安徽省长丰县高中物理 第二章 恒定电流 2.1 导体中的电场和电流教案 新人教版选修31
高中物理 第二章恒定电流 2.1导体中的电场和电流课堂教学教案 新人教版选修3-1
学生：I=
教师：回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？
学生：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。
电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。
高中物理课堂教学教案
年月日
课题
§2.1导体中的电场和电流
课型
新授课（课时）
教学目标
（一）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。
（二）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。
（三）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。
解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q=（2n1+n2）e
电流强度为I= = = ×1.6×10-19A=3.2 A
【例3】氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？
思考：在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中还是否适用呢？
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？
3、恒定电流
教师：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流（为什么？）。
电流的强弱就用电流这个物理量来描述。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
高中物理第二章恒定电流电源和电流学案新人教选修
§2、1电源和电流班级：第组姓名：【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恒定电场。
2. 理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流。
3. 经历金属体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
重点：理解电流的定义，并有效地运用它解决相关问题。
难点：金属体内自由电子定向移动速率的推导过程【完成目标】目标一：电源1．分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的电流，A、B间需维持着一定________．能使A、B间维持一定的电势差的装置称为________．2．由稳定分布的________所产生的稳定的________，称为恒定电场．静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中________适用．3．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
例1：下列关于电源的说法正确的是( )A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极例2：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是由电源电场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目标二：恒定电流4．形成电流的条件(1)电路中存在；________(2)电路两端存在持续的．5．电流的方向：规定________定向移动的方向为电流方向．(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向________；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向________，与负离子定向移动方向________．(2)恒定电流：________和________都不随时间变化的电流．6．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
高中物理第二章恒定电流恒定电流学案新人教选修
2.11 《恒定电流》【学习目标】1.知道电源、电流、电动势的概念,掌握电阻定律、焦耳定律。
2.会用串、并联电路的电压、电流及功率的分配规律分析电路并进行相关的计算。
3.理解欧姆定律、闭合电路的欧姆定律,并能熟练运用。
4.通过实验探究决定导线电阻的因素,会使用多用电表, 通过实验测量电源的电动势和内阻。
5.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理及其在自动控制中的应用。
【三“点”探究】主题1:从微观角度认识电流(1)如果已知某导线的横截面积为S,单位体积内自由电子数(即自由电子“密度”)为n,你能否得出通过该导线的电流I与导线内自由电子定向移动速率v之间的关系?(2)请从微观角度解释电动机和电源工作时也会发热的现象。
主题2:闭合电路的欧姆定律(1)闭合电路的欧姆定律总是成立的吗?如果电路不是纯电阻电路,公式E=U+Ir是否依然成立?为什么?(2)同一个灯泡的灯丝电阻是一定的吗?图示中1是某电池的U-I图象,2是某小灯泡的U-I图象,如果把此灯泡单独接在此电池上,怎样根据图象求出此时灯泡的实际功率呢?主题3:电学实验(1)图甲、乙是两种伏安法测电阻的电路图,图丙、丁是两种测电池电动势和内阻的电路,请简单分析各种测量方法中引起系统误差的主要因素。
(2)选择电学测量仪表要遵循什么样的原则?要测量一个电动势大约只有0.2 V的水果电池的电动势和内阻,显然实验室中一般的电压表无法适用,如果给你两只规格分别为I1g=3 mA、r1=100 Ω及I2g=100 mA、r2=1 Ω的电流表、,你能否设计一个测量电路?【拓展提升】拓展一、含电动机的电路分析论述: 电功W=UIt是指电路元件工作时消耗的电能,不同的元件将消耗的电能转化为内能、机械能、化学能等不同形式的能量,其中产生的内能可以用Q=I2Rt来计算。
对于电热元件来说W=Q,对于电动机来说,没有转动时W=Q,转动时W>Q。
1.抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具,下表是某家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表。
高中物理 第二章 恒定电流 第一节 电源和电流示范教案 新人教版选修3-1
1电源和电流，整体设计教学分析学生在学习了第一单元的静电场后，对电场力做功、电势、电势能的概念已经有了较深刻认识，此刻不失时机地引导学生认识恒定电场，符合学生心理特点。
