1、.適用學(xué)科高中物理適用年級(jí)高二適用區(qū)域人教版區(qū)域課時(shí)時(shí)長(zhǎng)分鐘2課時(shí)知識(shí)點(diǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教案教學(xué)目的1. 讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場(chǎng)的建立.2. 知道恒定電流的概念和描繪電流強(qiáng)弱程度的物理量-電流 .3. 從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系.4. 理解電動(dòng)勢(shì)的的概念及定義式。知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量.5. 從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義.教學(xué)重點(diǎn)電流定義式和微觀表達(dá)式、電動(dòng)勢(shì)的理解教學(xué)難點(diǎn)電流微觀表達(dá)式、理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入根底知識(shí)回憶復(fù)習(xí)初中物理電源、電流電路的知識(shí)點(diǎn)1電源：可以提供電流的裝置，或把其他形

2、式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2電源的作用：在電源的內(nèi)部不斷地聚集正電荷負(fù)極聚集負(fù)電荷，以持續(xù)對(duì)外供電。3電流：電荷的定向挪動(dòng)形成電流。4方向的規(guī)定:把正電荷挪動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。5電阻：表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。6導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，還與溫度有關(guān)。注：在電源外部，電流的方向從電源的正極到負(fù)極。電流的方向與自由電子定向挪動(dòng)的方向相反。本節(jié)是對(duì)初中物理電源和電流等的微觀研究。主要研究電源和電流的微觀表示等。今天主要研究電源、電流和電阻的關(guān)系。二、知識(shí)講解（一）考點(diǎn)解讀一、電源1概念在電路中把在電場(chǎng)力作用下挪動(dòng)到導(dǎo)體A的電子搬運(yùn)到導(dǎo)體B的裝

3、置。2作用1在導(dǎo)體A、B兩端維持一定的電勢(shì)差。2使電路中保持持續(xù)的電流。二、恒定電流1恒定電場(chǎng)1定義：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。2形成：導(dǎo)線內(nèi)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。3特點(diǎn)：導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線與導(dǎo)線平行，電荷的分布是穩(wěn)定的，導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)是沿導(dǎo)線切線方向的恒定電場(chǎng)。4恒定電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的關(guān)系：在恒定電場(chǎng)中，任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化，因此其根本性質(zhì)與靜電場(chǎng)一樣，在靜電場(chǎng)中所學(xué)的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。2電流1概念：電荷的定向挪動(dòng)形成電流。2物理意義：表示電流強(qiáng)弱程度的物理量。3符號(hào)及單位：電流用符號(hào)I表示，單位是

4、安培，符號(hào)為A。常用單位還有毫安mA和微安A，1 A103mA106A。4表達(dá)式：Iq是在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面上的電荷量。5方向：規(guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?恒定電流1概念：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。2形成：恒定電場(chǎng)使自由電荷速率增加，自由電荷與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子的碰撞，使自由電荷速率減小，最終表現(xiàn)為平均速率不變。三、實(shí)驗(yàn)探究：影響導(dǎo)體電阻的因素1與導(dǎo)體電阻有關(guān)因素的測(cè)量方法1電阻絲橫截面積的測(cè)量：把電阻絲嚴(yán)密繞在一個(gè)圓柱形物體上例如鉛筆，用刻度尺測(cè)出多匝的寬度，然后除以圈數(shù)，得到電阻絲的直徑，進(jìn)而計(jì)算出電阻絲的橫截面積；或用螺旋測(cè)微器測(cè)出電阻絲的直徑，進(jìn)而得到電阻絲的橫截

