21第一节电源和电流导学案

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电源和电流导学案

通道一中高二年级物理学科集体备课导学案课题电源和电流主备人成林备课组成员粟贵虹，吴敏利课型课时总课时授课人集体备课内容教学目标1，知道恒定电场，了解电源在电路中的作用。

2，理解电流的定义式，微观表达式，知道电流的决定因素。

教学重点难点理解恒定电场和恒定电流形成的过程掌握电荷量，电流，通电时间等物理量之间的关系教法学法教具准备教学过程导学案二次备课（修改）导入新课：电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，手电筒中小灯泡能持续发光．导体中的电流是怎样形成的？1．导体中有电流，是因为自由电子做什么运动？2．电路中之所以能有持续的电流，是因为电路两端维持着一定的电势差，这是什么元件在起作用？新课讲授一、自主学习：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 ＝qt，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 .二、合作探究：二、恒定电场 [问题情境]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．这些电荷也在运动，电荷的分布却是稳定的，这是为什么？[要点提炼]1．由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为____________． 2．在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________．三、恒定电流 [问题情境]1．什么样的电流被称为恒定电流？2．我们用什么物理量来描述电流的强弱程度？3．电流的传播速度是光速，电子在导线中也是以光速移动吗？教学过程三、展示交流：例1某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A．0 B．0.8 AC．1.6 A D．3.2 A听课记录：变式训练1如图3所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，t s内通过溶液内截面S的铜离子数是n，设基元电荷为e，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？图3例2电子的绕核运动可等效为环形电流．若氢原子中的电子以速率v 在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于多少四、师生小结：五、巩固拓展：1．关于电流的概念，下列说法正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子定向移动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大2. 如图5所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设基元电荷为e ，则以下解释中正确的是( )图 5A ．正离子定向移动形成电流方向从A →B ，负离子定向移动形成电流方向B →A B ．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消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)et3．导体中电流I 的表达式为I ＝nqSv ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体每单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( ) A ．导体运动的速率 B ．电流传导速率C ．自由电荷定向移动的速率D ．电子热运动速率4．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是( )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大小相同5．如图6所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒每米的电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图6A ．vqB .q vC ．qvSD .qvS六，教学反思：。

2.1电源和电流精品导学案

可以产生持续的电流吗？第1节电源和电流学习目标：1．知道电源在直流电路中的作用2．知道恒定电流的定义、单位3．从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

重点：电流的概念难点：从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

一、自主学习：（10min ）1.电源观察教材P 41的图2.1-1，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 自由电子会在静电力的作用下定向移动(电流)，电子移动方向为（填A →B 或B →A ），若要保持持续的定向移动(电流)，A 、B 需有一个装置，使A 、B 周围的空间始终存在一定的电场，能使A 、B 间维持一定的电势差的装置称为。

2.恒定电场导线内的电场是由、等电路元件所积累的电荷共同形成的，电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会。

由的电荷所产生的的电场，称为恒定电场，3.恒定电流由于的作用，导体中自由电荷定向运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子从而减速，总体来说自由电荷定向运动的不随时间变化。

把、都不随时间的电流称为恒定电流。

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。

小试牛刀：1.以下说法正确的是：（）A.必须有电源，自由电荷才在电路中移动B.电流有方向，所以它是一个矢量C.电荷移动的方向就是电流的方向D .单位时间内通过导体横截面的电荷数越多，电流就越大2.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________。

通过学习，你还有那些地方没弄明白？二、课堂探究（25min ）【合作探究1】形成电流的条件问题1：如右图所示，怎样使水管中有源源不断的水流呢？问题2：如何使电路中有持续电流？归纳总结：电源的作用是：从搬运电荷角度看：从能量转化的角度看：【针对训练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，下列叙述中正确的是（）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【互动探究1】导线中的电场结合课本图2.1-2分析导线中的电场的分布情况。

1电源和电流导学案

编号10 课题1、电源和电流周次8 主编人王恒波审核人审批人课时 1 姓名班和组组评师评学习目标1、了解电流的形成过程，明确电源在电路中的作用，认识导线中恒定电场的建立和恒定电流的形成过程。

