2.1导体中的电场和电流DOC最新版
2.1导体中的电场和电流
6/13/2020
课堂训练
1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量 为10C，则导体中的电流为________A； 1A
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反 方向通过横截面的正负离子的电量均为10C， 则电解液中的电流为_______A． 2A
6/13/2020
3.2 A
3．决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两 个截面B和C，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，每个电荷的电荷量为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 ．
6/13/2020
取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的
时间T内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动
的知识有： 2πR
T= 根据电流的定义
V
I
q t
ev
2R
6/13/2020
课堂训练
7、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 C
A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移 动的方向
B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子， 电流方向不能确定
导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
v IM
SN Ae
7.5105m / s
6/13/2020
v sv vt
补充：三种速度的区别
自由电荷定 向移动速率
自由电荷定向移动形成电流，其中 电荷定向移动速率的数量级一般为 10-5m/s
无规则热运 动速率
导体中的自由电子在不停的做无规 则热运动，其速度与温度有关，常 温下电子热运动速率数量级为105m/s。
电流和电场强度的关系
电电电电电电电电电电
电流和电场强度之间存在一定的关系，即电场强度可以用来表示电流的大小。
在物理学中，电流是指电荷在导体中的流动。
电场强度是指在一个电场中，电荷的移动方向和强度的物理量。
电场强度和电流之间的关系可以用以下方程式表示：
I = nqAv
其中，I表示电流，n表示电荷粒子的数量，q表示电荷粒子的电荷量，A表示导体的截面积，v表示电荷粒子的平均速度。
可以看出，电流的大小与电荷粒子的数量、电荷量、截面积和速度有关。
电场强度也可以用如下方程式表示：
E = F/q
其中，E表示电场强度，F表示电荷受到的力，q表示电荷量。
可以看出，电场强度与电荷受到的力和电荷量有关。
因此，电流和电场强度之间存在一定的关系。
2020学年高中物理 专题2.1 电源和电流试题 新人教版选修3-1
第1节电源和电流一、电源和恒定电场1．电源的概念电源就是把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的装置。
2．电源的作用保持导体两端的（电压），使电路有持续的电流。
3．导线内的电场有电源的电路中，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。
详尽的分析说明：尽管这些电荷也在运动，有的流走了，但是另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也是稳定的，故称。
4．恒定电场由稳定分布的电荷所产生的电场称为恒定电场。
二、电流及其微观表达式1．电流通过导体横截面的跟通过这些电荷量所用的时间的。
2．电流的定义式。
3．电流的单位安（安培），。
1 mA= A，1 μA= A。
自由电子电能电势差电荷恒定电场稳定的电荷量比值 A 10-3 10-6电流的微观表达式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，导体中每单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电荷量为q，则在时间t内处于相距为v t的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。
体积为V=vtS电荷数为N=nV总电荷量为Q=nVq=nvtSq电流为I=Q/t=nvqS此即电流的微观表达式。
【例题】如图所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I （电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为N，一昼夜时间为t）。
A参考答案：试题解析：根据电流定义式，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就可以求出电流。
由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量为总电荷量的一半。
，，，。
规律总结：1．当正、负电荷同时参与导电时，电流定义式中的电荷量是正、负电荷的电荷量的绝对值之和；2．电流与横截面积结无关，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；3．等效思想：将电荷的绕核运动等效为电荷沿着一个环形导体定向运动，从而形成环形电流，再结合电流的定义式求解。
2.1 导体中的电场和电流
2.1 导体中的电场和电流导体中的电场和电流是固体物质中电子运动的重要性质。
在物质中存在自由电子，当外加电场作用于导体时，自由电子会受到电场力的作用而产生电流。
本文将详细介绍导体中的电场和电流的相关概念和特性。
1. 导体中的电场导体中存在大量自由电子，这些自由电子能够在导体内自由移动。
当导体外加电场时，电场力会作用于自由电子，使得电子在导体内发生漂移。
导体中的电场主要通过电子的漂移来展现。
导体中的电场强度与导体内自由电子的密度和电子的漂移速度相关。
当外加电场的电场强度增加时，自由电子的漂移速度也会增加，导致电流密度增大。
此时，导体中的电阻会产生一定的电压降，使得电流得以流动。
2. 导体中的电流导体中的电流是指带电粒子（一般为电子）在导体中的移动。
导体中的电流主要是由外电场作用于导体内的自由电子而产生的。
当外加电场作用于导体中时，电场力会作用于自由电子，使得它们在导体内发生漂移。