5、面積。2電阻絲長(zhǎng)度的測(cè)量：把電阻絲拉直，用刻度尺量出它的長(zhǎng)度。3電阻的測(cè)量：連接適當(dāng)?shù)碾娐?，測(cè)量電阻絲兩端的電壓U和通過(guò)電阻絲的電流I，由R計(jì)算得到電阻。2探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系1實(shí)驗(yàn)探究工程內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄繉?dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)方法控制變量法：在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素，b、c、d與a分別有一個(gè)因素不同實(shí)驗(yàn)原理串聯(lián)的a、b、c、d電流一樣，電壓與導(dǎo)體的電阻成正比，測(cè)量出它們的電壓就可知道電阻比，從而分析出影響導(dǎo)體電阻大小的有關(guān)因素2邏輯推理探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系：一條導(dǎo)線可看成有一樣長(zhǎng)度的多段導(dǎo)線串聯(lián)，由串聯(lián)電路的性質(zhì)可分析出導(dǎo)體的電阻Rl。導(dǎo)體電阻與

6、橫截面積的關(guān)系：多條長(zhǎng)度、材料、橫截面積都一樣的導(dǎo)體緊緊束在一起，由并聯(lián)電路的性質(zhì)分析出導(dǎo)體的電阻R。導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系：由實(shí)驗(yàn)探究得到長(zhǎng)度、橫截面積一樣而材料不同的導(dǎo)體電阻不同。四、電阻定律1內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2公式：R。3符號(hào)意義：l表示導(dǎo)體沿電流方向的長(zhǎng)度，S表示垂直電流方向的橫截面積，是電阻率，表征材料的導(dǎo)電性能。4材料特性應(yīng)用1連接電路的導(dǎo)線一般用電阻率小的金屬制作。2金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用來(lái)制作電阻溫度計(jì)，精細(xì)的電阻溫度計(jì)用鉑制作。3有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制

7、作標(biāo)準(zhǔn)電阻。考點(diǎn)1 對(duì)電流的理解1電流的形成電荷的定向挪動(dòng)形成電流。當(dāng)把導(dǎo)體和電源連接后，導(dǎo)體中形成恒定電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下定向挪動(dòng)形成電流。1產(chǎn)生電流的條件：導(dǎo)體兩端有電壓。2形成持續(xù)電流的條件：電路中有電源且電路閉合。2電流的方向規(guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，那么?fù)電荷定向挪動(dòng)的方向與電流的方向相反，金屬導(dǎo)體中自由挪動(dòng)的電荷是自由電子，故電流的方向與自由電子定向挪動(dòng)的方向相反。3電流的大小1I是電流的定義式，IneSv是電流的決定式，故電流的大小與通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量以及通電時(shí)間無(wú)關(guān)。2公式I求出的是電流在時(shí)間t內(nèi)的平均值，對(duì)于恒定電流其瞬時(shí)值與平均值相等。3電

8、解液中正、負(fù)離子定向挪動(dòng)的方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向挪動(dòng)形成的電流方向是一樣的，應(yīng)用I時(shí)，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對(duì)值之和。4qIt是求電荷量的重要公式。4電流是標(biāo)量電流雖然有方向，但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法那么，所以電流不是矢量而是標(biāo)量?？键c(diǎn)2 電流的微觀表達(dá)式1建立模型如下圖，AD表示粗細(xì)均勻的一段長(zhǎng)為l的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向挪動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q。2理論推導(dǎo)AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：NnlS?？傠姾闪縌NqnlSq。所有這些電荷都通過(guò)橫截面D所需要的時(shí)間：t。根據(jù)公式qIt

9、可得：導(dǎo)體AD中的電流：InqSv。3結(jié)論由此可見(jiàn)，從微觀上看，電流取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向挪動(dòng)速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)?？键c(diǎn)3 三種不同速率的比較自由電荷定向挪動(dòng)速率自由電荷定向挪動(dòng)形成電流，其中電荷定向挪動(dòng)的速率一般為105 m/s的數(shù)量級(jí)無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)速率導(dǎo)體中的自由電子在不停地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，由于沿各個(gè)方向無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的時(shí)機(jī)相等，故不能形成電流。常溫下自由電子熱運(yùn)動(dòng)的速率的數(shù)量級(jí)為105 m/s電場(chǎng)傳播速率或電流傳導(dǎo)速率等于光速，閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中的光速c形成恒定電場(chǎng)，在恒定電場(chǎng)的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開(kāi)場(chǎng)定