2、掌握电流的定义式、单位、方向及微观表达式。

学习重点理解电流的产生条件、定义式、单位、方向及微观表达式。

学习难点恒定电流的形成，电流的定义式的应用、电流微观表达式的推导。

学习过程自主学习【自主预习案】一、电源1、电源：能把自由电子从________极搬到_________极的装置。

2、其作用是：保持导体两端的_____________，使电路中保持持续的__________。

二、电流1、电流（I）：描述电路中电流强弱的物理量。

若用I表示，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则它们间的关系式为:_______。

2、单位：国际单位制中，电流的单位是_________，简称______，符号是_______。

常用单位：毫安（mA）、微安（μA），1 A = mA = µA3、电流的方向：规定正电荷的定向移动方向为电路中的电流方向，但电流是量。

在金属导体中，只有能定向移动，其效果相当于电子不动，而有等量的正电荷沿的方向定向移动，即电流方向与自由电子定向移动方向。

【回顾总结·感悟提升】1、形成电流的条件：2、电源的作用：3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线 .(恒定电场)4、恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流.5、电流：表示电流的强弱程度的物理量.（1）定义式：I=q / t（2）金属导体中电流的计算式：I=nqsv （其中n 为导体单位体积内自由电荷数目，s 为合作探究导体横截面积， v为电荷定向移动速率， q为每个自由电荷的电量。

）【何作探究案】【训练案】1．关于形成电流的条件，下列说法正确的是( )A．物体内有自由移动的电荷B．物体内有自由电荷且两端有电势差C．物体两端存在电压D．导体两端存在电压2．下列叙述中正确的是( )A．导体中电荷运动就形成电流B．国际单位制中电流的单位是安培C．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流强度必定不为零3．一段横截面积为0.5cm2的导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流强度是( )A．0.2 A B．0.3 A C．0.5 A D．104 A4．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．同种材料制成的两个金属导体都通电，则电流大的那个导体内自由电荷定向移动速率大C．由于电荷做无规则热运动的速度比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多 D．电荷做无规则热运动不形成电流5．有稳定电流时关于导体中的恒定电场．下列说法正确的是( )A．导体中的电场是由电源两极电荷在空间直接形成的B．导体中的电场是由导体内自由电荷形成的C．由于处于静电平衡状态，导体内场强为零D．导体中的电场分布不随时间变化6．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在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？。

高中物理2.1电源和电流导学案新人教版选修

第二章恒定电流第1节电流和电源【学习目标】1．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.通过类比和分析对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

【重点、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。

预习案【自主学习】从正极搬到负极的装置。

、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

【学始于疑】探究案【合作探究一】问题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______。

问题2：某电解槽横截面积为2，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_____。

归纳总结【合作探究二】问题1：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 ．已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率在时间t内通过导体某截面的电量为:所形成的电流为:归纳总结：【课堂小结/本节知识网络】【思考】【当堂检测】1.形成持续电流的条件是( )2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）3.以下说法正确的是（）4.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2的某截面，那么通过这个截面的电流是()A.0B.C.D.【课后巩固】1.有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线有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u ，在t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A ．nuStB ．nut C. It/q D. It/Sq2. 氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为 2.4×10-16s ，则电子绕核运动的等效电流多大？【答案】自主学习：1.电子 2.电源导线导线 3.稳定 4. 大小方向 5.强弱正电荷安培 A tq I 当堂检测:1、B 2、BD 3、C 4、D 课后巩固：1、AC 2、7×10-4A4.6用牛顿定律解决问题（一）一、教材分析梁.二、教学目标知识与技能：①能够从物体的受力情况确定物体的运动情况.能够从物体的运动情况确定物体的受力情况②掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路方法。

11.1电源和电流(第一课时)导学案高二上学期物理人教版

11.1 电源和电流〔第一课时〕学习目标1．了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场，初步体会动态平衡的思想。

