2024版新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用1.電源和電流課件新人教版必修第三冊(cè)

1．電源和電流核心素養(yǎng)定位物理觀念了解電流的形成條件，知道電源的作用．科學(xué)思維理解電流的定義和電流方向的規(guī)定，會(huì)用電流的定義式分析相關(guān)問(wèn)題．科學(xué)探究了解電流微觀表達(dá)式的推導(dǎo)過(guò)程，從微觀角度認(rèn)識(shí)影響電流大小的因素．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過(guò)對(duì)電源和電流的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究生活和生產(chǎn)中物理知識(shí)的意識(shí)．導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)共研·突破關(guān)鍵能力精練·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識(shí)一、電源1．形成持續(xù)電流的條件：一是要有移動(dòng)的________，二是導(dǎo)體兩端始終存在電勢(shì)差．2．電源的作用：電源能把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極，保持正、負(fù)極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差．

通過(guò)非靜電力做功

自由電子

穩(wěn)定分布時(shí)間電流越大

nSvtneSvtI＝neSv【情境思考】如圖是中國(guó)寧波公交使用的全球首創(chuàng)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車(chē)，該電車(chē)沒(méi)有傳統(tǒng)無(wú)軌電車(chē)的“辮子”，核心元器件是“3V

12000F”石墨烯納米混合型超級(jí)電容器，該電容器能反復(fù)充放電100萬(wàn)次，使用壽命長(zhǎng)達(dá)十年．根據(jù)上述材料判斷以下問(wèn)題．(1)電容器放電的過(guò)程中，電荷量逐漸減少，電容器的電容和兩極板間的電壓也逐漸減小．(

)(2)電容器充電的過(guò)程中，電荷量逐漸增加，電容保持不變．(

)(3)若標(biāo)有“3V

12000F”的電容器從電量為零到充滿(mǎn)電用時(shí)30s，則充電的平均電流為3600A．(

)×√×拓展

1

類(lèi)比法理解電源的作用拓展

2

直流電源和交流電源(1)直流電源直流電源的電流、電壓方向不隨時(shí)間作周期性變化，比如蓄電池、直流發(fā)電機(jī)、干電池、直流穩(wěn)壓源．(2)交流電源電流電壓方向隨時(shí)間作周期性變化的裝置，如交流發(fā)電機(jī)．拓展

3

恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的異同(1)異：靜電場(chǎng)是由靜止的電荷產(chǎn)生的；恒定電場(chǎng)是由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的．(2)同：都是由電荷產(chǎn)生；恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)都不隨時(shí)間變化；對(duì)電荷有力的作用；電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系同樣適用．拓展4

[教材問(wèn)題]STSE電池的容量：電池放電時(shí)輸出的總電荷量，通常以“安時(shí)”(A·h)或“毫安時(shí)”(mA·h)作單位．手機(jī)電池的容量可達(dá)6000mA·h.

共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一電流的理解和計(jì)算【導(dǎo)思】如圖所示，在裝有導(dǎo)電液體的細(xì)管中，有正、負(fù)兩種電荷向相反的方向運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)細(xì)管某截面的正電荷為q1，通過(guò)此截面的負(fù)電荷為q2.(1)怎樣確定通過(guò)導(dǎo)電液體中電流的方向？(2)如何計(jì)算導(dǎo)電液體中電流的大小？電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向或負(fù)電荷定向移動(dòng)方向的反方向，故導(dǎo)電液體中電流方向?yàn)橛勺笙蛴遥?/p>

【典例】例1下列說(shuō)法正確的是(

)A．電源的作用是使電路中產(chǎn)生電荷B．電源的作用是使電路中的電荷發(fā)生定向移動(dòng)C．只要電路中有電源，電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流D.導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源兩極在空間直接形成的解析：導(dǎo)體本身就有自由電荷，電源的作用不是使電路中產(chǎn)生電荷，而是使正負(fù)電荷分開(kāi)，使正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，電源兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓，電壓使電路中電荷產(chǎn)生定向移動(dòng)形成電流，A錯(cuò)誤，B正確；只要電路中有電源，且電路要閉合，電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流，C錯(cuò)誤；導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的，D錯(cuò)誤．答案：B

