的作用就是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4．关于电流的方向，下列说法中正确的是( )A ．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B ．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D ．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板5．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．通过导体截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导线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6．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达阳极，则计数器中的电流为( )A ．0B ．2ne /tC ．3ne /tD ．4ne /t7．北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中的电流为10 mA 时，若电子的速率为十分之一光速．则在整个环中运行的电子数目为( )A ．5×1011 个B ．5×1019 个C ．1.0×1013 个D ．1.0×103 个8．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的两倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等9．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( )A ．9.6×10－6 AB ．3×10－13 A C ．4.8×10－6 A D ．3×10－6A10．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( )A ．正离子定向移动形成电流方向从A →B ，负离子定向移动形成电流方向从B →AB ．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1e tD．溶液内电流方向从A到B，电流I＝n1＋n2et11．一电子沿一圆周顺时针高速转动，周期为10－10 s，则等效电流为________ A，方向为________方向(填“顺时针”或者“逆时针”)．12．在某次闪电中，持续时间为0.5 s，所形成的平均电流为6.0×104 A，若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？。
人教版 高二物理 选修3-1 第二章：2.1 电流和电源 导学案设计(无答案)
公开课电源和电流导学案高二备课组一．导入（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、方向的规定。
理解恒定电流。
3.从微观角度理解导体中电荷的定向移动与电流间的关系。
二（思考）：问题1：导体中产生电流的条件是什么？产生持续电流的条件是什么？问题2：从物理过程和能量转化两个方面来看电源作用是什么？当导体两端有恒定的电势差，导体内建立了何种电场?问题3：导体中的电场是由谁产生的?是变化的还是恒定的？自由电荷在恒定电场中发生定向运动形成的电流是变化的还是恒定的？问题4：怎样描述电流的强弱程度？电流强度的公式是什么？推导电流的微观表达式。
（参考教科书P42例题1）三（议一议）例 1.如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220V，60W”的白炽灯正常发光时的电流为273mA，则20s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？例2.半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速率ω沿逆时针匀速转动，则由环产生的等效电流方向沿什么方向？电流多大？（析不管是否真的形成电流，假想成形成电流然后依据电流的定义式求得电流大小．）电流微观表达式I＝nqSv 的应用例3.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四．（展示）五．（评议）六．（检）1. 1mA=__________A，1μA=__________A。
2．把__________规定为电流的方向，在金属导体中，电流方向与自由电子定向移动的方向__________。
在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向__________，与负离子定向移动的方向__________。
人教版物理选修3-1导学案：电源和电流
电源和电流学案一．学习目标1.知道什么是电源2.知道什么是恒定电流3.正确理解电流的确切含义重点：恒定电流的产生条件以及电流I的计算难点：对电流的正确理解预习案二．课前预习1.电源是能把电路中的________________________________从正极搬到负极的装置。
2.导线中的电场是由_____________、______________等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和_______________平行。
分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定3.由____________________________电场。
、__________________都不随时间变化的电流称为恒定电4.把_______________流。
5.电流的___________ 程度用电流这个物理量表示；规定___________定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是___________，符号是_______；公式为__________________。
导学案三．合作探究1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。
2.电流的微观表达式的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q ／t计算电流时应引起注意.探究一验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A．有瞬时电流形成，方向由A到BB．A、B两端的电势不相等C．导体棒内的电场强度不等于零D．导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动探究二在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案21电源和电流
