高二物理人教版选修31 2.1电源和电流教案

2.1电源和电流
两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，
思考与讨论：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？
结论：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流.
思维拓展：电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差(电压)，电路中就会有持续的电流。

结论：电源能使电路中产生持续电流。

介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后
讨论与交流：
导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？
请你用以上物理量表示电流I。

导线左端的自由电子经过时间t到达右端
自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为。

第二章恒定电流错误！未定义书签。

全章教内容分析本章介绍电路的基本概念和规律，在物发展史上，从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程，从内容上说，本章和上一章有着必然的内在联系。

首先，电路中的电压概念就是静电中的电势差，导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场)，而自由电荷在导体中的定向移动，则简为带电粒子在电场力作用下的定向移动。

其次，无论电场还是电路，都共同遵守能量守恒这一物的基本规律。

从电、电动势、部分电路的电功和电热，到闭合电路欧姆定律、电的总功率、输出功率和内电路消耗的功率，都是能量守恒的具体体现。

本章是电实验的核心，教材提供了大量的探究性习素材，为生的自主习和解探究的基本方法创造了条件。

本章设计了四个生分组实验，即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”，除此以外，还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容，供课堂内外灵活使用。

课标要求1．内容标准(1)观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用。

(2)初步了解多用电表的原。

通过实际操作会使用多用电表。

例1：以多用电表代替生用电表进行各种电实验。

例2：以多用电表为测量工具，判断二极管的正负极，判断大容量电容器是否断路或者漏电。

(3)通过实验探究决定导线电阻的因素，知道电阻定律。

(4)知道电的电动势和内阻，解闭合电路的欧姆定律。

(5)测量电的电动势和内阻。

(6)知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活和生产中的应用。

例3：观察常见电热器的结构，知道其使用要点。

(7)通过实验观察门电路的基本作用。

初步了解逻辑电路的基本原及其在自动控制中的应用。

(8)初步了解集成电路的作用。

关注我国集成电路等元器件研究的发展情况。

2．活动建议(1)分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的IU特性曲线，对比它们导电性能的特点。

(2)用光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控－声控开关。

2.1电源和电流教学案 编号11【学习目标】1．明确电源在直流电路中的作用，了解导线中的恒定电场的建立2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流的概念（重点） 3．理解电流形成的微观实质并学会推导电流的微观表达式（难点）学习过程一、认识电源1.如图所示，Ａ、Ｂ为带等量异种电荷的导体球，如果用一导线将其连接，请分析会出现什么现象。

原因是什么？这种现象能一直持续下去吗？最后的结果怎样？2.如何使电路中有持续电流？ 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管R 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。

类比：电源——抽水机电源的正极——水池A电源的负极——水池B提问：怎样才能使水管中有源源不断的电流呢?回答：可在A 、B 之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A 中，这样可保持A 、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。

3.我们把图中P 称为______。

它的作用就是将自由电子从 搬迁到 ，从而使A 、B 两端保持一定的 ，使电路中有 电流。

二、恒定电场分析导线中的电场形成：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，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。

姓名： 班级：恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

注意： 1、导线内的电场是由 和 等电路元件积累电荷共同产生的结果。

2.1 电源和电流一、内容及解析（一）内容：电流的概念，电流大小的计算式及其电流的决定式.（二）解析：本节课的主要内容是关于电流的概念及电流大小的计算，其核心是电流大小的计算。

理解它关键就是要理解电流的决定式。

上一节主要介绍电势差与电场强度的关系。

本节计划用一课时。

教学的重点是对公式，并推广至环形电流。

1. 恒定电流在本章中起到一个承上启下的作用，特别恒定电流在电能焦耳热及闭合电路中具有引导作用。

2.本节首先要介绍的是电流的概念，之前学生没有了解，可以就用粒子流简单解释；让学生有一个初步认识。

二、教学目标及解析（一）目标：（1）知道电流的概念；（2）了解电流大小的计算式及其电流的决定式.（二）解析：本节重点是理解电流的概念及电流的计算式和电流的决定式，采用控制变量法，类比法。

