選修3-1-第二章恒定電流導(dǎo)學(xué)案全章完整學(xué)案(絕對(duì)經(jīng)典)

1、1選修選修3131第二章恒定電流第二章恒定電流2.12.1電源和電流電源和電流【學(xué)習(xí)目標(biāo)】學(xué)習(xí)目標(biāo)】1，知道電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)2，理解電流的定義，知道電流的單位、方向的規(guī)定3，了解金屬導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)速率的推導(dǎo)過(guò)程?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：重點(diǎn)：理解電源的形成過(guò)程及電流的產(chǎn)生。難點(diǎn)：難點(diǎn)：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動(dòng)的速率和在導(dǎo)線中建立電場(chǎng)的速率這兩個(gè)不同的概念?！绢A(yù)習(xí)】：【預(yù)習(xí)】：1電源（1）.電流的形成：導(dǎo)

2、體中的_____________在靜電力作用下發(fā)生________移動(dòng)形成電流。（2）.電源的作用：a.維持電路兩端有一定的____________b.在閉合電路中，使導(dǎo)線中的自由電子發(fā)生_________從而形成______的電流。2恒定電場(chǎng)（1）定義：由穩(wěn)定分布的__________所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)（2）形成：導(dǎo)線中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的，其場(chǎng)強(qiáng)沿______________的方向，雖然這些電荷在運(yùn)動(dòng)

3、，但有的流走了，另外的又來(lái)補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布不隨時(shí)間變化3恒定電流（1）恒定電流：大小和方向都______________的電流（2）電流a.物理意義：表示電流的強(qiáng)弱的物理量b.定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的_____________和______________________的比值。c.表達(dá)式：I=__________________d.產(chǎn)生穩(wěn)定電流的條件：（1）導(dǎo)體中有自由移動(dòng)的電荷。（2）導(dǎo)體兩端有電壓?！菊故尽浚?/p>

4、【展示】：1電流：電荷的形成電流，I=QT，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正、負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式I＝qt計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)q為正、負(fù)電荷電量的代數(shù)和。電流的微觀表達(dá)式：I=nqvS電流的定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟所用時(shí)間的比值叫電流，表達(dá)式I=qt。電流的單位：安（A），1A＝1Cs，常用單位還有毫安（mA）、微安(μA)，1A=103mA=106μA。在國(guó)際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，

5、其單位安培是基本單位之一。3例1某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.01019個(gè)二價(jià)正離子和2.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某截面，那么通過(guò)這個(gè)截面的電流是()AOB0.8AC1.6AD3.2A解析：解析：電荷的定向移動(dòng)形成電流，但“”“一”電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)時(shí)，通過(guò)某截面的電量應(yīng)是兩者絕對(duì)值的和。故由題意可知，電流由正、負(fù)離子定向運(yùn)動(dòng)形成，則在2s內(nèi)通過(guò)截面的總電量應(yīng)為：q=1.6101921.01019C1.6101912.0101

6、9C=6.4C。根據(jù)電流的定義式得：I=qt=6.42=3.2A拓展：拓展：電流的大小等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量，而正電荷的定向移動(dòng)形成電流與負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流是等效的。只不過(guò)負(fù)電荷定向移動(dòng)形成電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反而已。例2電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流。若氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動(dòng)，用e表示電子的電荷量，則其等效電流等于多少？解析：解析：假想電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌跡就是一個(gè)環(huán)形導(dǎo)體，在運(yùn)動(dòng)的軌跡

7、上任取一截面，則在一個(gè)周期內(nèi)只有一個(gè)電子通過(guò)這個(gè)截面，由于電子電荷量題目已經(jīng)給出，只要求出電子運(yùn)動(dòng)的周期，就可以根據(jù)電流的定義求解。根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可知，電子運(yùn)動(dòng)的周期為T=2πrv因此所求電流為I=eT=ev2πr.拓展：拓展：本題用到前面所學(xué)有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)，還用到一種等效的思維方法。由于沒(méi)有直觀經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于不少學(xué)生來(lái)說(shuō)，采用這個(gè)思維方法是有一定難度的，因此本題作為一種類型，希望學(xué)生通過(guò)練習(xí)積累這種解題思路，在今后解決類似問(wèn)題

8、時(shí)可以采用相近的思維方法。例如：一電子沿一圓周順時(shí)針?lè)较蚋咚龠\(yùn)動(dòng)，周期為10－10s，則等效電流大小為——————A電流方向是——————————（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。[答案：1.6109，逆時(shí)針]例3有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）AnvsΔtBnvΔtCIΔteDIΔtse解析：

9、解析：因?yàn)镮=qΔt，所以q=IΔt自由電子數(shù)目為：N=qe=IΔte，則選項(xiàng)C正確。又因?yàn)殡娏鲝?qiáng)度的微觀表達(dá)式為I=nevs，所以自由電子數(shù)目為N=qe=IΔte=nevsΔte=nvsΔt則選項(xiàng)A正確。拓展：拓展：本題主要考查電流強(qiáng)度的定義式和微觀表達(dá)式的應(yīng)用計(jì)算。求解此題的關(guān)鍵是對(duì)電流的本質(zhì)要有深刻的認(rèn)識(shí)，依據(jù)電流強(qiáng)度的宏觀和微觀表達(dá)式，靈活運(yùn)用解題?！居?xùn)練】訓(xùn)練】1（單選）關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A導(dǎo)線中的電場(chǎng)可