10、向挪動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流考點(diǎn)4 對(duì)電阻定律的理解1公式R是導(dǎo)體電阻的決定式，圖中所示為一塊長(zhǎng)方體鐵塊，假設(shè)通過(guò)電流I1，那么R1；假設(shè)通過(guò)電流I2，那么R2。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的。2適用條件：溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。3電阻定律是通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出的規(guī)律。4R與R的比較RR意義電阻定律的表達(dá)式，也是電阻的決定式電阻的定義式，R與U、I無(wú)關(guān)作用提供了測(cè)定電阻率的一種方法：R提供了測(cè)定電阻的一種方法：伏安法適用范圍適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體純電阻元件聯(lián)絡(luò)導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積

11、，而不是U和I三 、例題精析例題1【題干】安培提出了著名的分子電流假說(shuō)，根據(jù)這一假說(shuō)，電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖閞的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是A電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B電流大小為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 D電流大小為，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針【答案】C【解析】電流大小I，方向與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反，即沿逆時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)C正確?！军c(diǎn)睛】首先確定正電荷挪動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?，再通過(guò)計(jì)算即可。例題2【題干】多項(xiàng)選擇一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流過(guò)的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量

12、為q，此時(shí)電子的定向挪動(dòng)速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為AnvSt BnvtC. D.【答案】AC【解析】由I可得，在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量QIt，所以在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的自由電子數(shù)為N，所以C對(duì)、D錯(cuò)；由于自由電子定向挪動(dòng)的速率是v，所以在時(shí)間t內(nèi)，位于橫截面積為S、長(zhǎng)為lvt的這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電子都能通過(guò)橫截面，這段導(dǎo)線的體積 VSlSvt，所以t內(nèi)通過(guò)橫截面的自由電子數(shù)為NnVnvSt，A對(duì)、B錯(cuò)。【點(diǎn)睛】電荷的微觀表達(dá)：電荷量Q=It，電子數(shù)N，長(zhǎng)度lvt，體積VSlSvt，從而得出自由電子數(shù)NnVnvSt。例題3【題干】一根導(dǎo)線，分別通以不同電流，并保

13、持溫度不變，當(dāng)電流較大時(shí)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A單位體積內(nèi)自由電子數(shù)較多B自由電子定向挪動(dòng)的速率較大C自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率較大D電流的傳導(dǎo)速度較大【答案】B【解析】對(duì)同一根導(dǎo)線單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)是一樣的，A錯(cuò)誤；電流和自由電子的定向挪動(dòng)的速率有關(guān)，與自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤；電流的傳導(dǎo)速度是電場(chǎng)的形成速度等于光速c，和電流的大小無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】電流和自由電子的定向挪動(dòng)的速率有關(guān)，與自由電子的熱運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)；電流的傳導(dǎo)速度是電場(chǎng)的形成速度等于光速c，和電流的大小無(wú)關(guān)。例題4【題干】如下圖，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab2bc。當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流

14、為I；假設(shè)將C與D接入電壓為U的電路中，那么電流為A4IB2IC.I D.I【答案】A【解析】設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，那么有，AB接入電路時(shí)電阻為R1，CD接入電路時(shí)電阻為R2，那么有，由歐姆定律得電流之比，解得I24I14I，故A正確。【點(diǎn)睛】此題重點(diǎn)在于解決哪一段電阻有效的問(wèn)題，如接AB時(shí)，ab和dc為長(zhǎng)，ad和bc為寬。四 、課堂運(yùn)用基礎(chǔ)1、【題干】以下關(guān)于電流方向的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A電荷的定向挪動(dòng)方向即為電流的方向B電流的方向總是從電源的正極流向負(fù)極C電流既有大小，又有方向，是一個(gè)矢量D在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極【答案】D【解析】正電荷的定向挪動(dòng)

