高中物理恒定电流电源和电流学案

电源和电流

【学习目标】

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

1.定义:能把电路中的电子从_____搬到_____的装置。

2.作用:

(1)维持电源两端有一定的_______。

(2)使闭合电路中保持___________。

二、恒定电流

1.恒定电场:

(1)定义:由电路中稳定分布的电荷所产生的___________。

(2)形成:当电路达到稳定时,由电源、导线等电路元件所积累的_____在导线内共同形成的电场。

(3)特点:任何位置的_________和_________都不随时间变化。

2.电流:

(1)物理意义:表示电流的_________。

(2)单位及符号:在国际单位制中,电流的单位是_____,简称___,符号__。

(3)电流与电量的关系:_____。

(4)恒定电流定义:_____、_____都不随时间变化的电流。

(5)恒定电流的形成:由于_________的作用,使自由电荷定向移动的速率增加,运动过程中与导体内不动的粒子碰撞,使自由电荷速率减小,最终表现为平均速率_____。

三、想一想

由电流的定义式I= 可知，I与q成正比，与t成反比，这种说法对吗？

答案

一、1. 正极负极 2. 电势差持续的电流

二、1.（1）稳定的电场（2）电荷（3）电荷分布电场强度

2.（1）强弱程度（2）安培安 A （3）q=It （4）大小方向（5）恒定电场不变

三、答案：不对。当t一定时，I与q成正比；当q一定时，I与t成反比。

知识点一电源

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. 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。

名师点睛

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。知识点一电源

【典例探究】

典例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之间维持一定的电势差

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

【审题指导】

解答本题时应把握以下两点:

(1) 电源的作用;(2) 形成电流的条件。

挑战自我

2. (多选)关于电源的作用,下列说法中正确的是( )

A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷

B.电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动

C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流

D.电源的作用就是使自由电荷运动起来

知识点二恒定电场

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。

3. 恒定电场与静电场的关系

在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同。在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。

(1) 两种电场的共性

①它们都是物质的一种客观存在形式，都储存着电能；

②它们对处于其中的电荷都有静电力的作用；

③在这两种电场中移动电荷时相应的静电力一般都要做功。

(2) 两种电场的区别

①导体中要建立稳恒电流就必须将导体与电源相连接，形成一闭合的回路。而静电场的建立只需要有电荷存在；

②静电平衡状态下的导体内部场强为零，而在稳恒电流条件下导体内部场强不为零；

③在一般情况下，静电场的电场线并不是电荷运动的轨迹线，但是导体中恒定电场的电场线就是电荷运动的轨迹线。

名师点睛

1. 产生恒定电流的电路中的电场是合电场(E)，它由两部分组成：一是电源的电场(E0)；二是导线两侧的堆积电荷的电场(E′)。

2. 恒定电流电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定，就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷，所以不能认为恒定电场是匀强电场。

知识点三对电流的理解

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. 电流的方向知识点三对电流的理解

典例探究

典例1关于电流，下列说法正确的是( )

A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流

B．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

C．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流