－魯科版選修31 3.1 電流 學(xué)案.doc

3.1電流 學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)：1知道電流持續(xù)存在的條件，并能進(jìn)行微觀解釋2知道電流的速度并不是電子的運(yùn)動速度，而是電場的傳播速度即3.0108 m/s，能區(qū)別電子的漂移速度(即自由電子定向移動的速度)和電子熱運(yùn)動的速度3知道電流的大小、方向和單位，能根據(jù)電流的定義式i進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，當(dāng)有正、負(fù)離子同時定向移動時，知道式中q的確切含義學(xué)習(xí)要點(diǎn)：一、電流的形成1.基本知識(1)形成電流的條件回路中存在自由電荷；導(dǎo)體兩端有電壓(2)導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓2思考判斷(1)電的作用是給導(dǎo)體兩端提供持續(xù)電壓()(2)只要有可以自由移動的電荷，就有電流()(3)任何物體，只要兩端有電壓，就有電流()3探究交流電荷只要運(yùn)動就能形成電流嗎？【提示】不一定只有電荷在電場力作用下形成的定向運(yùn)動才能形成電流例如，沒有放在電場中的導(dǎo)體，其中的自由電荷也在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動，但由于大量自由電荷向各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等，故不能形成電流.二、電流的速度1.基本知識(1)電流的速度是電場的傳播速度，它等于光速3.0108 m/s.(2)電子熱運(yùn)動的平均速率：是構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停的做無規(guī)則熱運(yùn)動，常溫下電子熱運(yùn)動的平均速率數(shù)量級為105 m/s.(3)電子定向移動速率：自由電子在電場的作用下做整體的定向移動，其移動速度相當(dāng)慢，數(shù)量級大約是105 m/s.2思考判斷(1)電流的速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動速率()(2)在金屬導(dǎo)體內(nèi)，當(dāng)自由電子定向移動時，它們的熱運(yùn)動就消失了()3探究交流電荷的定向移動形成電流，而電荷定向移動的速度數(shù)量級大約是105 m/s，為何電流的速度卻是3.0108 m/s?【提示】電路閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動而形成電流，故電流的傳導(dǎo)速率等于光速.三、電流的方向及大小1.基本知識(1)電流的方向規(guī)定：正電荷定向移動的方向金屬內(nèi)部的電流方向跟負(fù)電荷定向移動的方向相反外電路中，電流總是從電正極流向電負(fù)極(2)電流的大小和單位定義：電荷定向移動時，在單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電荷量稱為電流定義式：i.單位：a,1 a1_c/s常用單位還有ma和；換算關(guān)系：1 a103 ma106 a.直流電：方向不隨時間改變的電流恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時間改變的電流2思考判斷(1)電流越大，單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多()(2)電路中的電流越大，表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多()(3)導(dǎo)體中通過一定的電荷量所用時間越短電流越大()3探究交流金屬導(dǎo)體中電流是怎樣形成的？電流方向怎樣？【提示】金屬導(dǎo)體中電流是自由電子定向移動形成的，電流方向與自由電子定向移動方向相反達(dá)標(biāo)練習(xí)：1關(guān)于電流，下列說法中正確的是()a通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大b電子運(yùn)動速率越大，電流越大c單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大d因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流是矢量【解析】根?jù)電流定義i可知c對，電流有方向，但電流為標(biāo)量，故d錯2一臺半導(dǎo)體收音機(jī)，電池供電的電流是8 ma，也就是說()a1 h電池供給1 c的電荷量b1 000 s電池供給8 c的電荷量c1 s電池供給8 c的電荷量d1 min電池供給8 c的電荷量【解析】8 ma8103 a即1 s內(nèi)電池供給8103 c的電荷量，1 000 s供給的電荷量為qit8 c，故b正確3下列關(guān)于電流的說法中，正確的是()a金屬導(dǎo)體中，電流的傳播速率就是自由電子定向移動的速率b溫度升高時，金屬導(dǎo)體中自由電子熱運(yùn)動加快，電流也就加大c電路接通后，電子就由電出發(fā)，只要經(jīng)過一個極短的時間就能達(dá)到用電器d通電的金屬導(dǎo)體中，自由電子的運(yùn)動是熱運(yùn)動和定向移動的合運(yùn)動，電流的傳播速率等于光速【解析】區(qū)別三種速率，電流的速度為光速，電流的大小與自由電子定向移動的速度有關(guān)，與熱運(yùn)動的速率無關(guān)通電瞬間完成，不是電子從電出發(fā)到達(dá)用電器【答案】d4某電解池中，若在2 s內(nèi)各有1.01019個二價正離子和2.01019個一價負(fù)離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是()a0b