第二章恒定电流全章教学设计全章教学内容分析本章是电学实验的核心，教材提供了大量的探究性学习素材，为学生的自主学习和理解科学探究的根本方法创造了条件。
本章设计了四个学生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)〞“描绘小电珠的伏安特性曲线〞“测定电源的电动势和内阻〞和“练习使用多用电表〞，除此以外，还设计了假设干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。
课标要求1．内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。
(2)初步了解多用电表的原理。
通过实际操作学会使用多用电表。
例1：以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。
例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。
(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。
(4)知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。
(5)测量电源的电动势和内阻。
(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。
例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。
(7)通过实验观察门电路的根本作用。
初步了解逻辑电路的根本原理及其在自动控制中的应用。
(8)初步了解集成电路的作用。
关注我国集成电路等元器件研究的开展情况。
2．活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，比照它们导电性能的特点。
(2)用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控－声控开关。
(4)制作简单的门电路。
(5)利用集成块制作简单的实用装置。
知识版块及知识结构电路根本概念(电流、电压、电阻、电源)→电路根本结构(闭合电路与串、并联电路)→电路根本规律(局部电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律)→电路根本能量关系(电功与电热、焦耳定律、串、并联电路的功率分配、电源的总功率与输出功率)→电路的根本应用(电学实验)。
知识结构图教学目标1．知识与技能(1)初步了解常见电路元件在电路中的作用。
江苏省南通中学人教版高中物理选修31导学案(无答案)3.5运动电荷在磁场中受到的力-最新学习文档
§3.5 运动电荷在磁场中受到的力【学习目标】1.通过实验，观察阴极射线在磁场中的偏转，认识洛伦兹力.2.会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小.3.了解电子束磁偏转的原理以及在科学技术中的应用．【重点】洛伦兹力的大小和方向【难点】安培力是运动电荷所受洛伦兹力的的宏观表现【学习过程】【知识点1洛伦兹力的方向】实验：洛伦兹力实验现象：【问题】通电导线在磁场中受安培力作用F＝BIL，如果导线中不通电，则F＝0.可见，电荷的定向运动会受到磁场的作用．那么电荷偏转方向与磁场方向、电子运动方向的关系满足怎样的规律？1．洛伦兹力：_____________________________2．方向判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指_____，并且都与手掌在同一个______；让磁感线从掌心进入，并使四指指向____________的方向，这时大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受_________的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向____．【小结】1．洛伦兹力的方向与电荷运动方向和磁场方向都_____，洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，不改变运动速度大小．2．四指所指的方向为_______运动的方向，负电荷运动的反方向．大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受__________的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向___________．3．因为洛伦兹力的方向总是垂直于B和v所决定的平面(但v和B的方向不一定垂直)，所以洛伦兹力只改变速度的方向而不会改变速度的大小，因此洛伦兹力对运动电荷永不做功．例1、如图所示，在阴极射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流的方向水平向右，则阴极射线将会()A．向上偏转B．向下偏转C．向纸内偏转D．向纸外偏转【知识点2洛伦兹力的大小】【问题】如图所示，直导线中自由电荷的电荷量为q，定向移动的速度为v，单位体积的自由电荷数为n，导线长度为L，横截面积为S，磁场的磁感应强度为B.(1)导线中的电流是多少？导线在磁场中所受安培力多大？(2)长为L的导线中含有的自由电荷数为多少？如果把安培力看成是每个自由电荷所受洛伦兹力的合力，则每个自由电荷所受洛伦兹力是多少？【小结】1、通电导线在磁场中所受的安培力，实际是___________的宏观表现．2、当电荷运动方向与磁场方向垂直时：F＝qvB；【问题】电荷运动的方向与磁场方向的夹角为θ时，洛伦兹力的大小为多少？例2、带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是()A．油滴必带正电荷，电荷量为mg/v0BB．油滴必带正电荷，比荷q/m＝q/v0BC．油滴必带负电荷，电荷量为mg/v0BD．油滴带什么电荷都可以，只要满足q＝mg/v0B【知识点3 电视显像管的工作原理】【问题】如图为电视机显像管的工作原理图，从图中(俯视图)可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点．为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场．