自由电子在导体内的漂移形成了电流。
导体中的电流方向与电场方向相反。
具体来说，当外加电场方向为正方向时，导体内的电流方向为负方向。
导体中的电流通过单位横截面积的电荷量来表示，单位为安培（A）。
电流大小与电荷量和电流流动的时间相关。
根据欧姆定律，导体中的电流与电压和电阻之间存在线性关系。
当给定电压情况下，导体的电阻越小，电流就越大。
3. 导体中的电场和电流关系导体中的电场和电流之间存在着密切的关系。
外加电场会使导体内的自由电子发生漂移，产生电流。
导体中的电流会使得导体内部形成一个电场分布，该电场与外加电场方向相反，抵消外加电场对导体内电子的作用。
导体中的电场分布可以用导体内的电势分布来描述。
在稳态下，导体内各点的电势相等。
这是因为在稳态下，导体内的自由电子已经达到了平衡状态。
通过电位移定义电场强度，可以得出导体内各点的电势相等。
导体中的电场分布和导体内的电流分布存在一定的关系。
在导体中存在一种现象，即导体内的电流主要在导体表面流动。
高中物理恒定电流教案人教版选修3-1
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，假设在A、B之间用一细管连起来，那么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。
了解电流的方向与电场的方向关系
了解电流的方向与电场的方向关系电流是指带电粒子在导体中的流动，而电场是指电荷周围的电势能分布。
电流的方向与电场的方向之间存在着密切的关系。
本文将探讨电流的方向与电场的方向之间的关系。
一、电流的方向在电路中，电流的方向通常按照正电荷的流动方向来确定。
当正电荷从高电压区域流向低电压区域时，称为正向电流；反之，当负电荷从低电压区域流向高电压区域时，称为反向电流。
电流的方向可以用箭头表示，指向正电荷流动的方向。
二、电场的方向电场是由电荷周围的电势能引起的力场。
正电荷产生的电场是由正向指向负向，而负电荷产生的电场是由负向指向正向。
电场的方向可以用箭头表示，箭头指向电场力作用的方向。
三、电流与电场的关系电流与电场之间存在着密切的关系。
当电荷离开一个区域时，会在该区域产生一个电场，其方向与正电荷流动的方向相反。
这是因为当正电荷流向某一方向时，它会在周围产生一个正电荷的亏空，从而形成一个指向反方向的电场。
根据安培环路定理，电流产生的磁场沿着闭合电流回路的方向。
而电场的方向与磁场的方向相互垂直。
因此，在电路中，电流的方向确定后，可以通过电场的方向来推断电流回路中磁场的方向。
总结起来，电流的方向与电场的方向之间存在着一定的关系，可以通过正电荷流动方向和电场的分布来推断。
电流产生的磁场方向垂直于电场的方向。
而通过电场和磁场的相互关系，可以研究电磁感应、电动势等重要的电磁现象。
结束语：通过本文的论述可以得出结论，电流的方向与电场的方向之间存在着密切的关系。
电流的方向可以根据正电荷的流动方向进行确定，而电场的方向则与电荷的分布情况相对应。
电流产生的磁场方向垂直于电场的方向。
电流与电场之间的关系对于理解电磁现象以及电路的工作原理具有重要的意义。
2.1 电源和电流、电动势
电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。
2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。
(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。
③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。
(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。
该式求出的是电流的平均值。
（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，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。
4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。
（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。
（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。
【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。
电流电荷在导体中的运动
电流电荷在导体中的运动电流电荷在导体中的运动是电学领域中的基本概念之一，探究电流电荷的运动规律对于理解电路工作原理至关重要。
本文将介绍电流电荷在导体中的运动原理，并探讨其与导体性质、电压、电阻之间的关系。
一、电流和电荷电流是电荷在单位时间内通过导体某一截面的数量，用符号I表示，单位为安培(A)。
电荷是电流的基本载体，用符号Q表示，单位为库仑(C)。
根据电流和电荷的定义，电流I = Q / t，其中Q为通过截面的电荷量，t为通过截面所需的时间。
二、导体中自由电子的运动导体中的电流主要是由导体内部自由电子的运动引起的。
在固体导体中，自由电子是由原子或分子中松散的外层电子形成的。
在导体处于静止状态时，自由电子是随机运动的，由于各个方向运动的自由电子数目大致相等，导致整体上没有净电荷和电流。
三、电势差和电场导体中电荷的运动离不开电势差的存在。
电势差（电压）是指导体两点之间电势能的差异，用符号V表示，单位为伏特(V)。
电势差的产生及电荷的运动都与电场的存在有关。
电场是指导体内部存在的能够产生电场力的区域，通过施加电场力使得电荷产生运动。
四、欧姆定律当导体内部存在电势差时，导体内的自由电子受到电场力的作用，从而产生了电流。
根据欧姆定律，电流I与电压V之间的关系可表示为V = IR，其中R为导体的电阻，单位为欧姆(Ω)。
欧姆定律揭示了导体中电流电荷运动与电势差、电阻之间的关系。
五、电流分布在导体内部，电流的分布是非均匀的。
一般情况下，导体中心的电流密度较大，而靠近导体表面的电流密度较小。
这是因为导体表面与周围介质存在界面效应，在界面附近电流受到限制而密度较小。
六、导体的电阻导体的电阻是指导体对电流通过的阻碍程度，在电路中起到限制电流流动的作用。
电阻的大小取决于导体材料的特性、几何形状及温度等因素。
导体的电阻与电流的关系可以通过欧姆定律来描述。
七、导体的导电性质导体的导电性质直接影响着电流电荷在导体中的运动。
对于良导体来说，电荷能够自由地在导体中移动，从而产生较大的电流。
第一节导体中的电场和电流1
问题:在一个稳定的电路中接个电流表,电流表的 偏转是个定值,由此你能分析电子在导线中做什 么样的运动?