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解释。

新课导入电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出刺眼的闪光，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?合作探究一、电源1、如图为分别带有正、负电荷的A、B两个导体球〔1〕假如用导线将它们连接起来，A、B间的电势差会发生什么变化？〔2〕最终A、B两个导体球会到达什么状态？〔3〕导线中能否消失电流？这个电流有什么特点？2、如何让导线中保持持续的电流？〔和水流的形成比拟〕归纳：1、电源：〔1〕定义：电源是能不断把从极搬运到极的装置〔2〕作用①移送电荷：使电源正、负极间有肯定的，使电路中有的电流。

②能量转化：把其他形式的能转化为能。

2、产生持续电流的条件：二、恒定电流1、通过阅读教材P54，说明以下问题：〔1〕导体四周电场是如何形成的？〔2〕恒定电场及其特性。

〔3〕恒定电流及其形成过程。

2、恒定电流：、都不随时间变化的电流。

3.电流:(1)物理意义：表示电流的程度的物理量。

(2)定义：通过导体某一横截面的与所用时间的比值，叫做导体的电流。

(3)表达式：〔式中电荷量q取肯定值〕(4)单位：①国际单位:，简称安，符号为。

②常用单位：毫安mA、微安μA。

关系:1 A=mA =μA。

(5)方向：规定电荷定向移动的方向为电流的方向。

三、电流微观表达式1、推导如下图，AD表示粗细匀称的一段长为l的导体，两端加肯定的电压，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为q 。

〔1〕AD 导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？〔2〕这些电荷都通过横截面D 所需的时间是多少？〔3〕导体AD 中的电流是多大？2．三种速率(1)电流的传导速率等于光速，为3×108 m/s 。

高中物理 2.1电源和电流导学案新人教版选修

高中物理 2.1电源和电流导学案新人教版选修2、1-电源和电流学习目标1、知道电源在直流电路中的作用2、知道恒定电流的定义、单位3、从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

教学重点:电流的概念教学难点:从微观角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。

自主学习：1、电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2、导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3、由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4、把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5、电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；6、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。

电流的表达式I=----------。

反思纠错合作探究如果用来导电的物质是电解质溶液，其中既含有正离子，又有负离子，那么，怎样计算通过溶液的电流呢？例如：在0、2s钟内，有0、3 C的正离子通过溶液某横截面，同时又有0、5C的负离子通过该截面，则流过溶液的电流是多少A？一段粗细均匀的导体长为L,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。

试推导电流的表达式。

目标检测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_______A3、有一横截面积为S的铜导线，流过的电流强度为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Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为()A、nvSΔtB、nvΔtC、D、4、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5、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。

《2.1 电源和电流》导学案.

《2.1电源和电流》导学案【学习目标】：1. 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。

【教学重点】:理解电流的定义，并有效地运用它解决相关问题。

【教学难点】：金属体内自由电子定向移动速率的推导过程，知道电流的微观表达形式。

师：如图所示，分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连接，导线R中可能存在电流吗？方向怎样？生：有电流，方向由A到B。

师：怎样保证有保持持续的电流？生：A、B间需维持着一定的电压。

师：能使A、B间维持一定的电势差的装置，我们称之为什么呢？生：电源。

师：对！这就是我们本节课要学的内容之一。

那么．达到稳定状态时，导线内的电场是由导线、开关等电路元件所积累的电荷共同形成的．电荷和电场的分布均匀吗？生：均匀。

师：我们把这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，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都适用．师：在电解液和金属导体中都可以形成电流，形成电流时有什么不同？生：在电解液中，正、负离子同时自由移动，都可以形成电流，而在金属导体中，只有自由电子定向移动形成电流。

导学案内容：【自主学习】：一、课前复习：1.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．2．我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流．3．I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系式为：________.4.电流的方向：规定_______的定向移动方向为电流的方向.二、合作探究：师：在电解液和金属导体中都可以形成电流，形成电流时有什么不同？师：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？生：根据公式：I=q/ t可得I=1A师：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，则电解液中的电流又为？生：全班同了学陷入激烈的讨论中，你一言，我一语，给出了各种各样的答案。