(1)如果要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，偏转磁场应该沿什么方向？(2)如果要使电子束打在B点，磁场应该沿什么方向？(3)如果要使电子束打在荧光屏上的位置由B逐渐向A点移动，偏转磁场应该怎样变化？【反馈评学】1、．判断下列图中粒子所受洛伦兹力的方向2、如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图，当线圈通以图示的直流时，形成的磁场如图中虚线所示，则一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将()A．向上偏转B．向下偏转C．向右偏转D．向左偏转3、带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是()A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向也一定与电荷运动方向垂直D．粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变。
2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案：2.1电源和电流
21电源和电流课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．理解电源的作用．2．理解恒定电场的形成过程．3．掌握恒定电流的观点，会用q It 解析有关问题．【自主预习】1．电流是如何形成的？答：．2．电流的产生条件是：和．3．电流的方向：规定为电流的方向．在金属导体中，能够挪动的是电子．所以，金属中电流的方向与相反；电解质溶液中有能够自由挪动的正、负离子．电流是量．4．电流──描绘电流的物理量．定义：经过导线某横截面的与所用的比值．定义式：．单位：；简称，符号，常用单位和．单位换算关系： 1A=mA=μA【我的疑惑】课上篇（学会集作沟通——不议不明）【重点打破】1．电源的作用2．恒定电场3．恒定电流【典例解析】【例 1】对于电流的以下说法中正确的选项是（）A．由于电流有方向，因此电流是矢量B．经过导线截面的电量越多，电流越大C．通电时间越短，电流越大；D．单位时间内经过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大．【例 2】以下对于电流方向的说法中，不正确的选项是（）A．电流的方向就是自由电荷定向挪动的方向B．电流的方向就是正电荷定向挪动的方向C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向挪动的方向相反D．在电解液中，电流的方向与正离子定向挪动的方向同样13【例 3】在示波管中，电子枪 2 秒内发射了6×10 个电子，则示波管中电流强度的大小为多少？课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．形成连续电流的条件是()A．只需有电压加在物体的两头B．一定保持导体两头有电压C．只在导体两头刹时加电压D．只需有大批的自由电荷2．以下说法正确的选项是（）A．导体中的电流是正电荷的定向挪动形成的B．电荷定向挪动的速率等于电流的传导速率C．单位时间内经过导体横截面的电荷数越多电流越大D．导体中越粗的地方单位时间内经过导体横截面的电荷数越多电流越大18193．某电解池，假如在 1s 内共有 5× 10 个二价正离子和1×10个一价负离子经过面积为 0． 1m2的某截面，那么经过这个截面的电流是()A． 0B．0． 8A C． 1． 6A D． 3． 2A4．以下表达正确的选项是 ()A．导体中电荷运动就形成电流B．电流是矢量C．导体中有电流经过时，导体内部场强不为零D．只有自由电子的定向挪动才能形成电流2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案：2.1电源和电流。
高二物理人教版选修31 2.1电源和电流教案
高二物理人教版选修31 2.1电源和电流教案思考与讨论：分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？导线中能否出现电流？这个电流有什么特点？结论：最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态，导线中的电流只能是瞬时的。
思维拓展：如何使电路中有持续电流？类比：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A流动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
思考与讨论：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？结论：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
思维拓展：电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差(电压)，电路中就会有持续的电流。
结论：电源能使电路中产生持续电流。
2. 教学任务：导线中的电场师生活动：问题引导：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？投影(如图所示)介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图所示。
讨论与交流：导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？参考解释：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线做定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷。
其二是这些感应电荷产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只会在导体中定向移动。
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。
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电源和电流§2.1【学习目标】知道电源在直流电路中的作用 1．．知道电流的形成，恒定电流的定义、单位、方向的规定。
2 ．从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
3【学习重点】对电流表达式的准确理解和灵活应用公式进行计算。