结论:电子在导线中 保持匀速率前进,电 压越大,电子的速率 越大。
电流:描述电流强弱的物理量
单位:安培或安(A) ,还有毫安和微安符号
Iq t
有方向,有大小,但不满足平行四边形定则, 仍然为标量。
在导体两端加电压时,导体内各处就以光 速在各处建立电场,自由电子同时发生定向运 动,从而形成电流。
恒定电流:电流的大小和方 I 向都不随时间改变的电流. I0
0
t
I
交变电流:电流的大
小和方向都随时间改
0
t
变的电流.
问题:电子在导线中定向移动的速度这么慢(通 过一米长的导线要三个多小时),而平时我们一 开灯,电流就瞬间产生了,这是怎么回事?
在导体两端没有加电压时,导体内没有电 场,自由电子做无规则的剧烈热运动,向不同方 向运动的电子数目大致相等，导体中不会形成 N
F
Fn M
E0
Ft
N
Fn M
E0
E′M
N
E0
E E0
N
M E
有人说，电荷在运动，那么这样的话， 电荷分布将是不稳定的，形成的电场也是变 化的？你是怎么看待的？
虽然电荷在流动，有的流走了，紧接着后面 的电荷又来补充，那么总体来说电荷的分布是稳 定的，电场也是稳定的，不随时间变化。这种稳 定的电场我们称之为稳定电场。
第一节 导体中的电场和电流
上一章我们主要介绍了静电场的有关理论， 学习了若干重要的概念和一些物理学的研究方法， 这些都是电学理论的重要基础。
但是在实际的日常生活中，我们更加关注 的是电荷流动所引起的效应，你知道电荷为什 么会流动？服从什么样的规律？产生哪些效应 呢？
2.1 导体中的电场和电流
2.1 导体中的电场和电流21 导体中的电场和电流在我们日常生活中，电的应用无处不在，从照明到驱动各种电器设备，都离不开电的作用。
而要深入理解电的现象和规律，就必须对导体中的电场和电流有清晰的认识。
首先，让我们来聊聊导体中的电场是怎么一回事。
导体内部存在着大量可以自由移动的电荷，比如金属中的自由电子。
当我们在导体两端加上电压时，就会在导体内部产生电场。
这个电场就像是一种“推动力”，驱使着自由电荷定向移动。
想象一下，这就好比在一条拥挤的道路上，突然有一股力量让人群朝着一个方向整齐地移动。
导体中的电场强度是有一定规律的。
在均匀的导体中，电场强度通常是恒定不变的。
这意味着电荷在导体中的移动速度也是相对稳定的。
那电流又是什么呢？简单来说，电流就是电荷的定向移动。
当导体中的自由电荷在电场的作用下沿着一定的方向移动时，就形成了电流。
电流的大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来衡量，单位是安培（A）。
电流的形成需要满足两个条件：一是要有能够自由移动的电荷，二是要有电场的驱动。
比如在金属导体中，自由电子就是能自由移动的电荷，而外加的电压则提供了电场。
我们再深入探讨一下电流的性质。
电流分为直流和交流两种。
直流电流的方向始终不变，就像一条笔直的河流一直朝着一个方向流淌。
而交流电流的方向则会周期性地改变，如同大海的潮汐，有涨有落。
在实际应用中，不同的电流类型有着不同的用途。
直流电流常用于电池供电的设备，比如手电筒、遥控器等。
交流电流则广泛应用于家庭用电和工业生产中，因为它便于传输和变换电压。
导体中的电场和电流之间存在着密切的关系。
电场强度越大，电流也就越大。
这就好比推动人群的力量越大，人群移动的速度就越快。
同时，导体的电阻也会影响电流的大小。
电阻越大，相同电场强度下电流就越小，就好像道路越崎岖，人们行走的速度就越慢。
为了更好地理解导体中的电场和电流，我们来举几个例子。
比如电线，当电流通过电线时，电线内部就存在电场，驱使电子移动，从而实现电能的传输。
通电导体内的电场和电荷的分布
通电导体内的电场和电荷的分布
导电体内的电场和电荷分布在电磁学和物理学中广泛应用，其研究的内容中包括处理条件相对更复杂的普通电导体中的电场和电荷分布。
当电流流过普通电导体时，将产生电场和构成电场线圈的电荷。
如果仅考虑普通电导体，则电场是由电荷带来的，而电荷则由电场吸收或释放。
为了研究电场和电荷在普通电导体中的分布，必须对导体中存在的电流进行准确的解析计算，因为电流决定了电场和电荷的分布。
有了电流的详细数据，量子计算就可以计算普通电导体内的电场和电荷的分布。
由于普通电导体在真空中所具有的不同特性，所产生的电场和电荷会有不同的状况。
但无论是电场还是电荷，都存在着相同的原理：空间中某处相对于另一处存在着一定强度的电场，从而影响流过该处的电荷分布情况。
此外，电流和电场的变化会随时间而变化，使普通电导体内的电荷分布呈现出一定的模式。
研究普通电导体内的电场和电荷分布，可以为制造电子元件和设备提供参考，使其能够更好地了解整体的性能和特性。
此外，研究普通电导体的电场和电荷分布也有助于熟悉电磁场的宏观行为，从而探索物质与环境这种动态关系。
第二章 静电场中的导体与电介质
第二章 静电场中的导体与电介质2.1 导体与电介质的区别：（1）宏观上，它们的电导率数量级相差很大（相差10多个数量级，而不同导体间电导率数量级最多就相差几个数量级）。
（2）微观上导体内部存在大量的自由电子，在外电场下会发生定向移动，产生宏观上的电流而电介质内部的电子处于束缚状态，在外场下不会发生定向移动（电介质被击穿除外）。
2.2静电场中的导体1. 导体对电场的响应：静电场中的导体，其内部的自由电子会发生定向漂移，电荷分布会发生变化，这是导体对电场的响应方式称为静电感应，导体表面会产生感应电荷，感应电荷激发的附加场会在导体内部削弱外电场直至导体内部不再有自由电子定向移动，导体内电荷宏观分布不再随时间变化，这时导体处于静电平衡状态。