难点是电流微观表达式的分析三、问题诊断及分析问题：决定电流微观表达式的那些因素从哪儿去找？方法分析：控制变量法①导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布在以截面C为底，速率v为长的导体中。

②单位时间内能够通过截面C的自由电荷数N＝nV＝nvS③单位时间内能够通过截面C的电荷量Q＝Nq＝nqvS④电流的微观表达式I＝Qt＝nqvS四、教学支持条件分析五．教学过程创设情景，实例引入：1、电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)产生电流的条件①内因：要有能够自由移动的电荷──自由电荷。

②外因：导体两端存在电压──在导体内建立电场。

干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是提供并保持导体的两端的电压，使导体中有持续的电流。

(3)电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向。

总结：在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。

(4)电流①定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。

§2.1 电源和电流班级___________ 姓名___________________ 【学习目标】1、了解电流的形成过程，明确电源在电路中的作用，认识导线中恒定电场的建立和恒定电流的形成过程。

2、掌握电流的定义式、单位、方向及微观表达式。

【重难点】1、重点：理解电流的产生条件、定义式、单位、方向及微观表达式。

2、难点：恒定电流的形成，电流的定义式的应用、电流微观表达式的推导。

【历史引入】从16世纪吉尔伯特开创了电学和磁学的近代研究以来，人们基本研究的是静电现象。

18世纪中期，富兰克林等人研究闪电，大自然的电流可以产生光、热，但不是稳定、持续、可控的。

18世纪末期，伏打发明了能提供稳定直流电的伏打电堆，它的出现使人们对电流能够有深入地认识。

他的贡献开拓了电学研究和电力应用的新领域，由此开启了电气时代，拉开了第二次工业革命的序幕。

【新课学习】任务一小组讨论：了解电流的形成原因，认识电源及其作用一、电源1、电源：能把自由电子从________极搬到_________极的装置。

2、其作用是：保持导体两端的_____________，使电路中保持持续的__________。

任务二点拨：电路中恒定电流的形成Array 1、导线内的电场是由_________、_________等电路元件所积累的电荷共同形成的。

2、导线与电源连接后，使导线两端产生恒定的__________，导线内很快建立起沿导线方向的电场，电路各处自由电荷在电场作用下开始做定向运动。

3、在电源的作用下，电路中的电荷流动是________的，有电荷流走的地方，又有新的电荷过来补充，因此电路中电荷的动态分布也是稳定的，由这些电荷所形成的电场是___________电场。

4、在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷开始定向加速，而运动过程中又与导体内不动的粒子发生碰撞而减速，粒子分布均匀，因而自由电荷定向运动的平均速率不变，从而产生_______、_________都不随时间变化的电流，称为恒定电流。

选修３-1第二章第一节《电源和电流》教学设计一教材分析学生在学习了第一单元的静电场,对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识,此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。

教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况,然后引导学生分析恒定电场形成的过程,并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。

教师引导学生分析思考,这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

二教学目标1、知识与技能：①了解电源的形成过程。

②掌握恒定电场和恒定电流的形成过程2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。

3、情感与价值观:通过本节对电源、电流的学习,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

三、教学重点、难点１、理解电源的形成过程及电流的产生。

２、会灵活运用公式计算电流的大小。

四学情分析恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，但是静电场的电势能,电场力做功,让学生觉得知识有些凌乱,因此,课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结(最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维,调动学生的积极性,活跃课堂气氛,又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法探究、讲授、讨论、练习六、课前准备投影片,多媒体辅助教学设备七课时：一课时八、教学过程【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。

(一）、电源（投影)教材图2.1－1，(如图所示）分别带正、负电荷的A、B两个导体球,它们的周围存在电场。

如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后,A、Ｂ两个导体球会达到什么状态?Ｒ中出现了怎样的电流?（投影）教材图2.1－2，（如图所示)提出问题：如果在AB之间接上一个装置Ｐ,它能把经过Ｒ流到A的电子取走,补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷,情况会怎样呢?【师生互动，建立起电源的概念。

§2.1电源和电流
【三维目标】
（一）知识与技能
1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立。

2．恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流
3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

（二）过程与方法
培养学生综合运用所学知识，联系前后分析电流和电源的基本知识。

（三）情感态度与价值观
1．渗透物理学方法的教育：运用模型法分析电流及电源。

2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。

【教学重点和难点】
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。

【教学方法】
模型法、探究法
【教学过程】
小结
1、电源就是能把自由电子从正极搬到负极的装置。

2、由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

3、大小方向都不随时间变化的电流称为恒定
电流。

4、电荷的定向移动形成电流。

教学设计1电源和电流本节分析学生学习了第一章的静电场，对电场力做功、电势能的变化已经有了较深刻的认识，此刻不失时机地引导学生认识恒定电场，是符合学生心理特点的．教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，引出了电源和恒定电流的定义和物理意义．教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣．学情分析学生已经基本掌握了学习物理的思维方法，如对比分析、抽象思维想象等．在学习本节内容之前学生还学习了静电场和导体静电平衡的知识，有一定的有关电场知识的基础．电源虽然在生活中是比较常见的，但是本节要讲授的是电源内部的工作原理和导线中的电流，是较为抽象的知识，比较容易理解．教学目标●知识与技能(1)了解电源的形成过程．(2)掌握恒定电场和恒定电流的形成过程．●过程与方法在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小．●情感、态度与价值观通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题．教学重难点1．理解电源的形成过程及电流的产生原因．2．会灵活运用公式计算电流的大小．教学方法教师启发引导教学与探究法相结合，并辅以小组合作学习与多媒体教学相结合．教学准备多媒体教学课件．教学设计（设计者：杨东升）教学过程设计之间电势差减小，最终A、B两个导体球会达到静电平衡，导线中的电流只能是瞬时的.如何使电路中有持续电流？类比：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？、B之间连接一台抽水机，将水池中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使细管中有源源不断的水流.类比可知，电路中有持续电流的条件是导体两端有电势差.【自主探究】什么装置能把自由电子从正极搬迁到负极，体两端保持电势差（电压），电路中有持续的电流设计意图：通过类比使学生知道电源的作用电源在搬运电子的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？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，电场的分布也稳定，导线内的电场线保持和导线平行.（设计意图：通过对恒定电场的介绍，为恒定电流的教学板书设计一、电源1．能把自由电子从正极搬到负极的装置2．作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路中有持续的电流 二、恒定电场由稳定分布的电荷产生的稳定的电场称为恒定电场 三、恒定电流1．大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 2．电流(1)物理意义：表示电流的强弱程度(2)定义：通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用时间t 的比值叫做电流 (3)公式：I ＝qt(4)单位：安培(A)，1 A ＝1 C/s ，常用单位：毫安(m A)、微安(μA) (5)方向：正电荷定向移动的方向教学反思思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本.亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木，学生素质的培养就成了镜中花、水中月.通过对电路的操作性练习来认识电流与电路的关系、电源和用电器在电路中所起的作用.本着学生是学习的主体为指导原则，在学习的过程中采用实验法、观察法、分析归纳法、练习法等，培养学生的兴趣、观察能力、分析归纳能力、电学实验习惯，提高认识电路、连接电路、画电路图的能力.备课资料 ●1.电流的微观表达式的推导（1）情景设置如图所示，粗细均匀的一段导体AD ，其长度为l ，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 .（2）理论推导导体中的自由电荷总数：N ＝nlS ；总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq .所有电荷都通过横截面D 所需要的时间：t ＝l v ，所以导体中的电流：I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v .由此可知，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率，以及导体的横截面积.2.充电电池充电电池，是充电次数有限的可充电的电池，配合充电器使用.市场上一般卖的是5号、7号的充电电池，但是也有1号充电电池.充电电池的好处是经济、环保、电量足，适合大功率、长时间使用的电器（如随身听、电动玩具等）.充电电池的电压比型号相同的一次性电池低，AA 电池（5号电池）是1.2伏，9 V 充电电池实际上是8.4伏.现在充电次数一般能在1 000次左右.种类镍镉（Ni －Cd ）电压：1.2 V ，使用寿命：500次，放电温度：－20度～60度，充电温度：0～45度.镍氢（Ni －MH ）电池：1.2 V ，使用寿命：1 000次，放电温度：－10度～45度，充电温度：10度～45度.锂离子（Li －lon ）电池：3.6 V ，使用寿命：500次，放电温度：－20度～60度，充电温度：0～45度.锂聚合物电池：3.7 V ，使用寿命：500次，放电温度：－20度～60度，充电温度：0～45度.备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定.铅酸电池：12 V，使用寿命：200～300次，放电温度：0～45度，充电温度：0～45度.备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2 V串联成12 V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和容量是最大的.3.特征镍镉电池：有记忆效应，容量小.镍氢电池：记忆效应，小容量大.锂离子电池：无记忆效应，身薄容量大，因电极材料不同，电动势为3.6 V、3.7 V两种.锂电池的性能是现有各类电池中最好的一种，体积小、重量轻、容量大.广泛用于数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中.铅蓄电池：电动势约为12 V，铅蓄电池可以反复充电使用，电解液是硫酸溶液，内阻很小，广泛用于汽车、摩托车中.铁锂电池：电力更足，更安全，也更轻，未来电动车的主要发展方向.一般，同种类型的充电电池，容量越大，体积越大，重量也较大.4.区别一次性电池俗称“用完即弃”电池，因为它们的电荷量耗尽后，无法再充电使用，只能丢弃.常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池和镁锰电池.可充电电池按制作材料和工艺上的不同，常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池.其优点是循环寿命长，它们可全充放电200多次，有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高.普通镍镉、镍氢电池使用中，特有的记忆效应，造成使用上的不便，常常引起提前失效.普通电池是一次性使用的，而充电电池可以用充电器充电，反复使用.普通1、2、3、5、7号单体电池标称电压是1.5 V，而镍氢、镍镉充电电池标称电压是1.2 V，锂离子充电电池标称电压是3.7 V，铅酸蓄电池是2 V.。

选修3-1第二章第一节《电源和电流》教学设计一教材分析学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。

教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。

教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。

二教学目标1、知识与技能：①了解电源的形成过程。

②掌握恒定电场和恒定电流的形成过程2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。

3、情感与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

三、教学重点、难点1 、理解电源的形成过程及电流的产生。

2、会灵活运用公式计算电流的大小。

四学情分析恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待，但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。

五、教学方法探究、讲授、讨论、练习六、课前准备投影片，多媒体辅助教学设备七课时：一课时分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围化？电源发挥了存在电场。

如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、怎样的作用?B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？（投影）教材图2.1 —2,（如图所示）LflM-2电薄提出问题：如果在AB之间接上一个装置P,它能把经过R流到A的电子取走，补充给B,使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？【师生互动，建立起电源的概念。

湖西中学高二年级物理学科导学案课题名称：3.1电源和电流命制人：范厚光 2010年 9月 1 日 班级 姓名【学习目标】1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

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。

二、学习重点与难点：重点：理解电流的形成过程及电流的计算。

难点：电源作用的原理，区别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。

【自主学习】1.电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。

3.由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。

【同步导学】1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时tq I 中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意.【例题分析】例1如图验电器A 带负电，验电器B 不带电，用导体棒连接A 、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）A、有瞬时电流形成，方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动例2有一条横截面积为S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。