15、方向與電流方向一樣，負(fù)電荷的定向挪動(dòng)方向與電流方向相反；電流雖有方向，但不符合矢量運(yùn)算法那么，不是矢量，而是標(biāo)量；外電路中電流從正極流向負(fù)極，電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極，故A、B、C錯(cuò)，D正確。2.【題干】一根橫截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，每米電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為Aqv B.CqvS D.【答案】A【解析】時(shí)間t內(nèi)通過(guò)垂直于棒運(yùn)動(dòng)方向某一橫截面的電荷量Qqvt，依電流的定義式可得Iqv，故A正確。3.【題干】一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由

16、電子做無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過(guò)的電流為I，那么以下說(shuō)法中正確的有A自由電子定向挪動(dòng)的速率為v0B自由電子定向挪動(dòng)的速率為vC電場(chǎng)傳播的速率為真空中的光速cD自由電子定向挪動(dòng)的速率為v【答案】CD【解析】對(duì)電流微觀表達(dá)式InqSv式中n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)，而此題中n為單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的自由電子數(shù)為長(zhǎng)度是vt內(nèi)的自由電子，其數(shù)量為nvt，電荷量qnvte，所以電流Inev，所以v，電場(chǎng)是以光速傳播的，故C、D正確。4.【題干】目前集成電路的集成度很高，要求里面的各種電子元件都微型化，集成度越高，電子元件越微型化、越小。圖中R1和R2是兩個(gè)材料一樣

17、、厚度一樣、外表為正方形的導(dǎo)體，但R2的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R1的尺寸。通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如下圖，那么關(guān)于這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻R1、R2關(guān)系的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是AR1R2 BR1R2CR1R2 D無(wú)法確定【答案】C【解析】設(shè)正方形導(dǎo)體外表的邊長(zhǎng)為a，厚度為d，材料的電阻率為，根據(jù)電阻定律得R，可見(jiàn)正方形電阻的阻值只和材料的電阻率及厚度有關(guān)，與導(dǎo)體的其他尺寸無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確。鞏固1、【題干】關(guān)于導(dǎo)線中的電場(chǎng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線可以與導(dǎo)線相交B導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)E是由電源電場(chǎng)E0和導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷形成的電場(chǎng)E疊加的結(jié)果C導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷分布是穩(wěn)定的，故導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D導(dǎo)線中的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)的一

18、種【答案】B【解析】導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線與導(dǎo)線是平行的，故A錯(cuò)；導(dǎo)線中的電場(chǎng)是電源電場(chǎng)和導(dǎo)線側(cè)面堆積電荷形成的電場(chǎng)疊加而成的，故B對(duì)；導(dǎo)線內(nèi)電場(chǎng)不為零，不是靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是恒定電場(chǎng)，并非靜電場(chǎng)的一種，故C、D錯(cuò)。2.【題干】關(guān)于公式I，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A式中的q表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量B式中的q表示通過(guò)導(dǎo)體單位橫截面積的電荷量C比值能表示電流的強(qiáng)弱D該公式說(shuō)明電流跟通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量成正比，跟通電時(shí)間成反比【答案】C【解析】公式I中q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；比值表示電流的強(qiáng)弱，選項(xiàng)C正確；由電流的微觀表達(dá)式可知，電流決定于導(dǎo)體中單位體積

19、內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、自由電荷定向挪動(dòng)的速率以及導(dǎo)體的橫截面積，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.【題干】通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為35，甲、乙兩導(dǎo)線通電時(shí)間之比為32，那么通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)線的電流強(qiáng)度之比為A15B25C52 D51【答案】B【解析】由電流的計(jì)算式I得：×××，B正確。4.【題干】通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.20.3 s，它由假設(shè)干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成，每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。在某一次閃電前云、地之間的電勢(shì)差約為1.0×109 V，云、地間間隔 約為1 km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云、地間轉(zhuǎn)移的電

