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高中物理选修1-1《电流和电源》教案

 

  高中物理选修1-1《电流和电源》教案

  教学准备

  教学目标

  教学目标】

  1. 知道电源在直流电路中的作用

  2.知道恒定电流的定义、单位

  3.从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

  教学重难点

  重点:电流的概念

  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。

  教学过程

  【自主预习】

  1.电源

  观察教材图2.1-1,A、B分别带正负电荷,如果在它们之间连接一条导线R,导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流),电子移动方向为 (填A→B或B→A),若要保持持续的定向移动(电流),A、B需有一个装置,使A、B周围的空间始终存在一定的电场,能使A、B间维持一定的电势差的装置称为 。

  2.恒定电场

  导线内的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷共同形成的,电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会 。

  由 的电荷所产生的 的电场,称为恒定电场,

  3.恒定电流

  由于 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 从而减速,总体来说自由电荷定向运动的 不随时间变化。把 、 都不随时间 的电流称为恒定电流。

  I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量,它们间的关系式为:_______。电流的单位为 ,简称 ,符号是 ,常用的电流单位还有 和 。

  【典型例题】

  一、形成电流的条件

  【例1】如图验电器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B

  B、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

  一、电流的定义

  【例2】 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?

  二、电流的微观表达式

  【例3】 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积导线有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速度为v,在Δt时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为(  )

  A.nvSΔt         B.nvΔt

  C.IΔt/q D.IΔt/Sq

  【例4】如图所示的电解槽中,如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向;

  ⑵电解槽中的电流方向如何?

  ⑶4s内通过横截面AB的电量为多少?

  ⑷电解槽中的电流为多大?

  【课后练习】