高二物理电流

1、第第1节电流节电流课标定位课标定位第第1节节电电流流核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、电流的形成一、电流的形成1形成电流的条件：形成电流的条件：(1)回路中存在回路中存在_；(2)导体两端有导体两端有_2导体中形成持续电流的条件：导体中形成持续电流的条件：_自由电荷自由电荷电压电压导体两端有导体两端有持续的电压持续的电压思考感悟思考感悟1照相机的闪光灯工作时为什么只是闪亮照相机的闪光灯工作时为什么只是闪亮一下，而不像手电筒那样会持续地发光呢？一下，而不像手电筒那样会持续地发光呢？提示：提示：照相机闪光灯上

2、没有持续的电压照相机闪光灯上没有持续的电压二、电流的速度二、电流的速度1电流的速度是电流的速度是_的传播速度，它等于光的传播速度，它等于光速速3.0108 m/s.2电子热运动的平均速率：是构成导体的电子电子热运动的平均速率：是构成导体的电子在不停的做无规则热运动，常温下电子热运动的在不停的做无规则热运动，常温下电子热运动的平均速率数量级为平均速率数量级为_ m/s.3电子定向移动速率：自由电子在电场的作用电子定向移动速率：自由电子在电场的作用下做整体的定向移动，其移动速度相当慢，数量下做整体的定向移动，其移动速度相当慢，数量级大约是级大约是_ m/s.电场电场105105三、电流的方向三、电

3、流的方向规定：规定：_定向移动的方向定向移动的方向(1)金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向向_；(2)外电路中，电流总是从电源外电路中，电流总是从电源_极流向电源极流向电源_极极正电荷正电荷相反相反正正负负四、电流的大小和单位四、电流的大小和单位1定义：电荷定向移动时，在定义：电荷定向移动时，在_内内通过导体通过导体_的电荷量称为电流的电荷量称为电流2定义式：定义式：I_.3单位：单位：_常用单位还有常用单位还有_和和_；换算关系：；换算关系：1 A_mA_ A.单位时间单位时间任一横截面任一横截面安培安培mAA103106思考感悟思考感悟2电流是有

4、大小和方向的物理量，电流是矢电流是有大小和方向的物理量，电流是矢量吗？量吗？提示：提示：不是电流的计算不满足平行四边形不是电流的计算不满足平行四边形定则定则核心要点突破核心要点突破一、电流形成条件及三种速率的理解一、电流形成条件及三种速率的理解1电流的形成条件电流的形成条件(1)回路中存在自由电荷，是形成电流的条件回路中存在自由电荷，是形成电流的条件金属导体的原子核对电子的束缚能力较弱，电金属导体的原子核对电子的束缚能力较弱，电子很容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，故子很容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，故金属导体中存在大量的自由电荷金属导体中存在大量的自由电荷橡胶等绝缘体内，原子核对电子

5、的束缚能力较橡胶等绝缘体内，原子核对电子的束缚能力较强，很少有电子能够挣脱而成为自由电子，故通强，很少有电子能够挣脱而成为自由电子，故通常情况下，绝缘体中有极少量的自由电荷常情况下，绝缘体中有极少量的自由电荷电解液中的正、负离子电解液中的正、负离子(2)电压也是导体中形成电流的条件电压也是导体中形成电流的条件电场对电荷有力的作用，例如：有电场对电荷有力的作用，例如：有A、B两个两个导体分别带正、负电荷，导体分别带正、负电荷，AB，A、B导体间导体间存在电势差存在电势差UABAB，当，当A、B间用一导间用一导线连接时，导线中的自由电子会在电场力的作线连接时，导线中的自由电子会在电场力的作用下运动

6、，如图用下运动，如图311甲所示，形成电流甲所示，形成电流图图311(3)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件的条件在图在图311甲中，甲中，A、B的电荷将很快中和，的电荷将很快中和，电势差变为零，电场随之消失，电流也停止了电势差变为零，电场随之消失，电流也停止了(如图乙所示如图乙所示)而用电设备必须有持续电流才而用电设备必须有持续电流才能正常工作，例如：手电筒的照明、电动机的能正常工作，例如：手电筒的照明、电动机的转动等，都需要持续电流，为了获得持续电流，转动等，都需要持续电流，为了获得持续电流，必须想办法维持导体两端的电压，干电池、蓄必须想办法

7、维持导体两端的电压，干电池、蓄电池、发电机等电源提供的就是持续电压，导电池、发电机等电源提供的就是持续电压，导体两端有了持续电压，导体中的自由电子就会体两端有了持续电压，导体中的自由电子就会在电场力的持续作用下形成持续不断的电流在电场力的持续作用下形成持续不断的电流2电路中三种速率的比较电路中三种速率的比较电子热运电子热运动的速率动的速率构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105 m/s电子定