教材利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，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。
教学目标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.4．通过对电源、电流的学习，学生学会类比理解电动势，培养学生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学问题.教学重点难点及突破重点理解电源的形成过程及电流的产生,会灵活运用公式计算电流的大小.本节课把电源与抽水机进行类比解决了电源的作用这个难点。
教学方法与手段课堂教学中，采用教师引导学生分析,学生主动思考，师生共同总结或加以点评的方法，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.对于电源的作用这一难点通过类比的方法使学生更容易理解。
错误!教学媒体投影片,多媒体课件，电闪雷鸣的视频，静电图片，小灯泡发光的简单电路。
知识准备1．静电场的电场线，电势、电势差的有关知识。
2．初中电流的形成的有关知识。
错误!主要教学环节与事件：分任务、师生活动、设计说明.导入新课［事件1］教学任务：创设情景,导入新课。
师生活动：【展示】雷鸣电闪的视频。
【演示】小灯泡发光的实验。
观察并讨论：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，而电路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。
结论：小灯泡电路中有电源。
推进新课[事件2］教学任务：电源的作用。
师生活动：投影下面的图片思考与讨论：分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来,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?导线中能否出现电流?这个电流有什么特点?结论：最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态,导线中的电流只能是瞬时的。
精选高中物理第二章恒定电流第二章恒定电流2-1电源和电流教案新人教版选修3-1
《电源和电流》教学设计一、教材内容分析本节课是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-1第二章《恒定电流》的第一节内容，是电场知识和电路知识两部分的紧密衔接，具有承上启下的作用。
本节课需要一个课时。
本节课从电场知识入手，通过分析讨论有效地将“场”和“路”的知识相联系，这样的安排符合学生的认知规律，有利于培养学生不断运用所学的知识来解决实际问题，从而培养学生的分析和解决问题的意识和能力，激发学生的求知欲和学习兴趣。
二、教学目标知识与技能目标:1、明确电源在直流电路中的作用和导体中的恒定电场2、知道恒定电流的概念描述电流的强弱程度的物理量——电流3、从微观的角度理解导体中的电荷定向移动和电流之间的关系过程与方法：在理解电流形成的基础上通过类比和分析使学生对电源的概念、导线中的电流等方面有更好的理解，培养学生独立思考解决问题的能力。
情感态度价值观：1、通过本节对电源电流的学习，培养学生将物理知识应用于实践中的意识，使学生认识到知识来源与实践。
2、过本节的学习使学生学会多种解题方法，培养学生的科学思维习惯。
三、学习者特征分析由于学生知识单一、比较粗浅、又充满好奇心，初中学过的电学知识时间比较久，所以在课堂上采用教师引导学生分析、学生主动思考、师生共同总结相结合的特点，这样既能发散学生的思维又能调动学生的积极性，从而活跃了课堂气氛、减少了学生学习的恐惧感，增强了信心。
四、重难点及突破措施重点：1）电源的作用2）恒定电场的概念3）电流大小的计算难点：电源与抽水机进行类比重难点突破措施：1）讲解概念时采用教师引导，学生分析，充分发挥学生的主观能动性，这样既掌握了知识又活跃了课堂气氛。
2）通过电源与抽水机进行类比，尽量注重本节知识与生活、社会相联系，这样让学生体会到物理就在我们身边，把抽象的知识具体化。
五、教学策略选择与设计1、通过对电源的介绍，促使学生了解生活中的电、激发学生学物理的兴趣。
高中物理第二章恒定电流第一节电源和电流课堂探究学案新人教版选修.docx
第一节电源和电流课堂探究探究一对电流的理解・问题导引•人走夜路吋经常用手电筒来照明，请思考：（1）若没有安装电池，合上电门，手电筒发光吗？（2）电路中存在持续电流的条件是什么？提示：（1）没有电池，手电筒不会发光；（2）要有持续的电流，必须要有电源提供电压.・名师精讲・1.电流的形成（1）产生电流的条件：导体两端存在电压.（2）形成持续电流的条件：导体两端持续电压.2.电流的方向（1）规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反.（2）金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.3.电流是标量：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，是标量.4.电流的大小（1）定义式：/=纟，用该式计算出的电流是时间十内的平均值.对于恒定电流，电t流的瞬时值与平均值相等.（2）两点说明：①电解液屮止、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/=纟求电流时，Q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和. t②q=It是1旦的变形，是求电荷量的重要公式.其中Z是电流在时间f内的平均值.t特别提醒（1）公式1=生中Q是时间r内通过某横截面的电荷量，不是单位横截面的电荷量•(2)用公式I旦计算电流大小时，只需代入电荷量的绝对值，且G要与时间f相对t应.【例1】某电解池屮，若在2 s内各有1.0X1019个二价正离子和2.0X1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A. 0B. 0.8 A C・ 1.6 A D. 3. 2 A点拨：电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的.解析：电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和.故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s 内通过截面的总电荷量应为<7=1.6X10_19X2X1.0X1019 C+1. 6X 10_,9X 1 X2. OX 1019 C = 6.4 C.根据电流的定义式得Z=l = —A=3.2 A.t 2答案：D题后反思正确理解电流的形成，当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的形成都有贡献.