【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第2章1　电源和电流含解析

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1　电源和电流
[学习目标]　1.[物理观念]了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定
电场。2.[物理观念]知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。(重
点)3.[科学思维]理解电流形成的微观实质。(难点)
一、电源
1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用
(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。
(2)保持电路中有持续的电流。
二、恒定电场
1．定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、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随时间变化。
三、恒定电流
1．电流
(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、μA)。
(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
(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的 碰
撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。 (×)
(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。 (√)
(3)电流既有大小，又有方向，是矢量。 (×)
(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 (√)
(5)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。 (×)
2．下列说法中正确的是(　　)
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位是 A
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在
B　[自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形
成电流，故选项 A错误；形成电流的条件是导体两端有电势差，且必须是导体而
非任何物体，故选项 D错误；电流有方向，但它是标量，故选项 C错误。]
3．关于电流，下列说法中正确的是(　　)
A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比
B．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位
B　[电流的定义为电荷量与时间的比值，即为单位时间内通过导体横截面的
电荷量，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故A错
误，B正确；一个量有方向并不能定义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形
定则，电流有方向但不符合矢量合成法则，不是矢量，故C错误；国际单位制中，
电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，故D错误。]
对电源的理解
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。
【例 1】　下列关于电源的说法中正确的是(　　)
A．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电
压
B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程
C．电荷的移动形成电流
D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
B　[在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做
功，把其他形式的能转化为电势能，故选项 A错误，选项 B正确。电荷的定向移
动才形成电流，选项 C错误。电路中要形成持续的电流，既要有电源，电路又要
闭合，两者缺一不可，故选项 D错误。]
有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件：
(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。
1．(多选)将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是(
)
A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差
B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷
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