20、荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 s。假定閃電前云、地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下判斷正確的選項(xiàng)是A閃電電流的瞬時(shí)值可到達(dá)1×105 AB整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014 WC閃電前云、地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106 V/mD整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106 J【答案】AC【解析】由I A1×105 A知，A對(duì)；由E V/m1×106 V/m知，C對(duì)；由WqU6×1.0×109 J6×109 J知，D錯(cuò)； W3×1010 W，B錯(cuò)。拔高1、【題干】如下圖的電解槽接入電路后

21、，在t秒內(nèi)有n1個(gè)1價(jià)正離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，有n2個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，設(shè)元電荷為e，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A當(dāng)n1n2時(shí)電流強(qiáng)度為零B當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從AB，電流強(qiáng)度為IC當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從BA，電流強(qiáng)度ID電流方向從AB，電流強(qiáng)度I【答案】D【解析】在電解液導(dǎo)電時(shí)，定向挪動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，它們同時(shí)向相反方向挪動(dòng)形成電流，所以，電流強(qiáng)度應(yīng)該是I，電流方向應(yīng)是從AB。2、【題干】在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，那么在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段

22、長(zhǎng)為l的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是A. B. C. D. 【答案】B【解析】設(shè)單位體積內(nèi)電子數(shù)為n，對(duì)電子加速過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能原理：eUmv2所以電子剛出電場(chǎng)時(shí)定向挪動(dòng)速度v 由電流的微觀表達(dá)式InSqv得：n ，l內(nèi)的電子數(shù)為：Nn·lS ，故B正確。3、【題干】盛夏的入夜，正當(dāng)大地由喧鬧歸于沉睡之際，天空卻不甘寂寞地施放著大自然的煙火，上演著一場(chǎng)精彩的閃電交響曲。某攝影愛(ài)好者拍攝到的閃電如下圖，閃電產(chǎn)生的電壓、電流是不穩(wěn)定的，假設(shè)這次閃電產(chǎn)生的電壓可等效為2.5×107 V，電流可等效為2×105 A，歷時(shí)1×103 s，那么：1假設(shè)閃電定向挪動(dòng)的是電子，這次

23、閃電產(chǎn)生的電荷量以0.5 A的電流給小燈泡供電，能維持多長(zhǎng)時(shí)間？2這次閃電釋放的電能是多少？【答案】1400 s25×109 J【解析】1根據(jù)電流的定義式I，可得qIt2×105×1×103 C200 C，供電時(shí)間t s400 s。2這次閃電釋放的電能為EqU200×2.5×107 J5×109 J。4、 【題干】一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，那么金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A.

24、B.Cnev D.【答案】C【解析】由電流定義可知：IneSv，由歐姆定律可得：UIRneSv·neLv，又E，故Enev，選項(xiàng)C正確。課堂小結(jié)今天這節(jié)課我們學(xué)了電源、電流和電阻的知識(shí)，要重點(diǎn)理解電流的微觀模型，掌握電源和電流的微觀描繪，會(huì)用微觀模型的方法進(jìn)展相關(guān)計(jì)算。同時(shí)通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)也為我們下一節(jié)課學(xué)習(xí)做了鋪墊?？偨Y(jié)升華一利用InqSv分析問(wèn)題應(yīng)注意的三個(gè)方面1各個(gè)物理量都要用國(guó)際單位。2正確理解各符號(hào)的意義，特別是n表示導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，v表示自由電荷定向挪動(dòng)速度的大小。3假設(shè)單位長(zhǎng)度的自由電荷數(shù)為n，那么電流的微觀表達(dá)式為Inqv。二公式R的應(yīng)用策略1公式R中的

25、l是沿電流方向的導(dǎo)體長(zhǎng)度，S是垂直于電流方向的橫截面積。2一定幾何形狀的導(dǎo)體，電阻的大小與接入電路的詳細(xì)方式有關(guān)，在應(yīng)用關(guān)系R求電阻時(shí)要注意導(dǎo)體長(zhǎng)度和橫截面積確實(shí)定。3一定形狀的幾何導(dǎo)體當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體的電阻率不變，體積不變，由VSl可知l和S成反比，這是解決此類電阻變化問(wèn)題的關(guān)鍵。課后作業(yè)基礎(chǔ)1、【題干】銅的原子量為m，密度為，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，電子平均定向挪動(dòng)的速率為A光速c B.C. D.【答案】D【解析】假設(shè)電子定向挪動(dòng)的速率為v，那么在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積vtS中的自由電子數(shù)，而體積

