1、第二章 恒定电流第1节 电源和电流【学习目标】1.了解电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式qIt分析相关问题.3.从微观的角度表示电流的大小【使用说明与学法指导】1依据课标要求及学习目标，15分钟认真研读课本并完成预习案，20分钟完成探究案。2将你预习中的疑问填在“我的疑问”，准备在课堂上组内讨论. 【预习案】一、电源导学探究 有A、B两个导体，分别带正、负电荷如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导线R中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失怎样使
2、A、B导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？图1 知识梳理 电流的产生、电源(1)产生电流的条件：导体两端存在_形成持续电流条件：导体两端存在_(2)电源：定义：能把_从正极搬运到负极的装置作用：维持电路两端有一定的_；使闭合电路中保持持续的_(3)恒定电场：恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由_等电路元件所积累的电荷共同形成的这种由稳定分布的电荷所产生的_的电场，叫恒定电场特点：任何位置的电荷分布和_都不随时间变化即学即用 (多选)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
3、荷没有移动D恒定电流是由恒定电场产生的二、电流表达式It(q)及电流的方向导学探究 (1)电荷的定向移动形成电流，如何描述电流的强弱？(2)电流可能是正电荷或负电荷定向移动形成的，也可能正、负电荷同时向相反的方向定向移动形成的，人们是如何规定电流的方向的？ 知识梳理 电流的定义及方向(1)恒定电流：大小、_都不随时间变化的电流(2)电流定义式：I_或q_，其中：q表示在时间t内通过导体横截面的_(3)电流的方向：规定_定向移动的方向为电流的方向，则_定向移动的方向与电流方向相反(4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用It(q)时，q为正电荷
4、的总电荷量和负电荷总电荷量的_即学即用 关于电流的说法中正确的是( )A根据It(q)，可知I与q成正比B如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C电流有方向，电流是矢量D电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位三、电流的微观表达式导学探究 如图2所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，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为v，设导体的横截面积为S，导体每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2(1)AD导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？(2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少？(3)导体AD中的电流是多大？
5、知识梳理 对电流微观表达式和三种速率的理解(1)电流的微观表达式：InqvS.式中n为导体中单位体积内的_、q为每个自由电荷的_、v为自由电荷_速率，S为导体的横截面积(2)三种速率的比较电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式IneSv的v，大小约为105 m/s.电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为_ m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会_，故此运动不能形成电流即学即用 一段粗细均
6、匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有( )A自由电子定向移动的速率为v0B自由电子定向移动的速率为vneS(I)C自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为vne(I)我的疑问探究案【探究案】探究一、对电流的理解及电流定义式It(q)的应用例1 如图3所示的电解槽中，如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB，那么：图3(1)指出正、负离子定向移动的方向；(2)电解槽中的电流方向如何？(3)4 s内通过横截面AB的
7、电荷量为多少？(4)电解槽中的电流为多大？ 针对训练 一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.04 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.6251018个和4.7351018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？探究二、电流的微观意义例2 导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e1.61019 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.51028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m，平均要多少时间？【训练案】一、选择题(18题为单选题，910题为多选题)1关于电流，以下说法正确
8、的是( )A通过截面的电荷量的多少就是电流的大小B电流的方向就是电荷的定向移动方向C在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D导体两端没有电压就不能形成电流2以下说法正确的是( )A只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了3下列说法不正确的是( )A金属导体导电，只是自由电子做定向移动B电解液导电，正、负离子都做定向移动C气体导电，一定只有正离子做定向移动D气体导电，正、负离子和自由电子都做定向移动4在导体中有电流通过时，下列说
9、法正确的是( )A电子定向移动速率接近光速B电子定向移动速率即是电场传导速率C电子定向移动速率是电子热运动速率D在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动5如图1所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是( )图1A正离子定向移动形成电流方向为AB，负离子定向移动形成电流方向为BAB溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C溶液内电流方向从A到B，电流It(n1e)D溶液内电流方向从A到B，电流It(n1n2)e)6在示波管中，电子枪2 s发射了61013个电子，则示波管中电流
10、的大小为( )A4.8106 A B31013 AC3106 A D9.6106 A7有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是( )A甲、乙两导体的电流相同B乙导体的电流是甲导体的2倍C乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等8某电解液，如果在1 s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流大小为( )A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A9.如图2所示是一款MP4播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的
11、旅途变得充满乐趣MP4的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500 mA，则以下说法正确的是( )图2A1 s内通过电池某一横截面的电荷量为500 CB1 s内通过电池某一横截面的电荷量为0.5 CC充电过程把其他形式的能转化为电能D充电过程把电能转化为其他形式的能10一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )AnvSt Bnvt C.q(It) D.Sq(It)二、非选择题11某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 12在一次闪电的过程中，流动的电量大约为300 C，持续的时间大约是0.005 s，所形成的平均电流强度为多大？这些电量如果以0.5 A的电流强度流过灯泡，可使灯泡照明多长时间？ 13 已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？【自主区】【使用说明】教师书写二次备课，学生书写收获与总结