答案：A

思維提升(1)金屬導(dǎo)體中的電流是由自由電子的定向移動(dòng)形成的，因此q為通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子的電荷量．(2)電解質(zhì)溶液中的電流是正、負(fù)離子同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)形成的，因此q為正、負(fù)離子電荷量的絕對(duì)值之和．(3)電解液中電流的方向與正離子定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)離子定向移動(dòng)的方向相反．

答案：D

答案：C

【歸納】1．電流的微觀表達(dá)式：I＝nqSv.電流的大小取決于單位體積的自由電荷數(shù)n、每個(gè)自由電荷的電荷量q、導(dǎo)體的橫截面積S、定向移動(dòng)速率v.2．電流的定義式和微觀表達(dá)式的比較

I＝nqSv公式性質(zhì)定義式?jīng)Q定式電流的意義時(shí)間t內(nèi)的平均電流某時(shí)刻的瞬時(shí)電流描述的角度大量電荷定向移動(dòng)的宏觀表現(xiàn)形成電流的微觀實(shí)質(zhì)聯(lián)系3.三種速率(1)電流的傳導(dǎo)速率等于光速，為3×108m/s.(2)電子定向移動(dòng)速率，其大小與電流有關(guān)，約為10－4m/s.(3)電子熱運(yùn)動(dòng)速率，其大小與溫度有關(guān)，約為105m/s.

答案：B

答案：D

精練·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)1．下列關(guān)于電源的說(shuō)法正確的是(

)A．電源是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置B．電源的作用是使電源的正負(fù)極保持一定量的正、負(fù)電荷，維持一定的電勢(shì)差C．與電源相連的導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源正、負(fù)極上的電荷形成的D．在電源內(nèi)部負(fù)電荷由負(fù)極流向正極(或正電荷由正極流向負(fù)極)解析：在電源內(nèi)部把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極，克服靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；電荷的搬運(yùn)使電源正、負(fù)極間維持一定電勢(shì)差，B正確；導(dǎo)線(xiàn)中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線(xiàn)等電路元件所積累的電荷共同形成的，C錯(cuò)誤；在電源內(nèi)部，負(fù)電荷從電源正極流向負(fù)極(或正電荷從負(fù)極流向正極)，D錯(cuò)誤．答案：B2．關(guān)于對(duì)電流的理解，下列說(shuō)法正確的是(

)A．電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B．電流有大小，也有方向，所以電流是矢量C．金屬導(dǎo)體內(nèi)的電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的D．電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率解析：規(guī)定電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反，A錯(cuò)誤．電流有大小，也有方向，但不遵循平行四邊形定則，所以電流是標(biāo)量，B錯(cuò)誤．金屬導(dǎo)體內(nèi)的電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的，C正確．電流的傳導(dǎo)速率指的是接通電源后，電路中產(chǎn)生電流的速率．在電路中電流的產(chǎn)生源于電場(chǎng)的產(chǎn)生，在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，電荷定向運(yùn)動(dòng)從而形成電流．因而電路中電流的傳導(dǎo)速率等于電場(chǎng)產(chǎn)生的速率，D錯(cuò)誤．答案：C3．某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019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(

)A．0B．0.8A

C．1.6AD．3.2A

答案：D4.自動(dòng)體外除顫器是一種便攜式的醫(yī)療設(shè)備，它可以診斷特定的心律失常，并且給予電擊除顫，是可被非專(zhuān)業(yè)人員使用的用于搶救心臟驟?；颊叩尼t(yī)療設(shè)備．某型號(hào)自動(dòng)體外除顫器的電容器電容是16μF，充電至4kV電壓，電容器在4ms時(shí)間內(nèi)完成放電．下列說(shuō)法正確的是(

)A．電容器放電完成后電容為零B．電容器的擊穿電壓為4kVC．電容器充電后的電荷量為0.64CD．電容器放電過(guò)程中的平均電流為16A答案：D

5．心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過(guò)AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)給予及時(shí)治療．如圖，某型號(hào)AED模擬治療儀器內(nèi)有一電容為15μF的電容器，某次使