(人教版)物理选修【3-1】：2.1《电源和电流》导学案学生版

第一节、电源和电流课前预习学案一、预习目标（一）知识与技能1．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。

二预习内容：1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。

提出疑惑课内探究学案学习目标（一）知识与技能1．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。

学习过程1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(3)电解液中正、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，此时tqI =中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

2.电流的微观表达式nqSv I =的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意. 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 、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。

2-1 电源和电流导学案

2.1电源和电流教学目标：（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3、知道恒定电流的概念和描述电流强弱的物理量——电流教学重点：1、理解电源的形成过程及电流的产生2、会灵活运用公式计算电流的大小教学难点：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、多媒体辅助教学设备教学过程：（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？（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？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、恒定电场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。

电源和电流（导学案）

11.1电源和电流（导学案）【学习目标】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。

【学习重点】1．电流概念的建立。

2．电流的定义式。

3．电流的微观表达。

【学习难点】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。

【学习过程】一、自主学习（一）电源1．电源的定义①定义：能把_________从_________搬到_________的装置。

②作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有_________的电流。

2．形成电流的条件①__________________金属导体——自由电子电解液——正、负离子②__________________（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。

尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。

由_________的电荷产生_________称为恒定电场。

2．恒定电流（1）________________不随时间变化的电流。

（2）定义：物理上把通过导体横截面的_________跟通过这些电荷量所用的_________的比值称为电流。

用_________表示电流。

（3）电流的定义式是_________。

（4）求电流的三要素①_________②_________③_________（5）电流的单位___________________________1mA=_________A；1μA=_________A国际电工委员会规定的安全电流（即摆脱电流）为_________例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。

高中物理 2.1 电源和电流导学案新人教版选修3-1

中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

一、教材分析：本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。

书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。

早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。

1、教学目标：使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。

2、教学重点与难点：（一）教学重点了解中国书法的基础知识，掌握其基本特点，进行大量的书法练习。

（二）教学难点：如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。

3、教具准备：粉笔，钢笔，书写纸等。

4、课时：一课时二、教学方法：要让学生在教学过程中有所收获，并达到一定的教学目标，在本节课的教学中，我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。

（1）欣赏法：通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

（2）讲授法：讲解书法文字的发展简史，和形式特征，让学生对书法作进一步的了解和认识，通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！（3）练习法：为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧，请学生进行局部临摹练习。

三、教学过程：（一）组织教学让学生准备好上课用的工具，如钢笔，书与纸等;做好上课准备，以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。

（二）引入新课，通过对上节课所学知识的总结，让学生认识到学习书法的意义和重要性！（三）讲授新课1、在讲授新课之前，通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。

2、讲解书法文字的发展简史和形式特征，让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解，更深刻的认识书法，从而为以后的书法练习作重要铺垫！A书法文字发展简史：①古文字系统甲古文——钟鼎文——篆书早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”；到了夏商周时期，由于生产力的发展，人们掌握了金属的治炼技术，便在金属器皿上铸上当时的一些天文，历法等情况，这就是“钟鼎文”（又名金文）；秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流，便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”，为了有别于以前的大篆又称小篆。

2.1 电源和电流

2.1电源和电流导学案一、电源1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生___________形成电流注意：金属导体中的自由电荷是，带电。

2、电源的作用：类比：电源——抽水机电源的正极——水池A电源的负极——水池B二、恒定电场1、导线中电场的形成金属导线本身由许多带电粒子（电子和质子）组成，当它和电源连通后，在电源两极上的正、负电荷产生的电场作用下，导线中的电子在电场力作用下发生定向移动，但是导线的形状是多种多样的，电源提供的电场并不一定沿着导线方向，因此导线的表面处就会有电荷积累，这些电荷会产生另一个电场，所以导线中的电场是电源两极电荷与导线表面堆积电荷分别产生电场的合电场。

注意：形成过程是在接通电源后的极短时间内（以光速）完成。

2、定义：3、基本性质：4、导线中合电场沿方向，电场线和导线。

三、电流1．形成电流的条件：（1）；（2）2．物理意义：3、定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值I叫做电流。