2. 导体处于静电平衡状态的必要条件:0i E =（当导体处于静电平衡状态时，导体内部不再有自由电子定向移动，导体内电荷宏观分布不再随时间变化，自然其内部电场（指外场与感应电荷产生的电场相叠加的总电场）必为0。
3. 静电平衡下导体的电学性质：（1）导体内部没有净电荷，电荷（包括感应电荷和导体本身带的电荷）只分布在导体表面。
这个可以由高斯定理推得：ii sq E ds ε⋅=⎰⎰，S 是导体内“紧贴”表面的高斯面，所以0i q =。
（2）导体是等势体，导体表面是等势面。
显然()()0b a b i a V V E dl -=⋅=⎰，a,b 为导体内或导体表面的任意两点，只需将积分路径取在导体内部即可。
（3）导体表面以处附近空间的场强为：0ˆEn δε=，δ为邻近场点的导体表面面元处的电荷密度，ˆn为该面元的处法向。
简单的证明下：以导体表面面元为中截面作一穿过导体的高斯柱面，柱面的处底面过场点，下底面处于导体内部。
由高斯定理可得：12i s s dsE ds E ds δε⋅+⋅=⎰⎰⎰⎰，1s ,2s 分别为高斯柱面的上、下底面。
因为导体表面为等势面所以ˆE En=，所以1s E ds Eds ⋅=⎰⎰而i E =0所以0ds Eds δε=，即0ˆE n δε=（0δ>E 沿导体表面面元处法线方向，0δ<E 沿导体表面面元处法线指向导体内部）。
电场中的导体
电场中的导体学科:物理教学内容:电场中的导体【基础知识精讲】1.金属导体特征金属导体由做热振动的正离子和在它们之间做无规则热运动的自由电子组成.2.静电感应现象把金属导体放进电场中,导体内部的自由电子受到电场力的作用,将向电场的反方向定向移动,结果会使导体两端分别出现正.负电荷.此现象叫静电感应.若将上述导体的两部分并拢放置,则再分开为两部分时,可使两部分分别带上等量的正.负电荷,即为感应起电.3.静电平衡状态导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态.静电平衡是导体中的电荷在外电场的电场力作用下重新分布,从而产生感应电荷,感应电荷在导体中形成的电场抵消外电场的结果.4.处于静电平衡状态的导体的特性(1)导体的内部的合场强处处为零;(2)净电荷只分布在导体的外表面;(3)电场线与导体表面垂直相接.(4)整个导体是一个等势体,其表面是一个等势面.说明:①净电荷是指导体内正.负电荷中和后所剩下的多余电荷.②第(4)条要到后面的节次再学习.5.静电屏蔽静电平衡时导体内部的场强为零.把电学仪器和电子设备的外面套上金属网或金属皮,仪器和设备就会因其所在处的场强为零而不受外电场的影响,这就是静电屏蔽.【重点难点解析】重点静电平衡导体的场强和静电荷分布特点.难点法拉第圆筒实验.例1 如图,不带电的导体AB左侧有一带正电的小球+Q.现分别将导体的A端.正中部和B端分三次在初始状态相同的情况下,与地短暂接通又断开,之后导体AB的带电及其内部的场强情况是( )A.正电B.负电C.不带电D.AB上的感应电荷在其内部M点产生的场强不为零,且方向指向+Q解析此类问题可用两种方法判断.方法一:利用电荷间的相互作用力判定.AB处于+Q产生的电场中,由于静电感应,A 端感应带负电荷,B端感应带正电荷.此过程可理解为AB中自由电子被+Q所吸引,吸引到离+Q越近越好,如果此时用导线把AB与地接通,那么被排斥的正电荷(实际上移动的是自由电子)就会移动到AB与地组成的大导体离+Q的远端,断开接地线后,AB就带了负电.可见不管把导体AB的何部位短暂接地后,其都将带+Q的异种电荷.方法二:用电势高低判定.因无穷远和地电势为零,因此带正电的小球所形成的电场中任一点的电势均大于零.又由于导体AB是一等势体,且高于地的电势,则不管导体上的那一处与地相接,导体中的正电荷都会在电场力的作用下从电势高处流向电势低处,从而使导体带负电.答案选BD.说明类似的问题还有,上述过程中用〝用手接触一下导体AB〞的操作代替〝短暂接地又断开〞的操作,则可得到同样的结果.例2 分别判定下列图中A.B.C.D四点电场的有无和方向.解析因为正电荷附近的导体空壳在静电平衡后右侧带负电,左侧带正电,感应电荷的电场和点电荷在A点的电场相抵消,所以A点场强为零.对于B点,由于B接地,导体壳平衡后右端带负电,同理,B点场强也为零.对于C点,有三个电场在此叠加,即点电荷的电场.导体壳内壁负的感应电荷和外壁正的感应电荷产生的电场,其中两类感应电荷的电场正好相互抵消,C处的合场强为点电荷的电场,所以C的场强方向沿球心与C连线指向C.对于D点,由于导体壳接地,所以与C点情况不同的是少了导体壳外壁正的感应电荷的电场,因此剩下的两个电场相抵消,D点场强为零.由此例分析可知,空壳导体是否接地,都能〝阻挡〞外电场的进入;而只有接地的空壳导体才能〝阻挡〞内部电场的〝泄露〞.〝阻挡〞和〝泄露〞两词都加上引号,目的是强调静电屏蔽现象不是真的阻挡了电场,而是感应电荷的电场和原来的电场相抵消.【难题巧解点拨】例1 如图所示,在靠近空心金属筒P处,有一接地金属球M.把带负电的小球Q放入P内部,能使M带负电的作法是:( )A.Q不接触P的内壁,而将P短时间接地后再移去QB.Q不接触P的内壁C.Q接触P的内壁D.Q不接触P的内壁而将P接地解析若用作用A,根据静电感应的〝接地〞问题分析,可知移去Q后,P外表面带正电,M带负电,A正确.若用作法B,由静电感应,此时M带正电;若用作法C,此时Q 的负电全部移至P的外面,同样M带正电;若用D作法,此时属〝内屏蔽〞,M处合场强为零,M将不带电.