触类旁通在例1中，如果在2 s内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子的电荷量都是3.2 C,那么电解池川的电流乂是多人？解析：到达阴极的3.2C的负离子，可理解为有1.6C的负离子由阴极到达阳极，同时又有1.6 C的正离子由阳极到达了阴极，故电解池的电流为/=^ = —A = 1.6 A.t 2答案：1.6 A探究二电流的微观表达式・问题导引•A rti电荷在金属导体中做定向移动形成电流,那么电流的强弱与自rti电荷做定向移动的快慢是否有关呢？请思考以下问题：(1)金属导体中自由电子的定向移动速率与电流的传导速率相同吗？(2)金属导体屮电流强弱与自由电子的运动速率有关吗？提示：自由电子的定向移动速率与电流的传导速率不是一回事，电流的传导速率等于光速；自由电子的定向移动速率越大，电流就越大.・名师精讲・1.建立模型：如图所示，力〃表示粗细均匀的一段导体，长为/,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刀，每个自由电荷的电荷量为72.理论推导：导体/〃屮的自由电荷总数：艸=/〃S•总电荷量皆毗尸刀/Sg.所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间/ =丄•根据公式q=It可得：导体AD中的电流V山牛字=,翻.V3.结论：由此可见，从微观上看，电流决定于导体屮单位体积内的自由电荷数、每个口由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关.特别提醒使用公式/讨论问题时，要注意以下两点：（1）要正确理解式屮各物理量的意义，各个物理量都要用国际单位.（2）由该式不难理解，导体横截面积大的位置，电荷运动速率较慢.4.两个公式的比较!=q/ 1I=nqSv公式性质定义式决定式电流的意义时间才内的平均电流某时刻的瞬时电流描述的角度大量电荷定向移动的宏观表现形成电流的微观实质联系由1= q/ £ 可导11] I=nqSv【例2】（多选）截面积为S的导线屮通有电流7.已知导线每单位体积中有〃个自由电子，每个自由电子的电荷量是e,自由电子定向移动的速率是y,则在时间At内通过导线横截面的电子数是（）A. nSv'tB. z?rA tC. —D.—e Se点拨：电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量，只要求出通过导线截面的电荷量, 即可求出电子数.解析：电荷A q=n，单位体积内的电子数已知，要求出At时间内有多少电子通过截面，才能求出电子数.（1）根据电流的定义式可知，在△广内通过导线截面的电荷量q=IM.所以在这段时间内通过导线横截面的自由电子数为7V = ^ = —,选项C正确.e e（2）自由电子定向移动的速率是I/,因此在时I'可A ［内，位于以截面5^底、长7=rA t 的这段导线内的自由电子都能通过截面.这段导线的体积V=Sl=SvZ所以A广内通过截面S的自rfl电子数为N=nV=nSv^ t＞选项A正确.答案:AC题后反思本题主要考查电流的定义式和微观表达式的应用•求解此题的关键是対电流的本质要有正确的理解，依据电流的宏观和微观表达式，灵活运用解题.触类旁通吕在例2中，如果导线上均匀带有负电荷，每米电荷量为Q,当此导线沿轴线方向做速度为y的匀速直线运动时，由于导线运动而形成的等效电流大小为（）A. VQB. —C. QV SD.——v S解析：在运动方向上假设有一截面，则在广时间内通过截面的电荷量为Q=vt・q,等效电流Z = y = U/ ,故A正确.答案：A。
新高中物理第二章恒定电流第1讲电源和电流学案新人教版选修3.doc
新高中物理第二章恒定电流第1讲电源和电流学案新人教版选修3[目标定位] 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、方向规定，会用公式q＝It分析相关问题。
3。
从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系．一、电源恒定电场1．电源(1)电源是不断地把电子从正极搬运到负极从而维持正、负极之间一定电势差的装置．(2)作用电源的作用是移送电荷，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P在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图1所示．图12．恒定电场(1)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．(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化．例1 将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是( ) A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷C．导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的解析电源将负电荷从负极搬到正极，维持正、负极间有一定的电势差，A正确，B错误；导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的，C错误，D正确．答案AD二、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．2．物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量．电流是表示电流强弱程度的物理量．3．定义式：I＝。
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．4．单位：安培，符号：A。
其他单位：毫安(mA)、微安(μA)。
1A＝103mA＝106μA。
5．方向：电流是标量，但有方向．导体内正电荷定向移动的方向为电流方向，即电流方向与负电荷定向移动的方向相反．深度思考判断下列说法是否正确，并说明理由．(1)电流有方向，所以说电流是矢量．(2)由于I＝，所以说I与q成正比，与t成反比．答案(1)不正确，电流的计算遵循代数运算法则，所以是标量．(2)I ＝是电流的定义式，电流与q无正比关系，与t无反比关系．例2 在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图2所示．如果测得2s内分别有1。
高中物理第二章恒定电流电源和电流导学案新人教选修