科|来源:学【学习难点】从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
电流微观表达式的推导和解释【学习流程】【自主先学】
电源】【知识点一
，导线中有没有A和B【问题一】用导线连接两个分别带正负电荷的导体这个电流能持续下去吗？如果要电流通过？为什么？如果有，得到持续的电流该怎么办电流形成的条件和电源的作用___________________________。
总结：) 】关于电源，下列说法中正确的是( 【例1 A．电源的作用是为电路提供自由电荷 B．电源的作用是自己直接释放出电能 C．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流 D．电源的作用是使自由电荷运动起来恒定电场】【知识点二
元件所积累的电荷等电路周围空间的电场有由、 ____________, 【问题二】A,B。
共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会
的电荷所产生的的电场，称为恒定电场总结：由
，和都恒定电场的特点：电场中任何位置的
相同和
恒定电流】【知识点三【问题三】什么叫恒定电流，电流的定义，公式，单位，方向，意义如何？，的作用，导体中自由电荷定向运动的速率形成：由于总结：1由电荷从而减速，总体来说自而运动过程中会与导体内不动的粒子
不随时间变化。
定向运动的
的电流称为恒定电流。
都不随时间把、 2 定义
______________
3 定义式：常用的电流单，，符号是简称电流的单位为，。
和位还有
【问题四】在电解液和金属导体中都可以形成电流，形成电流时有什么不同？____________ 电解液中的自由电荷是总结：金属导体中的自由电荷是
________________________ 处于电离状态的气体中的自由电荷是
【组内研学】________ ，则导体中的电流为内通过横截面的电量为10C10s【例2】在金属导体
中，若的正、负电荷通内各有8c】如图所示的电解槽中，如果在【例34s
AB，那么㎡的横截面过面积为0.8页 1 第
⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？ AB的电量为多少？
⑶4s内通过横截面⑷电解槽中的电流为多大？me，氢原子的核外电子在原子核的静电力吸引下做】已知电子的电荷量为，质量为【例4r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？半径为【交流促学】【知识点四电流的微观实质】
ADBC，设导体的横截面【问题五】在加有电压的一段粗细均匀的导体和上选取两个截面
Snq，电荷的定向移动速积为，每个电荷的电荷量为．导体每单位体积内的自由电荷数为v，求导体AD电流率为电流的决定式：
5】一条横截面积S=1mm的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×10kg/m,-223-1铜233【例
的摩尔质量M=6.4×10kg/mol,阿伏加德罗常数N=6.02×10mol,电子的电量e=-1.6×A-1910C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
【问题六】如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？
总结:三种速率
1是________大约为________
2是________大约为________
3是________大约为________
【反馈评学】
1.以下说法正确的是（）
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大
2.关于电流，下列说法中正确的是( )
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．单位时间内通过导线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
某电解池，如果在1s内共有5×10个二价正离子和1×10个一价负离子通过面积为20.1m 18193.
的某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A.0
B.0.8A
C.1.6A
D.3.2A
4.导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是( )
A．导体运动的速率 B．电流传导速率
C．自由电荷定向移动的速率 D．电子热运动速率
5．下列说法中不正确的是( )
A．导体中有电荷运动就形成电流
B．电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反
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C．对于导体，只要其两端有电压就有电流
D．国际单位制中电流的单位是安
6.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S＝2S．在铜导线上取一截面铜铝A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截
)
面的电流的大小关系是(
2II＝ B． A．I＝I BABA．不能确定 D．I＝2IC A B13)
( 2 s．在示波管中，电子枪内发射了6×10个电子，则示波管中电流的大小为76 ．3.0×10 A C．9.6×10A DA ．4.8×10A B．3.0×10弧()的负电荷，16 －6 －13－－A
当它以角速度ωQ(．一个半径为r(米)的细橡胶圆环，均匀地带上库仑8) )绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( 度/秒ω2QQQω D.Q B. C.A．π22ππ)
( 9．金属导体内电流增强，是因为 A．导体内单位体积的自由电子数增多 B．导体内自由电子定向移动的速率增大．导体内电场的传播速率增大C ．导体内自由电子的热运动速率增大D U 的加速电场，10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为eIS、、电流为已知电子的电荷量为的电子束．设其初速度为零，经加速后形成横截面积为LmΔ的电子束内电子个数是多少？长为质量为.求在刚射出加速电场时，一小段则该手机待机一天时间内通过的微安，通过的电流是11．某品牌手机在待机工作状态时，4 电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？页 3 第。