答案A正确.说明本题考查了对接触起电,感应起电,静电屏蔽等知识的掌握情况,解题的关键是利用上述知识进行综合分析.例2 长为l的导体棒原来不带电,现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示.当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于,方向为.解析导体棒在点电荷+q的电荷中发生静电感应,左端出现负电荷,右端出现正电荷,棒中任何一点都有两个电场,即外场——+q在该点形成的电场E0,附加电场——棒上感应电荷在该点形成的电场E′,达到静电平衡时E′＝E0.题中所求的即为E′,于是我们通过上述等式转化为E0.解答:棒的中点距+q为r＝R+l/2,于是E′＝E0＝,而且E′和E0方向相反.同理,我们还能求棒中其他点的附加电场的场强.说明感应电荷电量是面分布,且电量值未知,所以不能直接由E＝k来求,只能利用静电平衡的性质来求.【命题趋势分析】本节的考点主要有以下三个方面.一是关于静电感应过程中感应起电的有无及其性质的判定;二是判定和计算处于静电平衡状态中的导体内的场强;三是关于静电屏蔽过程中有关位置的带电.场强.电势.电势差等物理量的判定.分析和解决这些问题,要根据电场的有关性质和处于静电平衡状态下导体的性质来进行.【典型热点考题】例1 一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a.b.c三点的场强大小分别为Ea.Eb.Ec,三者相比,则( )A.Ea最大B.Eb最大C.Ec最大D.Ea=Eb=Ec解析处于静电平衡的导体内部场强处处为零,故a.b.c三点的场强都为零.静电平衡的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果.所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向.比较a.b.c三点感应电场的场强,实质上是比较带电体MN在这三点的场强.由于C点离MN最近,故MN在C点的场强最大,感应电荷在C点场强也最大.答案选C.小结本题在高考中,考生错选D者达半数以上,这些考生不理解静电平衡的导体内部的电场强度为零,是空间中所有电荷在导体内任一点产生的电场强度的矢量和为零.本题要求考生对静电平衡.电场强度的叠加等规律有较深入的理解,并能结合实际问题进行合乎逻辑的分析和推理.例2 如图所示,在相距r.带等量异种电荷的两个点电荷的连线中点放一半径为R 的金属球,求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向.解析由于处于静电平衡状态的导体内合场强为零,即为+Q.-Q和感应电荷在球心处的合场强为零,因此只须计算+Q.-Q在球心处产生的场强:E1＝k,由O指向-Q;E2＝k,由O指向-Q.所以感应电荷在球心O处的的场强大小为E感＝E1+E2＝2·KQ/()2＝8KQ/r2,方向为由O指向+Q.【同步达纲练习】1.在电场中的导体处于静电平衡时,一定为零的物理量是( )A.导体内任意两点间的电势差B.导体内任一点感应电荷的场强C.导体表面任一点的场强D.导体内的净电荷2.如图所示,带正电的小球靠近不带电的金属导体AB的A端,由于静电感应,导体A端出现负电荷,B端出现正电荷,关于导体AB感应起电的说法正确的是( )A.用手接触一下导体的A端,导体将正带电荷B.用手接触一下导体AB的正中部位,导体仍不带电C.用手接触一下导体AB的任何部位,导体将带负电D.用手接触一下导体AB后,只要带正电小球不移走,AB不可能带电3.如图所示,A.B是两个大小不等,都在上端有开口的金属球壳,带有绝缘支架,其中A带正电,B不带电,C是带有绝缘柄的小球.现用C从A上取电荷,并且要求C上电荷全部传给B,方法应是( )A.C与A外壁接触后,再与B外壁接触B.C与A外壁接触后,再与B内壁接触C.C与A内壁接触后,再与B内壁接触D.C与A内壁接触后,再与B外壁接触4.如图,将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触),另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近,如图所示,于是( )A.A往左偏离竖直方向,B往右偏离竖直方向B.A的位置不变,B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向,B的位置不变D.A和B的位置都不变5.将一带电棒慢慢靠近一带负电的验电器时,看到验电器金箔的张角增大,则棒上电荷的电性为.6.如图接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电量为Q,它到球心的距离为r,该点电荷的电场在球心的场强E＝.该金属球上感应电荷在球心点产生的场强E′＝.【素质优化训练】1.如图所示,两个相同的空心金属球M和N,M带-Q电荷,N不带电,旁边各放一个不带电的金属球P和R(M.N相距很远,互不影响),当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔时( )A.P.R上均出现感应电荷B.P.R上均没有感应电荷C.P上有,而R上没有感应电荷D.P上没有,而R上有感应电荷2.如图所示.在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰).下列说法中正确的是( )A.B端的感应电荷越来越多B.导体内场强越来越大C.导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D.导体的感应电荷在MN两点场强相等3.如图所示,A.B为带异种电荷的小球,将两不带电的导电棒C.D放在两球之间,当用导线将C左端_和D棒右端y连接起来的瞬间,导线中的电流方向是.4.如图所示,A.B两点间相距0.3m,在A点放一个带电量为qA＝1.0_10-8C的正电荷,在B点放一个带电量qB＝-1.0_10-8C的负电荷.在两个点电荷连线上方放一个半径为0.15m的金属球,球心O到A点和B点的距离都是0.30m,则金属球上感应电荷在球心处产生的场强大小为.并请你在图上画出场强方向示意图.(K＝9.0_10-9 Nm2/C2)5.如图所示,在孤立点电荷+Q的电场中,金属圆板A处于静电平衡状态,若A与+Q 在同一平面内,试在圆板A内画出由于板上感应电荷形成的附加电场的三条电场线.6.带电量为Q的正点电荷距一很大的接地金属板的间距为a,如图所示,试求金属板对点电荷作用力.【生活实际运用】〝卡拉OK〞设备中的有线话筒使用时间过长后,特别是使用时又经常弯折其导线,使用过程中有时会出现〝嗡嗡〞或〝咝咝〞的干扰声,如何动手消除此现象?参考答案:【同步达纲练习】1.AD2.C3.B4.D5.负6.KQ/r2.-kQ/r2【素质优化训练】1.D2.AC3._→y4.1000N/C,过O点沿A→B方向5.6.等效电场圆如下图,得F＝K【生活实际运用】提示:此现象多为话筒外壳与屏蔽线断开,或者屏蔽导线被折断后,使交流信号在人体上的感应信号进入话筒所致.消除方法是:把断点找出接通或换一根整的话筒导线.。
导体中的电流例题与练习
导体中的电场与电流【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 ）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【解析】A 、B 两个导体，由A 带负电，在A 导体周围存在指向A 的电场，故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应有B 到A 。
【答案】A【例2】在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速，且形成的电流强度为I 的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
设电子的质量为m ，电荷量为e ，进入加速电场之前的速度不计，则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？【解析】本题已知的物理量很多，有同学可能从电子被电场加速出发，利用动能定理来求解，如这样做，将可求得电子打到荧光屏的速度，并不能确定打到荧光屏上的电子数目，事实上，在任何相等时间里，通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的，荧光屏是最后的一个横截面，故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ，这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目，n=eIt e Q = 【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？【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AB ，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16C⑷由电流强度的定义I=416=t Q =4A 【基础练习】一、 选择题：1、下列关于电流的说法中正确的是（ ）A 、只要导体中有电荷运动，就有电流B 、导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的C 、导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的D 、电流可能是由正电荷定向移动形成的，也可能是负电荷定向移动形成的2、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 、只在导体两端瞬间加电压D 、只要有大量的自由电荷3、关于电流的方向下列说法中正确的是（ ）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4、在电源的正、负极间连接一根粗细均匀的导线，在导线内部就会形成电场，下列说法中正确的是（）A、导线内部形成的电场，只有电源产生B、导线内部形成的电场，有电源和导线上堆积的电荷共同产生C、导线内的电场线应和导线平行D、导线内电场线应指向导线的某一侧5、下列关于电流的说法中，正确的是（）A、电流有方向所以电流强度是矢量B、大小不随时间变化的电流叫恒定电流C、方向不随时间变化的电流叫恒定电流D、通常所说的直流电常常是指恒定电流6、下列关于电流的说法中，正确的是（）A、金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向迁移的速率B、温度升高时金属导体中自由电子热运动加快，电流也就增大C、电路接通后，电子由电源出发，只要经过一个极短的时间就能到达用电器D、通电金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动二、填空题：7、在金属内部，能自由移动的电荷是；在酸、碱、盐等液体内部能自由移动移动的电荷是（填“原子”、“原子核”、“电子”、“正离子”或“负离子”）8、某电解槽中，在5s内通过某一固定截面向左迁移的负离子所带的总电量为0.20C，则该电解槽中电流强度为A，电流方向为。