26、為vtS的銅的質(zhì)量為vtS，摩爾數(shù)為，所以電荷量q，因電流I，于是得到v。2.【題干】電路中，每分鐘有6×1013個(gè)自由電子通過(guò)橫截面積為0.64×106 m2的導(dǎo)線，那么電路中的電流是A0.016 mAB1.6 mAC0.16 A D16 A【答案】C【解析】電流的大小是通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量與所用的時(shí)間的比值，即：I A0.16 A，應(yīng)選C。3、【題干】白熾燈的燈絲是由鎢制成的，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A由于白熾燈正常工作時(shí)的燈絲和未接入電路時(shí)的燈絲是同一個(gè)導(dǎo)體，故兩種情況下電阻一樣B白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻大于未接入電路時(shí)燈絲電阻C白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻小于未接入電

27、路時(shí)燈絲電阻D條件缺乏，不能確定【答案】B【解析】白熾燈的燈絲為金屬，所以電阻率隨溫度的升高而增大，正常工作時(shí)溫度高于不工作時(shí)的溫度，所以工作時(shí)的電阻大于不工作時(shí)的電阻，B對(duì)。鞏固1、【題干】通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.20.3 s，它由假設(shè)干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成，每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。在某一次閃電前云、地之間的電勢(shì)差約為1.0×109 V，云、地間間隔 約為1 km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云、地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 s。假定閃電前云、地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下判斷正確的選項(xiàng)是A閃電電流的瞬時(shí)值可到達(dá)1

28、15;105 AB整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為1×1014 WC閃電前云、地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1×106 V/mD整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6×106 J【答案】AC【解析】由I A1×105 A知，A對(duì)；由E V/m1×106 V/m知，C對(duì)；由WqU6×1.0×109 J6×109 J知，D錯(cuò)； W3×1010 W，B錯(cuò)。2、【題干】某電解池中，假設(shè)在2 s內(nèi)分別有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子到達(dá)負(fù)極和正極，那么這個(gè)電路中的電流為A0 B0.8 AC1

29、.6 A D3.2 A【答案】C【解析】電路中的電流大小I，q應(yīng)為通過(guò)某一橫截面的電荷量，此題中正、負(fù)極不是同一個(gè)截面，計(jì)算時(shí)電荷量不能相加。電解池中正極只有負(fù)離子參與反響，負(fù)極只有正離子參與反響，因此計(jì)算時(shí)只需用一個(gè)電極的電荷量計(jì)算即可。I A1.6 A，故正確選項(xiàng)為C。3、【題干】一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線的橫截面積為S，導(dǎo)線內(nèi)自由電子的電荷量為e，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度內(nèi)自由電子數(shù)為n，自由電子做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的速率為v，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的自由電子數(shù)為N。那么導(dǎo)線中的電流為AneSv BnevCN DNe【答案】D【解析】假設(shè)由電流的微觀表達(dá)式InqSv來(lái)解，此題中Inev，其中v應(yīng)為電子定向挪動(dòng)的速率，故A、B錯(cuò)；由電流定義式I可知INe，故D正確。4、【題干】?jī)筛牧弦粯拥木鶆驅(qū)Ь€A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變化如下圖，那么A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為A23 B13C12 D31【答案】B【解析】由圖像可知兩導(dǎo)線電壓降分別為UA6 V，UB4 V；由于它們串聯(lián)，那么3RB2RA；由電阻定律可知，得，選項(xiàng)B正確。拔高1、【題干】假如導(dǎo)線中的電流為1 mA，那么1 s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)是多少個(gè)？假設(shè)“220 V60 W的白熾燈正常發(fā)光時(shí)