1、学科: 任课教师: 叶助林 授课日期: 姓 名年级性别教材版本粤教版第 课教 学课 题教 学目 标1,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、方向的规定3,了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。【重点难点】重点:理解电源的形成过程及电流的产生。难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。课堂教学过程课前检查作业完成情况:优 良 中 差 建议_配合需求:家长:学管师:督促作业完成备注:一、电源使电路中保持持续的电流能把电子从某一位置搬运到另一位置的装置就是电源。电源的作用:a.维持电路两端有一定的电势差,从而在导体中产
2、生持续电流 b.从能量转化的角度看,将电子从正极搬运到负极的过程,要克服电场力做功,从而将其他形式的能转化为电能。二、恒定电场 (1)定义:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场 (2)形成: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,导线内的电场线和导线平行; 导线内的电场是沿导线切线的方向,虽然这些电荷在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布不随时间变化三、恒定电流(1) 恒定电流:大小和方向都_的电流(2) 电流a.物理意义:表示电流的强弱的物理量b.定义:通过导体横截面的_和_的比值。c.表达式:I=_d. 电流的方向性:电流是标量,但有方向
3、,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向运动方向与电流方向相反。e. 电流的单位:安(A),1A1C/s,常用单位还有毫安(mA)、微安(A),1A=103mA=106A。在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位之一。f.产生稳定电流的条件:(1)导体中有自由移动的电荷。 (2)导体两端有电压。 g.电流的微观表达式:I=nqvS。其中,n是导体每单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷的电量,v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率,S是导体的横截面积。推导过程如下:如图1211所示,在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C,设导体的截面积为S,导体每单位
4、体积内的自由电荷数为n,每个电荷的电量为q,电荷的定向移动速率为v,则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得:I=qnSvt/t=nqvS 例1 某电解池中,若在2 s内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ) AO B0.8 A C1.6 A D3.2 A 例2 电子的绕核运动可等效为环形电流。若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动,用e 表示电子的电荷量,则其等效电流等于多少?拓展:本题用到前面所学有关圆周运动的基本知识,还用到一种等效的思维方法。由于没有直观经验,对于不少学
5、生来说,采用这个思维方法是有一定难度的,因此本题作为一种类型,希望学生通过练习积累这种解题思路,在今后解决类似问题时可以采用相近的思维方法。例如:一电子沿一圆周顺时针方向高速运动,周期为1010s,则等效电流大小为A,电流方向是(填“顺时针”或“逆时针” )。 例3 有一横截面积为s的铜导线,流经其中的电流强度为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )Anvs t Bnvt CIt /e D It /se【训练】1(单选)关于导线中的电场,下列说法中正确的是( ) A导线中的电场可以与导线相交 B导线
6、内的电场E是由电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加的结果 C导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D导线中的电场是静电场的一种2(单选)对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流( )A有可以自由移动的电荷; B导体两端有电压;C导体两端有方向不变的电压;D导体两端有方向不变,且大小恒定的电压。3.在某次闪电中,持续时间为0.05s,所形成的平均电流为6104A,若闪电过程中流过某横截面的电荷以0.5A的电流通过电灯,可供电灯照明的时间为多少?4一根长为L=2m,横截面积S=110-3m2的铜棒两端电势差为U=5.4410-2V,铜棒中的电流I=2.7
7、2103A,铜内自由电子的密度为n=8.51029m-3,求:(1)铜棒内的电场强度;(2)自由电子定向移动的速率。5关于电流的方向,下列说法正确的是( )A在金属导体中,电流的方向是自由电子定向移动的方向B在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向C无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成的电流,所以电流有两个方向6关于电流的说法正确的是( )A根据I=q/t可知,I与q成正比B如果在任何相等时间内通过导体横截面积的电量相等,则导体中的电流是恒定电流C电流强度是一个标量,其方向是没有意义的D电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单
8、位7以下对导体中的电场理解不正确的是( )A导体内的电场在稳定时是和导线平行的B导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成C导线中电场始终随时间而变化D导体内的电场是一种动态的稳定8通过一根金属导线的电流为16mA则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为( ) A1.01017 B1.01018 C1.01019 D1.010209在某次闪电中,持续时间为0.005 s所形成的平均电流为6.0104A,若闪电过程中产生的电荷以0.5A的电流通过电灯,试求可供电灯照明的时间。 5.C 6.BD 7.C 8. B 9,6103 课后记配合需求:家长:备注:签字教学组长签字: 教研主任签字: