【新教材】2021-2022学年物理人教版必修第三册学案：第11章 1.电源和电流含答案

电源和电流【教学目标】1．了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。

2．知道电流方向的规定。

3．掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。

4．能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。

5．尝试利用水泵和电泵的相似性，通过类比的方法理解电源的作用。

【教学重点】1．电流概念的建立。

2．电流的定义式。

3．电流的微观表达。

【教学难点】1．电流的微观表达。

2．运动电荷的等效电流。

3．定向移动速率、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。

【教学过程】一、新课导入人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。

但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。

那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？【过渡】这节课就来学习有关电流的知识。

二、新课教学为什么雷鸣电闪时，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，而灯泡却能持续发光？【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。

（一）电源如图所示分别带正、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H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？如图所示【提问】如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过H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。

1．电源的定义①定义：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），使电路有持续的电流。

【提问】形成电流的条件？①存在自由电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子②导体两端存在电压【过渡】在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？（二）恒定电流1．恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

人教版高中物理高一必修三第十一章第一节电源和电流学案核心素养1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场．2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．3理解电流形成的微观实质．4.会灵活运用公式计算电流的大小5.通过运用模型法分析电流及电源，培养学生综合分析问题的能力【学习重点】1、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．2、会灵活运用公式计算电流的大小【学习难点】理解电源的形成过程及电流的产生;知识回顾一、电源1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的．图12．电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________．图2 二、恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的________共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．三、恒定电流1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流．(2)公式表达：I ＝q t，或写成电荷量的表达式：__________. (3)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A .更小的单位还有________ (mA )、________(μA )，换算关系为：1 A ＝103 mA ＝106 μA .自主学习[问题情境]电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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，这是为什么？导体中的电流是怎样形成的？带着这个问题我们走入今天的课堂。

教版高中物理必修3电源和电流教学设计——塞格雷出示图片:意大利裔美籍物理学家塞格雷今天我们就来学习电学的基础知识电源和电流。

思考：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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，这是为什么？手电筒中的小灯泡却能持续发光主要原因就是电路中有电源，今天我们就先从电源的知识学起。

思考问题自然引入本节课题讲授新课一、电源思考1：如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线H将它们连接起来会发生什么现象？导线H 中的自由电子在静电力的作用下沿导线做定向运动，形成电流。

思考2：导线H 中的电流能够持续吗？请解释原因。

导线H 中的自由电子由B向A移动，B 失去电子，A 得到电子，A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，以后自由电子不再移动，所以导线H 中的电流只是瞬间的。

不能持续。

思考3：如何才能使导线H 中存在持续的电流呢？学生阅读课文思考回答问题1.2.3锻炼学生的自主学习能力，了解产生持续电流的条件，掌握电源的定义以及作用装置P如果在A、B 之间连接一个装置P它能在B失去电子的过程中，不断地从A 取走电子，补充给B，使A、B 始终带一定数量的正、负电荷。

这样，A、B 之间始终存在电势差，H 内就会存在持续的电流。

1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。

装置P就是电源。

A、B就是电源的正负两个极。

2.电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。

二、恒定电流1.恒定电场（1）电荷和电场的分布不随时间变化，即这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。

（2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒定电场。

2.恒定电流学生理解恒定电场让学生了解恒定电场中“恒定”的意义是相对于静电场而言的，其本质为动态平衡A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A解析：由题，1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e，负离子的电量绝对值为q2=n2e，则电流为I=（q1+q2）/t = (2n1+n2)e /t ，将n1=5×1018个，n2=1×1019个，e=1.6×10-19C代入解得，I=3.2A故选：D拓展学习电流的微观解释通常情况下，金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样。

第1节电源和电流核心素养物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。

2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q＝It分析相关问题。

会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。

知识点一电源『观图助学』如图所示，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中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子在导线中定向移动，导线中有瞬间电流，我们想在导线中产生持续的电流，应该怎样解决呢？1.电源的概念：在电路中把在静电力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。

2.电源的作用(1)在导体A、B两端维持一定的电势差。

(2)使电路中保持持续的电流。

3.常见的电源『思考判断』(1)电源能把其他形式的能转化为电能。

(√)(2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。

(×)知识点二恒定电流『观图助学』雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，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，这是因为有持续的电流流过小灯泡，电流是怎么形成的呢？1.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：导线内的电场，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：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

2.电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。

(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。

(3)符号及单位：电流用符号I表示，单位是安培，符号为A。

常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A＝103 mA＝106μA。

(4)表达式：I＝qt(q是在时间t内通过导体某一横截面上的电荷量)。

(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

3.恒定电流(1)概念：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。

11.1 电源和电流学习目标：1. 了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2. 理解电流的定义，知道电流的单位和方向.3. 会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义．重难点：电流的计算 学习过程：一、电源1． 定义：能把电子从电源 搬运到电源 的装置就是电源． 2． 作用：使导体两端始终存在 ． 二、恒定电流1． 定义： 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流．2． 电流的定义式：I ＝qt ，其物理意义： 时间内通过导体横截面的 ，是表示电流强弱程度的物理量．3． 在国际单位制中，电流的单位是 ，符号是 .4． 电流的方向：规定为 定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向 ． 5. 电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量． 三、电流的微观表达式1． 电流的微观表达式的推导如图所示，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大小为q . 则：导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t ＝lv .导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSql v＝nq v S .2． 电流的微观表达式I ＝nq v S(1) I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nq v S 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．(2) v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的．四、电动汽车中的电池1． 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极．充电时，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极．当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，放出电荷量就越大．2． 电池的容量：电池放电时输出的总电荷量，通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作单位．(多选)关于电流，下列说法正确的是( )A ．导体中有电荷运动就会形成电流B ．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C ．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D ．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，t 时间内通过溶液内横截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷的电荷量为e ，以下说法正确的是( )A ．正离子定向移动形成电流，方向从A 到B ，负离子定向移动形成电流，方向从B 到AB ．溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝n 1etD ．溶液内电流方向从A 到B ，电流I ＝(n 1＋n 2)et 一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S ，导线单位长度内的自由电子数为n ，铜导线内的每个自由电子所带的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导线中通过的电流为I .则下列说法正确的是( ) A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝IneSC ．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v ＝Ine(多选)如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是( )A．该电池的容量为60 A·hB．该电池以6 A的电流放电，可以工作10 hC．该电池以6 A的电流放电，可以工作60 hD．该电池充完电可贮存的电荷量为60 C应用练习1．(多选)关于电流和电源，下列说法中正确的是()A．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差B．导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比C．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D．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于对电流的理解，下列说法正确的是()A．只有自由电子的定向移动才能形成电流B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C．导体中的自由电荷越多，电流越大D．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3．电路中每分钟有6×1013个自由电子通过导线的横截面，横截面的面积为6.4×10－7 m2，那么电路中的电流是(e＝1.6×10－19 C)()A．0.016 μA B．1.6 mA C．16 μA D．0.16 μA4．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为1.2×10－5 A，则在1 s内发射的重离子个数为(元电荷的电荷量为1.6×10－19 C)()A．3.0×1012B．1.5×1013C．7.5×1013D．3.75×10145．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．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过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相等6．关于电流，下列说法中正确的是()A．导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动B．同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向移动的速率大C．由于电荷做无规则运动的速率比电荷定向移动的速率大得多，故电荷做无规则运动形成的电流也就大得多D．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率7．(多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是() A．粗的地方电流大，细的地方电流小B．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C．各处的电流大小相等D．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大8．(多选)如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是()A．该电池的容量为500 mA·hB．该电池以5 mA电流工作可用500 hC．该电池在工作时的电流为500 mAD．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h9．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流．设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()A．电流大小为v e2πr，电流方向为顺时针B．电流大小为v er，电流方向为顺时针C．电流大小为v e2πr，电流方向为逆时针D．电流大小为v er，电流方向为逆时针10．一根长L＝2 m，横截面积S＝1×10－3m2的铜棒，两端电势差为U＝5.44×10－2 V，铜棒的电阻R＝2×10－5 Ω，铜内自由电子的密度为n＝8.5×1029个·m－3，求：(电子电荷量e＝1.6×10－19 C)(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度大小；(3)自由电子定向移动的速率．11.1 电源和电流 答案学习过程：一、电源 1． 正极 负极 2． 电势差． 二、恒定电流 1． 大小、方向2． 单位电荷量．3． 安培，A.4． 正电荷 相反．答案 CD解析 导体中自由电荷定向移动形成电流，无规则运动不会形成电流，故A 错误；电流虽有方向，但它是一个标量，故B 错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之一，故C 正确；导体两端电势差为零时，电荷不会定向移动，电流必为零，故D 正确．答案 D解析 电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A 到B ，电流不会相互抵消，故A 、B 错误；t 时间内通过溶液内横截面S 的电荷量q ＝n 1e ＋n 2e ＝(n 1＋n 2)e ，根据电流的定义式I ＝qt 得I ＝(n 1＋n 2)e t ，故C 错误，D 正确．答案 D解析 v 0为自由电子做无规则热运动的速率，不是定向移动速率，故A 错误；对于电流微观表达式I ＝nqS v ，式中n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，则t 时间内通过导线某一横截面的自由电子数为n v t ，电荷量q＝n v te ，所以电流I ＝q t ＝ne v ，所以v ＝Ine ，故B 、C 错误，D 正确．答案 AB解析 从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h ，即以6 A 的电流放电可工作10 h ，故A 、B 正确，C 错误；该电池充完电可贮存的电荷量q ＝60×3 600 C ＝2.16×105 C ，故D 错误．应用练习1． 答案 ABC解析 电源的作用就是移送电荷，保持导体两端有持续的电势差，故A 正确；根据欧姆定律知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，故B 正确；由电流的定义式I ＝qt 可知，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C 正确；虽然电流有方向，但电流的方向表示正电荷定向移动的方向，电流是标量，故D 错误． 2． 答案 D解析 正、负电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动，故A 错误；电流有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，但电流是标量，故B 错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷无关，故C 错误；国际单位制中共七个基本物理量，电流是其中一个，其单位“安培”是基本单位，故D 正确． 3． 答案 D解析 根据I ＝q t 得I ＝6×1013×1.6×10－1960 A ＝1.6×10－7A ＝0.16 μA ，D 正确，A 、B 、C 错误． 4． 答案 B解析 1 s 内发射的重离子的电荷量为Q ＝It ＝1.2×10－5×1 C ＝1.2×10－5 C ，每个重离子的电荷量为5e ，则发射的重离子数为n ＝Q 5e ＝ 1.2×10－55×1.6×10－19 个＝1.5×1013个，选项B 正确． 5． 答案 B解析 由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错，B 对．由于I ＝nqS v ，所以v ＝InqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q 不知道)，所以无法判断v ，故C 、D 错． 6． 答案 B解析 导体中无电流时，内部的自由电荷仍在做无规则运动，故A 错误；由I ＝nq v S 可知，同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向移动的速率大，故B 正确；电流的大小与电荷做无规则运动的快慢无关，故C 错误；电流的传导速率是电场的传播速率，等于光速，而电子的定向移动速率远小于光速，故D 错误． 7． 答案 CD解析 同一根导体上的电流相等，故A 错误，C 正确；由I ＝nqS v 可得v ＝InqS ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B 错误，D 正确． 8． 答案 AD解析 该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA ，选项C 错误；500 mA·h 表示电池容量，由500 mA·h ＝t ×10 mA 得t ＝50 h ，由500 mA·h ＝t ′×5 mA 得t ′＝100 h ，所以选项A 、D 正确，B 错误． 9． 答案 C解析 电流大小I ＝q t ＝e2πr v＝v e 2πr ，方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，选项C 正确．10．答案 (1)2.72×103 A (2)2.72×10－2 V/m (3)2×10－5 m/s解析 (1)I ＝UR＝2.72×103 A.(2)由U ＝EL 得E ＝UL ＝2.72×10－2 V/m.(3)由I ＝neS v 得v ＝I neS ＝ 2.72×1038.5×1029×1.6×10－19×10－3 m/s ＝2×10－5m/s.。

章末复习学习目标1.从搬运电荷的角度进一步了解电源在电路中的作用,加深对电流产生的原因以及电流的定义的理解,培养学生运动与相互作用观念。

2.了解电阻的定义,在新授课通过实验,探究并了解金属导体的电阻与长度和横截面积的定量关系的基础之上,进一步加深对电阻定律的理解。

3.了解串、并联电路电阻的特点,并会进行电表的改装的计算,通过模型建构锻炼学生的科学思维。

自主预习基础回顾一、电流1.形成的条件:导体中有;导体两端存在。

2.标矢性:电流是量,定向移动的方向规定为电流的方向。

3.两个表达式:①定义式:;②决定式:。

二、电阻及电阻定律1.电阻(1)定义:导体对电流的阻碍作用,叫作导体的电阻。

(2)公式:。

(3)单位:国际单位是欧姆(Ω)。

(4)决定因素:导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,其大小由导体本身决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流(填“有关”或“无关”)。

2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成,与它的横截面积S 成。

导体电阻还与构成它的材料有关。

(2)公式:,其中l是导体的长度,S是导体的横截面积,ρ是导体的,其国际单位是欧·米,符号为Ω·m。

(3)适用条件:粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。

3.电阻率(1)计算式:ρ=R。

(2)物理意义:反映导体的,是导体材料本身的属性。

(3)电阻率与温度的关系金属:电阻率随温度升高而;负温度系数半导体:电阻率随温度升高而。

三、串、并联电路的特点1.特点对比项目串联并联电流I=I1=I2=…=I n I=电压U=U1+U2+…+U n U==电阻R=R1+R2+…+R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻其中任一部分电路的总电阻。

(2)并联电路的总电阻其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻。

(3)无论电阻怎样连接,每一段电路消耗的总电功率P总是等于各个电阻消耗电功率之和。

(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大。

第1节电源和电流学习目标1.知道电源的作用,掌握电流的形成条件,知道恒定电流的概念。

2.知道电流的定义、单位及方向的规定,会用公式I=分析相关问题。

3.电流形成的微观解释及微观表达式的使用。

自主预习电源:1.概念:电路中在电场力作用下能把从A到B的装置。

2.作用(1)移送电荷,维持电源正、负极间有一定的。

(2)保持电路中有的电流。

恒定电流:1.恒定电场(1)定义:由电路中的电荷所产生的稳定的电场。

(2)特点:电荷的分布是稳定的,不会随时间变化。

2.恒定电流定义:大小、都不随时间变化的电流。

3.电流(1)物理意义:反映了电流的程度。

(2)表达式:I=(3)单位:在国际单位制中电流的单位是,简称,符号是。

常用单位有、(单位符号分别为、)。

(4)电流的方向:规定定向移动方向或定向移动的反方向为电流方向。

课堂探究[情境设问]雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光。

电容器,先直接给它250V的电压充电,然后两根引线连接,也就是短路。

听到啪的一声,看到闪耀的光,说明有电流。

直接接在灯泡两端,观察到什么现象?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?(一)电源A、B两个导体,分别带正、负电荷。

电荷周围有电场。

[思考讨论]1.请画出电场线来描述电场。

2.请描述一下这幅图中电势的上下情况。

3.电流是如何形成的?4.自由电子为什么会定向移动?从哪里移动到哪里?5.这样移动的结果,会引起什么物理量发生变化?[演示实验]电容器的充放电,静电感应起电机。

我们当然不希望电流是如此短暂的,那应该怎么办?怎样产生持续的电流?[类比分析]这是两个装了水的容器,液面高度不同,现用一根橡胶管连接两个容器,假设要使水持续流动,应该怎么做?结论1:电源的作用:(二)恒定电流的含义[思考讨论]1.在恒定电场中,自由电子做什么运动?与静电场有何不同?2.那电流如何变?这会带来什么现象?3.导线中的微观粒子除了自由电子外,还有其他微观粒子,它们会对电子带来什么影响呢?结论2:恒定电流的含义:(三)恒定电流的大小下课铃想,同学们纷纷走出教室,到户外活动。

1 电源和电流1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q ＝It 分析相关问题.3.会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流．二、恒定电流1．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：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分布都不随时间变化，其基本性质与静电场相同．2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，电流的强弱程度用电流这个物理量表示．(2)公式：I ＝q t，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量． (3)单位：安培，简称安，符号是A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)．1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.一、电流的理解和计算1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．2．电流的定义式：I ＝q t.用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．3．电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．二、电流的微观表达式1．电流微观表达式I ＝nqvS 的理解(1)I ＝q t是电流的定义式，I ＝nqvS 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．(2)v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的．2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：也是公式I ＝neSv 中的v ，大小约为10－4 m/s.(2)电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 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．(3)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相等，故此运动不能形成电流．1．新国际单位体系于2019年5月的世界计量日起正式生效，下列选项中物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）A ．电场强度，N/CB ．电流，AC ．电压，VD ．位移，m 2．在如图所示的电路中，电源的内阻r =2.0Ω，电阻R =8.0Ω，不计电流表的内阻。