2.1 电源和电流A B高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是( )A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功2．二十一世纪新能源环保汽车在设计阶段要对其各项性能进行测试，某次新能源汽车性能测试中，图甲显示的是牵引力传感器传回的实时数据随时间变化关系，但由于机械故障，速度传感器只传回了第20s以后的数据，如图乙所示，已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的，且汽车由静止开始直线运动，设汽车所受阻力恒定，由分析可得( )A．由图甲可得汽车所受阻力为1000NB．20s末的汽车的速度为26m/sC．由图乙可得20s后汽车才开始匀速运动D．前20s内汽车的位移为426m3．篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引。
这样可以减小A．球对手的力的冲量 B．球对手的力的大小C．球的动量变化量D．球的动能变化量4．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图象，由图象可知（）A．甲、乙两质点会相遇，但不在1s时相遇B．甲、乙两质点在1s时相距4mC．甲、乙两质点在第1s内运动方向相反D．在5s内两质点速度方向一直不同5．每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质成分。
氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：=(–)，n=3，4，5，…，其中E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为真空中的光速。
安徽省长丰县高中物理 第二章 恒定电流 2.1 导体中的电场和电流教案 新人教版选修31
【问题】如何用图象表示直流电和交流电？
分析课本例题（详见课本，这里略）
通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。
（三）小结：对本节内容做简要小结
板书
设计
2.1、导体中的电场和电流
电流的微观表示：I=Q/t=nvqS
（4）单位：安培（A），1 A=103mA = 106µA
教学
反思
老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS这就是电流的微观表示式。
（4）单位：安培（A），1 A=103mA = 106µA
（5）电流的种类
①直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。
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。
3．电流（标量）
（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：
电流的微观表示：
取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？---引导学生推导
（二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流
1．电源：
先分析课本图2。1-1说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）
选修第二章恒定电流教案
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流（1课时）一、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。
三、重点与难点：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。
四、教学过程（一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述（二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。
1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）【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。
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。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：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。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
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。
高中物理 第二章 恒定电流 2.2 电动势教案 新人教版选修3-1(2021年整理)
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2.2、电动势2．在外电路中电流的方向？（从电源的正极流向负极）3．电源是靠什么能力把负极的正电荷不断的搬运到正极以维持外电路中恒定的电流?结合课本图2。
2-1，讲述“非静电力”，利用右图来类比，以帮助学生理解电路中的能量问题。
当水由A池流入B池时,由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。
而又由于A、B之间存在高度差，故欲使水能流回到A 池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。
抽水机就是提供该外力的装置,使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。
重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在做此铺垫后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了.两者相比，重力相当于电场力,重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。
从而引出-1．电源(更深层的含义)（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.。
高中物理第二章恒定电流导体中的电场和电流知识导学案新人教选修
