【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书：-第2章-1-电源和电流.doc

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1、1电源和电流学 习 目 标知 识 脉 络1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场2知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流(重点)3理解电流形成的微观实质(难点)电 源 和 恒 定 电 场1电源2恒定的电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场(2)形成：连接A、B导体的导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场1恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别()2电路中有电流时，电场的分布就会随时

2、间不断地变化()3电源的作用就是将其他形式的能转化为电能()4恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场()恒定电场就是静电场，对吗？【提示】静电场是静电荷产生的电场，而恒定电场是由电源、导线等电路元件累积电荷形成的电场，但二者基本性质相同如图211所示，电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光图211探讨1：电闪雷鸣时，耀眼的闪光为什么只持续一瞬间？【提示】因为云层与大地或云层之间的电压在电闪瞬间减小，不能再维持强大电流的存在探讨2：电闪雷鸣过程中发生怎样的能量转化？【提示】电能转化为光能、热能等1电源的作用(1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动(2)从能量转

3、化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能2形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子1关于电流，下列叙述正确的是()A只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流B电源的作用可以使电路中有持续电流C导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D持续电流是由静电场产生的【解析】电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的，而持续电流是导体两端有稳定的电场形成的，电源的作用就是在导体两端加

4、上稳定的电压，从而在导体内部出现稳定的电场，可见本题答案应选B.【答案】B2(多选)在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是() 【导学号：34522019】A导线中的电场强度处处为零B导线中的电场强度方向跟导线方向平行C导线处于静电平衡状态D导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低【解析】在电源和导线中感应电荷的共同作用下，垂直导线方向的电场相互抵消，在导体中形成了沿导线方向的电场，即导线中的电场强度方向跟导线方向平行，B正确，A错误；导体内有电场，说明导体不是静电平衡状态，C错误；沿电场方向电势逐渐降低，电场方向就是正电荷的受力方向，也就是电流的方向，即导线内沿电流方向各点的电势

5、逐渐降低，D正确【答案】BD电路中有持续电流的两个条件(1)电路中有电源(2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来恒 定 电 流1电流概念(1)概念：电荷的定向移动形成电流(2)物理意义：反映了电流的强弱程度(3)符号及单位：符号是I，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、A)(4)表达式：I.(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向2恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流1电流既有大小，又有方向，是矢量()2电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多()3导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的()有同学认为“只有导体中才可有电流

6、”，谈一谈你的认识【提示】电荷定向移动形成电流，不论是导体内还是其他空间，只要有电荷定向移动就可形成电流，如氢原子中核外电子做匀速圆周运动时，形成了一环形电流等如图212所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流图212探讨1：盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？【提示】盐水中的电流是Cl离子和Na离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的探讨2：盐水中的电流沿什么方向？【提示】左探讨3：假设t s内有N个Cl和N个Na通过图中虚面，则电路中的电流多大？【提示】I.1理解电流概念注意的四个要点(1)公式I中，q是通过导体横截面的

7、电荷量，而不是通过导体单位横截面积的电荷量(2)当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时，公式中的q应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和(3)横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关(4)电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，它与负电荷定向移动的方向相反在电源外部的电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源的内部，电流是从电源的负极流向正极电流虽然有大小和方向，但电流是标量，而不是矢量因此电流的合成不遵循平行四边形定则2电流的微观表达式InqSv(1)建立模型如图213所示，AB表示粗细均匀的一段导体，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

8、为v.设导体的长度为L，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为q.图213(2)理论推导导体AB中的自由电荷总数NnLS总电荷量QNqnLSq所有这些电荷都通过导体横截面所需要的时间t根据公式I可得，导体AB中的电流InqSv.(3)结论由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积3三种速率的区别电子定向移动的速率电子热运动的速率电流传导的速率物理意义电流是由电荷的定向移动形成的，电流InqSv，其中v就是电子定向移动的速率.构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的

9、机会相等，故不能形成电流.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流大小105 m/s105 m/s3108 m/s3铜的相对原子质量为m，密度为，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为() 【导学号：34522020】A光速cB.C.D.【解析】假设电子定向移动的速率为v，那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为vtS，摩尔数为，所以电荷量q，因电流I，于是得到v.【答案】D

10、4一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()AqvBq/vCqvSDqv/S【解析】时间t内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Qqvt，依电流的定义式可得Iqv，故A正确【答案】A计算电流大小的三种方法1金属导体中电流的计算金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量2电解液中电流的计算电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I计算时，q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和3环形电流的计算环形电流的计算采用等效的观点分析

11、所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流对周期性运动的电荷，常取一个周期来计算等效电流利用I求等效电流高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万

12、不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切

13、记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然

14、可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解

15、题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要

16、注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直

17、接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看

18、不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。