导线中的电场
导线中的电场导线中的电场是一种重要的物理现象，它经常被应用在电力工业、通讯工业等领域，具有极高的应用价值。
导线中的电场可以简单地理解为，当电荷通过导线传输时，电荷周围的电场产生变化，这种变化可以通过一系列的物理公式进行计算和分析。
在本文中，我们将深入研究导线中的电场，从基本概念入手，逐渐发展到一些深入的知识和现实应用案例。
一、基本概念在讨论导线中的电场之前，我们需要先了解几个基本概念：电场、电势、电势差。
电场指的是周围空间中存在的电荷相互作用所形成的力场，一般用矢量来表示。
电势指的是单位正电荷在电场中所具有的电势能，是一个标量值。
电势差指的是两个点之间电势的差值，即单位正电荷从一点经过电势差到达另一个点所具有的电势能的变化量。
二、导线中的电场在一个导线中，可以通过一系列的物理公式计算出电场密度。
这个物理公式的计算基础是静电场的高斯定理和欧姆定律。
高斯定理指的是，在一个闭合曲面内部，电场的通量和该闭合曲面所包围的电荷成正比。
而欧姆定律指的是电流密度和电场强度的比例关系。
这两个公式可以帮助我们计算出导体内部的电场。
三、导线中的电场分布导线中的电场分布可以分为静电场分布和动态电场分布。
静电场分布指的是不随时间变化的导线中的电场分布，这种情况下的导线被称为“稳态导线”。
在一个稳态导线中，电流密度是均匀的。
这是因为在稳态情况下，导体内部的自由电子均处于静止状态，导体表面的电场强度基本上为零，因此导体内部的电场强度也是均匀的。
动态电流和稳态电流有着明显的差异。
在一个动态电流导线中，电流密度是不均匀的。
这是因为电子在导体内部以极高的速度穿行，导致局部电荷变化，进而导致局部电场的变化。
当电流在导线中以变化的方式传输时，会产生一种电磁波，使得电场和磁场相互作用。
这种情况下，导线中的电场是有波动的，波动的频率等于电磁波的频率。
四、导线中电磁波的应用导线中电磁波的应用非常广泛，主要涉及到通讯工业、雷达系统、无线电等领域。
2.1导体中的电场和电流
第一节、导体中的电场和电流2.1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。
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。
（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：tQ I 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 。
2.1 导体中的电场和电流
2.1 导体中的电场和电流21 导体中的电场和电流在我们的日常生活中，电的应用无处不在，从照明的灯泡到驱动各种设备的电机，电已经成为现代社会不可或缺的一部分。
要理解电的运行机制，我们首先需要深入探讨导体中的电场和电流这两个关键概念。
导体，简单来说，就是能够让电荷自由移动的物质。
常见的导体如金属，其内部存在大量可以自由移动的电子。
当导体处于一个外部电场中时，这些自由电子就会在电场力的作用下发生定向移动，从而形成电流。
让我们先来看看导体中的电场。
当一个导体处于一个外加电场中时，比如将导体连接到电池的两极，导体内部会迅速建立起一个新的电场。
这个新电场与外加电场的方向相反，并且会随着时间的推移逐渐增强，直到与外加电场大小相等，方向相反。
此时，导体内部的总电场强度为零，但自由电子仍然会在这个瞬间形成的电场作用下移动，从而产生电流。
那电流究竟是什么呢？电流可以被理解为电荷在单位时间内通过导体横截面的量。
如果在一段时间 t 内，通过导体横截面的电荷量为 Q，那么电流 I 就可以表示为 I ＝ Q ／ t 。
电流的单位是安培（A），1 安培意味着每秒通过导体横截面的电荷量为 1 库仑。
在实际情况中，电流的大小和方向可能会发生变化。
如果电流的大小和方向始终保持不变，我们称之为恒定电流。
恒定电流在很多电子设备和电路中都非常重要，因为它能够提供稳定的能量供应。
为了更深入地理解电流，我们还需要了解电流密度的概念。
电流密度是指通过导体单位横截面积的电流大小。
它可以更精确地描述导体内部电流的分布情况。
导体中的电场和电流之间存在着密切的关系。
电场为电流的形成提供了驱动力，而电流的存在又会反过来影响电场的分布。
例如，在一个电阻均匀的导体中，电流密度与电场强度成正比，比例系数就是导体的电导率。
在复杂的电路中，导体中的电场和电流的分布会更加复杂。
不同的导体材料、形状和连接方式都会影响电场和电流的情况。
了解导体中的电场和电流对于我们设计和优化电子电路、提高能源利用效率以及保障电力系统的安全稳定运行都具有重要意义。
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2.1导体中的电场和电流DOC最新版
高中物理课堂教学教案2.1导体中的电场和电流年月日课题§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）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。