已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2Kg/mol,阿伏伽德罗常数N A=6.02×1023mol-1，电子的电量e=－1.6×10-19C.在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，求铜导线中自由电子定向移动的速率例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？⑷电解槽中的电流为多大？同步检测：1.形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）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.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低3.以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A．nuSt B．nut C. It/q D. It/Sq6. 氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16s，则电子绕核运动的等效电流多大？【拓展提高】1.下列叙述正确的是( )A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流2.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）A.导线中有恒定的电流B.导线中有短时间的电流C.通过导线的电荷量为qD. 通过导线的电荷量为2q3. 如图所示，在电解槽中，如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为S=0.1m2的某横截面，那么5s内通过该横截面积的电荷量为，通过该横截面积的电流为．6.初速度为零的质子，经加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流为1mA的细柱形质子流，已知质子的电荷量q=1.6×10-19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为______.7.金属导体的密度是ρ，横截面积是S，原子量是M，每摩尔这种金属可提供N个自由电子，当该导体中的电流为I时，导体中自由电子的定向移动的速率是。

第二章恒定电流〔情景切入〕现代家庭离不开电。

电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？怎样才能做到安全用电和节约用电？……这一章我们就来探究恒定电流的基本规律。

〔知识导航〕本章是在上章场强、电势、电势差(电压)、电场力做功的基础上，分析和研究直流电路的基本规律。

本章知识在实际中有广泛而重要的应用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工和电子技术的基础，在日常生活中也经常用到。

本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的规律、伏安法测电阻、电功和电热等问题；第二部分以闭合电路的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭合电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分析和计算等问题；第三部分以电流表、电压表、滑动变阻器等电工仪表的使用为中心，结合学生实验，研究了仪器的选择和使用，数据的处理和误差分析等问题。

本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算，难点是电路的设计。

〔学法指导〕1.注重基本概念、基本规律的理解本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确切明白这些概念的物理意义、特点。

对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。

2.要注意研究方法的学习在本章学习中要掌握分析解决问题的方法，比如动态分析法、等效法的应用，模型的转化，非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法的应用技巧等。

3.要注重加强实验能力的提高高考考查的四个电学实验，全部属于本章内容，要认真做实验，要从基本原理、基本方法入手，循序渐进，逐步掌握。

要学会正确使用电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本实验仪器，要切实掌握各种仪器的原理、使用方法、注意事项才能以不变应万变。

1电源和电流素养目标定位※理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用※理解恒定电场和恒定电流的形成过程。

第2章第1节电源和电流【知识与技能】1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程【过程与方法】1、在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。

【情感态度与价值观】1、通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

【教学过程】★重难点一、对电流的理解★一、电源1．电源的定义电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电势差的装置。

2．电源的作用(1)从电荷移动角度看电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流．电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图所示(2)从能量转化的角度看搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其他形式的能转化为电能的过程．【特别提醒】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．所以只有电源，电路不闭合也不会有持续电流．二、恒定电场1．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合电场．2．特点导线内的电场线和导线平行；电荷的分布是稳定的；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场．三、对电流的理解1．电流的形成条件(1)产生电流的条件：导体两端有电压。

(2)形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。

2．电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

3．电流的大小(1)I＝qt是电流的定义式，I＝nqSv是电流的决定式，故电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关。

(2)q＝It是求电荷量的重要公式，而公式I＝qt求出的是电流在时间t内的平均值，对于恒定电流其瞬时值与平均值相等。

(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝qt时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

第二章恒定电流2.1电源和电流【教学目标】1．知道电源在直流电路中的作用2．知道恒定电流的定义、单位3．从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

重点：电流的概念难点：从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

【自主预习】1.电源观察教材P41的图2.1-1，A、B分别带正负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流)，电子移动方向为（填A→B 或B→A），若要保持持续的定向移动(电流)，A、B需有一个装置，使A、B周围的空间始终存在一定的电场，能使A、B间维持一定的电势差的装置称为。