定义式：4．单位：国际单位：，符号；常用单位：毫安( )、微安( )1 A＝ mA＝μA.5．电流方向：规定电荷定向移动的方向为电流方向．注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向；电解液中正、负离子定向移动的方向，但正负离子定向移动形成的电流方向是的，此时I=q/t中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量。

②电流虽有大小和方向，但电流是。

6．电流的种类（1）直流电：不随时间而改变的电流。

直流电又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；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。

（2）交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。

四、电流的微观表达式1．电流的微观表达式为I ＝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 ，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为q.设A 端自由电荷经过时间t 到达D 端，t= ，该t 也是AD 段导体中所有电荷通过D 端的所用时间AD 导体中自由电荷的总个数： AD 导体中自由电荷的总电荷量：Q= 导体中的电流I= / =2．三种速率的区别(1)电流传导速率：等于光速（3×108m/s ）。

新课标人教版物理2.1电源和电流导学案

21 电源和电流课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．理解电源的作用．2．理解恒定电场的形成过程．q 分析相关问题．3．掌握恒定电流的概念，会用It【自主预习】1．电流是怎样形成的？答：．2．电流的产生条件是：和．3．电流的方向：规定为电流的方向．在金属导体中，能够移动的是电子．所以，金属中电流的方向与相反；电解质溶液中有可以自由移动的正、负离子．电流是量．4．电流──描述电流的物理量．定义：通过导线某横截面的与所用的比值．定义式：．单位：；简称，符号，常用单位和．单位换算关系：1A= mA= μA【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】1．电源的作用2．恒定电场3．恒定电流【典例剖析】【例1】关于电流的下列说法中正确的是（）A．因为电流有方向，所以电流是矢量B．通过导线截面的电量越多，电流越大C．通电时间越短，电流越大；D．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大．【例2】下列关于电流方向的说法中，不正确的是（）A．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同【例3】在示波管中，电子枪2秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为多少？课后篇（学会应用与拓展——不练不通）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2．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数越多电流越大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0．1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是( )A．0 B．0．8A C．1．6A D．3．2A4．下列叙述正确的是( )A．导体中电荷运动就形成电流B．电流是矢量C．导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D．只有自由电子的定向移动才能形成电流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。

人教版高中物理选修(3-1)-2.1《电源和电流》导学案

B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向
D．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流
4．某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是（）
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
6．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流为（）
A．0 B．2ne/tC．3ne/tD．4ne/t
7．北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速．则在整个环中运行的电子数目为（）
3．关于电源的作用，下列说法正确的是（）
A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷
B．电源的作用是能直接释放电能
C．电源的作用就是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
4．关于电流的方向，下列说法中正确的是（）
A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
合作
探究
交流
知识点一导线中的电场
1．导线中恒定电场的建立过程：在电源正、负极之间接入导线后，________使得导体中的电荷积累，从而产生________，合电场逐渐趋于与导线________，当不再有新的（更多）电荷积累，最后合电场与导线处处________，且不再变化，导线中电荷沿电场（导线）移动形成________，运动电荷的分布不随时间改变，形成一种________平衡，这两种电荷形成的合电场叫________．
A．5×1011个B．5×1019个