（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。
教学重点、难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。
教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段投影片，多媒体辅助教学设备教学活动（一）引入新课教师：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。
（板书课题：导体中的电场和电流）（二）进行新课教师活动：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。
1．电源教师：（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？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。
教师：（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？引导学生讨论、解释可能会产生的现象。
培养、锻炼学生的思维能力。
通过学生回答，发表见解，培养学生语言表达能力。
师生互动，建立起电源的概念。
思考：电源p在把电子从a搬运到b的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？过渡：在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点呢？2、导线中的电场教师：（投影）教材图2.1－3，（如图所示）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进行研究，如图2.1－4所示。
教师引导学生讨论导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态。
要把思维的过程展现给学生。
说明：教师要引导学生运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。
这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。
通过师生分析，建立起恒定电场的概念。
引导学生理解电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。
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。
电流的定义：物理上把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。
用i表示电流。
电流的定义式是什么？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）。
它们之间的关系是： 1 ma=10-3a；1μa=10-6a 教师：1a的物理意义是什么？学生：如果在1 s内通过导体横截面的电荷量是1 c，导体中的电流就是1 a。
即
1a=1 c/s ［投影］教材42页例题，教师引导学生分析题意，构建物理模型，培养学生分析问题解决问题的能力。
师生互动：讨论，如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？点评：通过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。
（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究☆关于电流的方向【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是_______ a．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向b．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定c．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向d．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同解析：正确选项为c 电流是有方向的，电流的方向是人为规定的。
物理上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一定与电流的方向相反。
☆关于电流的计算【例2】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？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？解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间t内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有：t= 根据电流的定义式得：i=
学生活动作业书面完成p43“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。
板书设计教学后记
2.1导体中的电场和电流DOC最新版。