2.恒定电场导线内的电场是由、等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会。

由的电荷所产生的的电场，称为恒定电场，3.恒定电流由于的作用，导体中自由电荷定向运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子从而减速，总体来说自由电荷定向运动的不随时间变化。

把、都不随时间的电流称为恒定电流。

I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系式为。

电流的单位为，简称，符号是，常用的电流单位还有和。

【典型例题】一、形成电流的条件【例1】如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A、有瞬时电流形成，方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动一、电流的定义【例2】已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的核外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？二、电流的微观表达式【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，设每单位体积导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速度为v，在Δt时间里，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A．Δt B．ΔtC．IΔ D．IΔ【例4】如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s内通过横截面的电量为多少？⑷电解槽中的电流为多大？【课后练习】1.形成持续电流的条件是( )A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）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.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低3.以下说法正确的是（）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大4.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A5.导体中电流I的表达式为I＝，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是( )A．导体运动的速率B．电流传导速率C．自由电荷定向移动的速率D．电子热运动速率6．下列说法中不正确的是( )A．导体中有电荷运动就形成电流B．电流的方向一定与负电荷的定向移动方向相反C．对于导体，只要其两端有电压就有电流D．国际单位制中电流的单位是安7.将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝＝2S铜．在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )A．＝B．＝2C．＝2 D．不能确定8．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A．4.8×10－6 A B．3.0×10－13 AC．9.6×10－16 A D．3.0×10－6 A9．一个半径为r(米)的细橡胶圆环，均匀地带上Q(库仑)的负电荷，当它以角速度ω(弧度/秒)绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为( )A．Q10．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A．导线内的电场线可以与导线相交B．导线内的电场E是电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′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11．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是( ) A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小12．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m.求在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内电子个数是多少？答案：例1.答案解析所谓等效电流，就是把电子绕核运动单位时间内的电荷量通过圆周上各处看成是持续运动时所形成的电流，根据电流强度的定义即可算出等效电流的大小．截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q ＝e.则有：I＝＝再由库仑力提供向心力，有：＝r得T＝解得I ＝例2答案解析 此题考查对电流强度公式I ＝的理解及电流强度的微观表达式I ＝的理解．在Δt 时间内，以速度v 移动的电子在铜导线中经过的长度为v Δt ，由于铜导线的横截面积为S ，则在Δt 时间内，电子经过的导线体积为v Δ.又由于单位体积的导线有n 个自由电子，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为Δt ，故A 正确．由于流经导线的电流为I ，则在Δt 时间内，流经导线的电荷量为I Δt ，而电子的电荷量为q ，则Δt 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为I Δ，故C 也正确.例3解析：⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动⑵电解槽中的电流方向向右⑶8C 的正电荷向右通过横截面，而8C 的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C 正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义416 t Q 4A 课后检测1。

2.1电源和电流 课题 §2.1电源和电流 设计教师 授课教师 时间 年 月 日第 周课型 新授课 课时 1课时 教学 目标 一、知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

二、过程与方法 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

三、情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

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。

教法 教具教学过程设计教材处理 师生活动 引入新课： 教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？ 通过现象对比，激发学生的求知欲。

调动学生的学习积极性。

过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。

目标定向：理解电源的形成过程及电流的产生 1．电源 教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示）教学过程设计教材处理 师生活动分别带正、负电荷的A 、B 两个导体球，它们的周围存在电场。

如果用一条导线R 将它们连接起来，分析A 、B 周围的电场、A 、B 之间的电势差会发生什么变化？最后，A 、B 两个导体球会达到什么状态？R 中出现了怎样的电流？ 学生活动：在教师的引导下，分析A 、B 周围的电场、A 、B 之间的电势差的变化情况。

认识到，最终A 、B 两个导体球会达到静电平衡状态。

理解导线R 中的电流只能是瞬时的。

【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源） 【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源） 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，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 。