高中物理新教材同步必修第三册课件+讲义 第11章 11.1 电源和电流

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高中物理新教材同步课件必修第三册高中物理新教材特点分析（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。1　电源和电流第十一章　电路及其应用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.3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义.【学习目标】【内容索引】梳理教材夯实基础探究重点提升素养课时对点练SHULIJIAOCAI　 HANGSHIJICHU梳理教材　夯实基础1一、电源1.定义：能把电子从电源 搬运到电源 的装置就是电源.2.作用：使导体两端始终存在 .二、恒定电流1.定义： 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流.2.电流的定义式：I＝ ，其物理意义： 时间内通过导体横截面的 ，是表示电流强弱程度的物理量.3.在国际单位制中，电流的单位是 ，符号是 .4.电流的方向：规定为 定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向 .正极负极电势差大小方向单位电荷量安培正电荷相反A1.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)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的.(　　)(4)电子定向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.(　　)××√××2.一次闪电，流动的电荷量大约为300 C，持续的时间大约是0.005 s，所形成的平均电流为________ A.6×104返回TANJIUZHONGDIAN　 TISHENGSUYANG探究重点　提升素养2一、电流的理解和计算1.如图1所示，用导线连接两个分别带正、负电荷的导体，导线中有无电流？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？答案　A、B之间有电势差，能形成电流，但不能持续下去.图12.如图2所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？答案　产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差.图23.如图3，盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？答案　盐水中的电流是Na＋、Cl－定向移动形成的，金属导体中的电流是电子定向移动形成的.图31.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.电流的大小定义式：I＝ .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.3.电流是标量电流虽然有方向，但它不是矢量而是标量.例1　(多选)关于电流，下列说法正确的是A.导体中有电荷运动就会形成电流B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向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√√解析　导体中自由电荷定向移动形成电流，电荷无规则运动不会形成电流，故A错误；电流虽有方向，但它是一个标量，故B错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之一，故C正确；导体两端电势差为零时，电荷不会定向移动，电流必为零，故D正确.例2　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(e＝1.6×10－19 C)A.4.8×10－6 A B.3×10－13 AC.3×10－6 A D.9.6×10－6 A√解析　电子枪2 s内发射的电荷量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＝ ＝4.8×10－6 A，故A正确，B、C、D错误.例3　(2020·双鸭山一中高二上月考)如图4所示，电解槽内有一价的电解溶液，t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是A.正离子定向移动形成电流，方向从A到B， 负离子定向移动形成电流，方向从B到AB.溶液内正、负离子沿相反方向运动，电 流相互抵消C.溶液内电流方向从A到B，电流I＝D.溶液内电流方向从A到B，电流I＝√图4解析　电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A到B，电流不会相互抵消，故A、B错误；t时间内通过溶液内横截面S的电荷量q＝n1e＋n2e＝(n1＋n2)e，根据电流的定义式I＝ 故C错误，D正确.二、电流的微观表达式1.电流的微观表达式的推导如图5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.则：图52.电流的微观表达式I＝nqSv的理解(1)I＝ 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.3.区别三种速率例4　(2020·宣威市九中高二期中)某根导线的横截面积为S，通过的电流为I.已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动的速率为√解析　设该导线中自由电子定向移动的速率为v，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t，每个原子可提供一个自由电子，t时间内通过导线横截面的电荷量为q＝ne针对训练　(多选)(2021·福建泉州市高二期末)甲、乙为同种材料做成的两柱状导体，横截面积之比为1∶2，长度之比为2∶1.相同时间内，通过甲、乙两导体某一横截面的电荷量之比为1∶2，则甲、乙两导体中A.电流之比为1∶2B.电流之比为1∶1C.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶1D.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2√√1.定义：电池放电时输出的总电荷量；2.单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h).三、电池的容量例5　(多选)如图6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60 A·hB.该电池以6 A的电流放电， 可以工作10 hC.该电池以6 A的电流放电， 可以工作60 hD.该电池充完电可贮存的电荷量为60 C图6√√解析　从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h，即以6 A的电流放电可工作10 h，故A、B正确，C错误；该电池充完电可贮存的电荷量q＝60×3 600 C＝2.16×105 C，故D错误.返回KE SHI DUI DIAN LIAN课时对点练3考点一　电流的理解和计算1.(2020·牡丹江一中高二上月考)关于对电流的理解，下列说法正确的是A.只有自由电子的定向移动才能形成电流B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C.导体中的自由电荷越多，电流越大D.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1234567891011√解析　正、负电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动，故A错误；电流有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，但电流是标量，故B错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷无关，故C错误；国际单位制中共七个基本物理量，电流是其中一个，其单位“安培”是基本单位，故D正确.12345678910112.(2020·绍兴市高级中学高一月考)如图1所示是通有恒定电流的某段导体.在5 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A，则导体内电流的大小和方向分别是A.2 A、向右 B.2 A、向左C.50 A、向右 D.50 A、向左1234567891011图1√解析　根据电流的定义式I＝ ，可得电流的大小为I＝ A＝2 A，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与其定向移动的方向相反，故电流向左.3.(2021·上海中学高二期末)气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子.若每秒有n1个电子和n2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e.则放电管中的电流强度在数值上等于A.n1e B.n2eC.(n1＋n2)e D.|n1－n2|e1234567891011√4.通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为A.1∶5 B.2∶5C.5∶2 D.5∶11234567891011√5.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为(元电荷的电荷量为1.6×10－19 C)A.3.0×1012 B.1.5×1013C.7.5×1013 D.3.75×10141234567891011√解析　1 s内发射的重离子的电荷量为q＝It＝1.2×10－5×1 C＝1.2×10－5 C，每个重离子的电荷量为5e，则发射的重离子数为n＝＝1.5×1013个，选项B正确.考点二　电流的微观表达式6.(多选)对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.各处的电流大小相等D.粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大1234567891011√√解析　同一根导体上的电流相等，故A错误，C正确；由I＝nqSv可得v＝ ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B错误，D正确.7.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1234567891011√1234567891011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＝nqSv，所以v＝ ，由于不知道甲、乙两导体的n、q关系，所以无法判断v，故C、D错.8.(多选)(2021·北京海淀区期中)横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是A.It B.nvt C.nSvt D.1234567891011√√1234567891011考点三　电池的容量9.(多选)如图2为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池以5 mA电流工作可用500 hC.该电池在工作时的电流为500 mAD.若电池以10 mA的电流工作，可用50 h1234567891011√√图21234567891011解析　该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA，选项C错误；500 mA·h表示电池容量，由500 mA·h＝t×10 mA得t＝50 h，由500 mA·h＝t′×5 mA得t′＝100 h，所以选项A、D正确，B错误.10.如图3所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为A.qv B. C.qvS D.1234567891011图3√解析　橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，Δt内通过的距离为v·Δt，Δt内通过某横截面的电荷量Q＝qvΔt，根据电流的定义式I＝ ，得到等效电流I＝qv，A正确.11.(2021·烟台市第一中学高二期末)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流.设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是A.电流大小为 ，电流方向为顺时针B.电流大小为 ，电流方向为顺时针C.电流大小为 ，电流方向为逆时针D.电流大小为 ，电流方向为逆时针1234567891011√1234567891011返回