1 导体中的电场和电流问题探究导体中没有电场时，导体中自由电荷也在不停地移动，为什么没有形成电流呢?为什么在导体两端加上电源，导体中有了电场后就可形成电流?当你合上开关时，电灯会立即亮起来；当你打长途电话时，你的声音马上就传到遥远的对方，电流的速度有多大你知道吗?自学导引1.电源：(1)带有正负电荷的两个导体，若用一条导线连接，导线中的自由电子在______的作用下定向移动，在导线中形成________电流，两导体的_________很快消失，两导体成为___________.(2)为使连接两导体的导线中有持续的电流，需保持两导体之间维持一定的___________，能提供这种差值的装置叫电源.(3)形成电流的条件：①导体中有___________；②导体两端存在电势差，要想形成持续的电流，必须有产生这种差值的_________.答案：(1)静电力 瞬时 电势差 等势体(2)电势差(3)自由电荷 电源2.导线中的电场：（1）导线中的电场是由___________和导线等电器元件所积累的电荷共同形成的电场的___________，其方向保持和导线___________.（2）由稳定分布的电荷所产生的电场称为___________，这种电场的分布不随___________变化，其性质与___________性质相同.答案：(1)电源 合电场 平行 (2)恒定电场 时间 静电场3.电流：(1)定义：通过导体某一横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的___________称为电流，它描述电流的强弱，是___________，但是有___________.(2)电荷的___________移动形成电流，在电场中正、负电荷定向移动的方向不同，电流的方向规定为与___________定向移动的方向相同，与___________的定向移动的方向相反.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为___________.(3)定义式：___________________.单位：安培，简称安.国际符号A ，它是国际单位制中的七个___________之一.注意：①国际单位制中有七个基本单位，其中力学有三个：米(m)、千克(kg)、秒(s)；热学有两个：开尔文(K)、摩尔(mol)；电学有一个:安培(A)；光学有一个：坎德拉(发光强度)(cd)(高中不要求). ②在电解质溶液中，正、负离子定向移动的方向__________，但形成的电流的方向是___________的，所以公式I=tq 中的q 是指正、负离子的绝对值___________. 答案：(1)比值 标量 方向(2)定向 正电荷 负电荷 恒定电流 (3)I=tq 基本单位 相反 相同 之和 4.直流电：（1）电流的___________不随时间而改变的电流(方向不变，但大小可以变化)，称为直流电.（2）恒定电流：电流的___________、___________都不随时间改变的电流.答案：(1)方向 (2)大小 方向5.三种速率(1)自由电子热运动平均速率约为105 m/s;(2)自由电子定向移动的速率约为10-5 m/s;(3)电流的传导速率为：3×108 m/s.疑难剖析一、电流的形成金属中存在着大量的自由电子和正离子，在导体两端无电势差的情况下，自由电子在导体内做无规则的热运动.自由电子热运动的速率非常大，其数量级为105 m/s.但由于自由电子的运动杂乱无章，因而导体中没有电流.当导体两端存在电势差时，导体内由电源和导线上的堆积电荷共同形成了电场，其电场线与导线平行，这时，自由电子受到电场力的作用，沿着电场的反方向定向移动，形成了电流.如果导体两端的电势差是短暂的，则导体中形成短暂的电流.要想形成持续的电流，导体两端应保持一定的电势差，因而可以把电源接到导体的两端，提供持续的电压，转移电路中的电荷，使电路中保持持续的电流.二、导体中电流I 的微观表达式从微观上看，电流取决于导体的哪些因素呢?如图2-1-1所示，AD 表示粗细均匀的一段导体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 ，每个自由电荷所带的电荷量为q.图2-1-1AD 导体中的自由电荷总数：N=nlS总电荷量Q ：Nq=nlSq所有这些电荷都通过导体的横截面所需要的时间：t=v l 所以，导体AD 上的电流：I=tnlSq t Q =nqSv 由此可见，从微观上看，电流取决于导体中自由电荷的密度、电荷量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关.三、区分电荷定向移动的速率与电流传导的速率电荷定向移动的速率极小而电流传导的速率极大，这是因为电流的传导速率实质是电场的传导速率.当接通电路时，电场便以光速传递到电路中，使电路中每处的自由电荷都受到静电力作用而定向运动，形成电流.虽然各处的自由电荷定向移动的速率小，但由于电路中各处的电荷几乎同时受力而定向移动，故电流的传导速率很快.例如，一根很长的水管，若里面是空的，从一端缓缓地注水，另一端需很长时间才有水流出，若里面已经注满了水，从一端再注入一点水，另一端马上会有水流出.电路中各处都存在自由电子，就像水管中已注满了水，一旦施加外力，它们将会同时运动，从另一端流出.【例1】关于电流的说法中正确的是（ ）A.根据I=tq ，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思路分析：依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 是错误的.虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B 也是错误的.电流是标量，故选项C 也不对.答案：D温馨提示：本题考查电流、恒定电流的定义、方向、单位等概念，应掌握牢固.【例2】 在电解液中，(1)若5 s 内沿相反方向通过面积为0.5 m 2的横截面的正、负离子的电荷量均为5 C ，则电解液中的电流为多大？(2)若 5 s 内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子均为5 C ，则电流为多大？ 思路分析：(1)因I=tq 中的q 是时间t 内通过整个横截面的电荷量，并非通过单位面积的电荷量，所以0.5 m 2是干扰条件.又因正、负离子沿相反方向定向移动形成的电流方向是相同的，所以q 应为正、负离子电荷量绝对值之和，故I=t q =552⨯ A=2 A. (2)根据电解液导电原理可知到达阳极的电荷只有负离子，5 s 内到达阳极的负离子的电荷量也就是这段时间内电路中流过的电荷量，所以有I=t q =55 A=1 A. 答案：(1)2 A (2)1 A温馨提示：(1)用I=tq 计算时，先要选定横截面，弄清是一种电荷还是两种电荷定向移动形成电流，从而确定q 的大小是关键.(2)对于电解液导电，横截面的位置选择不同，通过它的正负电荷的电荷量是否相同?有什么规律?【例3】 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?思路分析：所谓等效电流，就是把电子绕核运动单位时间段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=t q =te ① 再由库仑力提供向心力有：k 22224Tm r e π=r ，得T=k mr e r π2 ② 联立得，I=kmr mr e 222π. 答案：kmr mr e 222π 思维陷阱：本题属于用电流定义计算题型.解此题的关键是找在某一截面经过时间t 所通过的电荷量q.