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2.1《导体中的电场和电流》学案(新人教选修3-1).doc

上传人:高**** 文档编号:37137 上传时间:2024-05-24 格式:DOC 页数:3 大小:85KB
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1、高考资源网提供高考试题、高考模拟题,发布高考信息题本站投稿专用信箱:ks5u,来信请注明投稿,一经采纳,待遇从优第一节 导体中的电场和电流学案学习目标 1知道什么是电源,电源在电路中的作用 2理解有电源的电路中导线的内部电场强度的特点,知道恒定电场与静电场的基本性质相同,在静电场中适用的关系在恒定电场中同样适用3知道什么叫恒定电流;知道电流的单位;理解电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系4通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解学习过程 1电源: 先分析课本图2.1-1 说明该装置为什么只能产生瞬间电流(从电势差入手) 【问题】如何使电路中有持续电流? 类比:(把电

2、源的作用与抽水机进行类比)如图21,水池A、B的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。A池B池R抽水机 图2-1 问题:怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 归纳: 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置) 2导线中的电场: 结合课本图2.1-4分析导线中的电场的分布情况。MNE0FnFt MNE0MNEEE0EF 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场

3、,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。 通过“思考与讨论”区分静电平衡和动态平衡。 恒定电场: 称恒定电场。 3电流(标量) (1)概念: 。 (2)电流的方向: 。 (3)定义: 。定义式: 电流的微观表示: 。 取一段粗细均匀的导体,两端加一

4、定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由-AB电荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少?电流I为多少? 归纳:Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。 (4)单位: ,1 A = mA = A (5)电流的种类 直流电: 的电流。直流电分为 和 电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫 ;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。 交流电: 的电流。【课后探究】如何用图象表示直流电和交流电?【课后练习】:1在电解液中,4.0s内沿相反

5、方向通过某截面的正、负离子(都是一价的离子)数目均为21019个,求电解液中的电流大小。2设氢原子中的电子在半径为r的轨道上作圆周运动,电子的质量为m,电子的电量为e,静电引力恒量为k,试求等效电流的电流。L4L质子源v1 v23来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。如图所示,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1n2=_【课后阅读】石英灯为什

6、么特别光亮?电灯泡是由于灯丝(钨丝)通电后产生高温而发光石英灯也是利用灯丝发光,为什么它比普通灯泡亮呢? 灯丝的温度愈高,灯泡就愈亮但灯丝温度愈高,就会产生两个严重的问题: (l)钨丝温度愈高,钨原子跳出愈剧烈(温度愈高动能愈大)钨丝就会很快变细,灯泡的寿命就缩短并且钨原子附着在灯泡内,令灯泡的透明度降低,灯光就变暗 (2)灯丝温度愈高,灯泡内的气体膨胀,气压就愈大(灯泡内不能真空,否则钨原子更易跳出,灯泡的寿命就更短),容易导致爆裂 怎样克服这两个问题呢? (l)在灯泡内充入适量卤素,例如碘碘蒸气与钨原子会化合成透明的气体,此气体碰到高温的钨丝又会分解,把钨原子交还给钨丝这样,不但延长灯泡的寿命,并且避免污染灯泡,因此石英灯也叫做卤素灯 (2)为了避免灯泡因泡内气压大而爆裂,灯泡就要造得小,它受到的总压力就小但灯泡愈小,玻璃就愈接近钨丝,普通玻璃就会因温度太高而软化石英玻璃耐高温,这就是石英灯泡又小又亮的原因由于石英灯泡的温度很高,因此,在亮着或刚熄灭时,切勿用手触摸!共3页第3页

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