8、向电子定向移动的速移动的速率率电子定向移动的速率很小，一般为电子定向移动的速率很小，一般为105 m/s.自自由电子在很大的无规则热运动的速率上又叠加由电子在很大的无规则热运动的速率上又叠加上了一个很小的定向移动的速率上了一个很小的定向移动的速率电流传导电流传导速率速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速空中光速c建立恒定电场，电路中各处的自由电建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成了电流子几乎同时开始定向移动而形成了电流特别提醒：特别提醒：电荷定向移动的速率很小，当电路闭电荷定向移动的速率很小，当电路闭合后，并不是电荷

9、瞬间从电源运动到用电器，而合后，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器，而是瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电是瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动形成电流荷同时定向移动形成电流即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1在导体中有电流通过时，下列说法正确的是在导体中有电流通过时，下列说法正确的是()电子定向移动速率很小电子定向移动速率很小电子定向移动速率即是电场传导速率电子定向移动速率即是电场传导速率电子定向移动速率是电子热运动速率电子定向移动速率是电子热运动速率在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加

10、了一个速率很小的定向移动无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动ABC D解析：解析：选选D.电子定向移动的速率很小，数量级电子定向移动的速率很小，数量级为为105 m/s,自由电子只不过在速率很大的热自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动故运动上附加了很小的定向移动故、正正确电场的传导速率为光速确电场的传导速率为光速c3108 m/s,无无规则热运动速率的数量级为规则热运动速率的数量级为105 m/s.故故、错误，故选错误，故选D.2对对InqSv的理解的理解公式公式InqSv是电流的决定式，从微观的角度对是电流的决定式，从微观的角度对电流的形成做了解释，公式推导如下：电流

11、的形成做了解释，公式推导如下：如图如图312所示，所示，AD表示粗细均匀的一表示粗细均匀的一图图312段导体段导体l，两端加一定的电压，导体中的自由电，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荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面，设导体的横截面积为积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为，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每个自由电荷的电荷量为q.即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2(2011年福建三明高二检测年福建三明高二检测)在示波管中，在示波管中，电子枪电子枪2 s发射了发射了61013个电子，则示波管中个电子，则示波管中电

12、流的大小为电流的大小为()A4.8106 A B31013 AC9.61016 A D3106 A以下说法正确的是以下说法正确的是()A只要有可以自由移动的电荷，就能存在持只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流续电流B金属导体内的持续电流是自由电子在导体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电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率向移动速率D在金属导体内当自由电子定向移动时，它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们的热运动就消失了课堂互动讲练课堂互动讲练电流形成条件的理解电流形成条件的理解【

13、精讲精析【精讲精析】要有持续电流必须有电压，要有持续电流必须有电压，A不不对导体中形成电流其原因是在导体两端加上对导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，电压，于是在导体内形成了电场，B正确电流正确电流的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很小，小，C不对在形成电流时电子定向移动，并不不对在形成电流时电子定向移动，并不是热运动消失了，其实电子仍然做无规则的热是热运动消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，运动，D不对不对【答案】【答案】B【方法总结】【方法总结】电流的形成中，导体中有自由电流的形成中，导体中有自由移动的电荷是内因，

14、电压则是形成电流的外移动的电荷是内因，电压则是形成电流的外因因(1)在金属导体中，若在金属导体中，若10 s内通过横截面内通过横截面的电荷量为的电荷量为10 C，则导体中的电流，则导体中的电流I_ A.(2)某电解液横截面积为某电解液横截面积为0.5 m2，若，若10 s内沿相反内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流，则电解液中的电流I_ A.电流大小的计算电流大小的计算【答案】【答案】(1)1(2)2截面积为截面积为S的导线中通有电流的导线中通有电流I.已知导线已知导线每单位体积中有每单位体积中有n个自由电子，每个自由电

15、子的个自由电子，每个自由电子的电荷量是电荷量是e，自由电子定向移动的速率是，自由电子定向移动的速率是v，则，则在时间在时间t内通过导线横截面的电子数是内通过导线横截面的电子数是()nSvtnvtIt/eIt/SeA BC D电流微观解释的应用电流微观解释的应用【思路点拨【思路点拨】电子数等于总电荷量除以每个电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量，所以求出通过截面的电荷量，电子的电荷量，所以求出通过截面的电荷量，即可求出电子数而电荷量即可求出电子数而电荷量qIt，单位体积内，单位体积内的电子数已知，只要求出的电子数已知，只要求出t时间内有多少体积时间内有多少体积的电子通过截面，即可求出电子数的电子通过截面，即可求出电子数【自主解答【自主解答】(1)根据电流的定义式，可知在根据电流的定义式，可知在t内通过导线截面的电荷量内通过导线截面的电荷量qIt，所以在这段，所以在这段时间内通过的自由电子数为时间内通过的自由电子数为Nq/eIt/e.(2)自由电子定向移