注意不要把电流错误地理解为单位时间、单位横截面积上通过的电荷量，以防在求电流时还除以它的横截面积.拓展迁移1.一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m 2，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5.625×1018个和4.375×1018个，则电解槽中的电流是多大?方向如何?答案：电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的.所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同.铜离子和硫酸根离子都是二价离子，每个离子的电荷量为q 1=q 2=2×1.6×10-19 C,所以，I=tq n q n t q 2211+=，代入数据得I=83 A. 2.铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子.今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为多大？答案：设时间为t ，则在这段时间内通过的自由电子个数为N=mvtS ρ×n ，通过的电流可以表示为I=m vSne t Ne ρ=，所以，电子的平均定向移动速率为v=neS mI ρ. 3.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应有（ ）A.若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则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，电流将变大D.若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小答案：截取圆环的任一截面S ，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，则有：I=TQ t q =，又有T=ωπ2，所以I=πω2Q ，可知选项AB 正确.答案:AB高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第二章恒定电流第一节电源和电流学案新人教选修
第一节 电源和电流【学习目标】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【新知预习】1.电源 ①电源的形成：导体中的 在静电力作用下发生 移动形成电流。
②电源的作用： a.维持电路两端有一定的 。
b.在闭合电路中，使导线中的自由电子发生 从而形成 的电流。
2.恒定电场①定义：由 的电荷所产生的 的电场，称为恒定电场。
②形成：导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷共同形成的，其场强沿 的方向。
电荷的分布是稳定的，电场的分布也 。
3.恒定电流①恒定电流： 和 都不变的电流，称为恒定电流。
②电流a.物理意义：表示电流的 的物理量；b.I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量，它们之间的关系式为：。
电流的单位为 ，简称 ，符号是 ，常用的电流单位还有 和 。
c.电流的方向性：规定正电荷定向流动的方向为电流的方向，与负电荷定向流动的方向相反。
电流虽然有方向，但是是标量。
【导析探究】导析一：形成电流的条件①导体中有自由移动的电荷 ②导体两端有电压例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例2.如图所示验电器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导析二：电流的定义例3.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?导析三：电流的微观表达式例4.有一横截面积为S 的铜导线,通过的电流强度为I 设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为q 此时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目可表示为（ ）A.t nvS ∆B. t nv ∆C.q t I /∆D.Sq t I /∆例5.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0.8m2的横截面AB ，那么：（1）在图中标出正、负离子定向移动的方向；（2）电解槽中的电流方向如何？（3）4s 内通过横截面AB 的电量为多少？（4）电解槽中的电流为多大？【当堂检测】1.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2q2.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量越大电流越大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3.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0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为（ ） A.Q B.π2Q C.πω2Q D.πωQ 2高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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2.1、导体中的电场和电流
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。
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。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?
让学生回答：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。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）
2．导线中的电场：
结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
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。
通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。
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。
3．电流（标量）
（1）概念：电荷的定向移动形成电流。