电源和电流的教学设计

电源和电流的教学设计
序号
教学环节
教学内容
教学目标
教学重点与难点
教学过程与方法
教学评价

引入新课
自然界中的电现象（如闪电）与电流
激发学生对电流的兴趣
电流的形成与特点
通过视频或图片展示电现象，引导学生思考电流的产生
学生参与度与兴趣度
2
讲授新课
1. 电源的作用与定义2. 电流的形成与定义3. 恒定电流的概念
1. 理解电源的作用2. 掌握电流的形成与定义3. 了解恒定电流的概念
电源作用的原理，电流的形成与方向判断
1. 通过实验演示电源的作用2. 讲解电流的形成与定义3. 引入恒定电流的概念，并解释其特点
学生对电源与电流的理解程度
3
拓展学习
1. 电流的微观解释2. 电子定向移动的速率与电场建立速率
1. 理解电流的微观机制2. 区分电子定向移动的速率与电场建立速率
电流的微观表达式，电子定向移动速率的理解
1. 推导电流的微观表达式2. 讲解电子定向移动的速率与电场建立速率的区别
学生对电流微观机制的理解程度
4
课堂练习
1. 计算电池容量与平均电流2. 判断电流方向
1. 掌握电池容量的计算方法2. 能够正确判断电流方向
电流强度的计算，电流方向的判断
1. 提供练习题，让学生进行计算2. 引导学生讨论电流方向的判断方法
学生的计算能力与判断能力
5
课堂小结
总结本节课所学内容
巩固学生对电源与电流的理解
电源的作用，电流的形成与特点
教师总结本节课所学内容，学生复述并补充
学生对本节课内容的掌握程度
6
课后作业
1. 完成相关练习题2. 观察生活中的电现象，并尝试解释

11.1 电源和电流 (导学案)—— 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

高二物理必修三11.1《电源和电流》导学案（第1课时）学习目标：1.理解形成电流的条件，理解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学习过程：一、电源如图为分别带有正、负电荷的A、B两个导体球，它们各自的电势是的。

（1）如果用导线将它们连接起来，由于A、B间存在，导致发生定向移动，移动的方向是。

（2）最后A、B两个导体球的电势是的，达到一个大的等势体。

（3）上述过程导线中出现电流的特点是。

如何让导线中保持持续的电流？在 A、B 之间连接一个装置 P，如图所示它能在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内就会存在的电流。

能把电子从A搬运到B的装置P就是电源（power source），A和B是电源的两个电极。

1、定义：不断把负电荷从搬运到从而维持正负极之间一定电势差的装置。

通过把其他形式的能转化为电能的装置。

2、产生持续电流的条件是导体两端始终存在，电源的作用就是移送，保持导体两端的电势差．3、电流的方向：规定定向移动的方向为电流的方向，则定向移动的方向与电流的方向相反．4、电流的大小：I＝.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．5、电流是量：电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量．例1：（多选）关于电源的以下说法，正确的是( )A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C.只要电路中有电源，电路中就一定有电流D.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能变式训练：发电厂一“合闸”，千里之外的用户几乎同时就有了电，人们感叹：“电流的速度好大呀”，关于“电流的速度”，理解正确的是（）A．电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度B．电流的速度就是电场在电路中传播的速度C．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向D．在普通电路中，自由电荷定向移动的速度和普通子弹的速度数量级相当二．恒定电流初中物理我们学习了电流，其大小和方向是恒定不变的，一般而言，通过直流电源得到的电流是恒定的，其原因是直流电源提供了一个恒定的电场。

电源和电流(导)学案

1电源和电流[目标定位]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、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题．一、电源[问题设计]有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导线R中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失．怎样使A、B导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？图1答在A、B间接一电源．[要点提炼]1．产学生电流的条件：导体两端存在电压．2．形成持续电流条件：导体两端存在持续电压．3．电源(1)定义：能把电子从正极搬运到负极的装置．(2)作用：①维持电路两端有一定的电势差．②使闭合电路中保持持续的电流．4．恒定电场(1)恒定电场：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学形成的．这种由稳定分布的电荷所产学生的稳定的电场，叫恒定电场． (2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化．[延伸思考] 电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？答电容器放电过程中正、负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在电路中形成持续的电流，而干电池内部能够通过非静电力的作用维持电池两极电势差不变，使电路中保持持续的电流．二、电流表达式I ＝qt 及其方向[问题设计]对电流表达式I ＝qt ，有人认为“I 与q 成正比，与t 成反比”，对吗？I 与q 、t 有关吗？答不对；I 与q 、t 无关． [要点提炼]1．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流定义式：I ＝qt 或q ＝It ，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，符号A ；常用的电流单位还有：毫安(mA)、微安(μA )． 1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.4．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方向相反．5．电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是的，应用I ＝qt 时，q 为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．[延伸思考] 有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”对吗？答不对，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．三、电流的微观表达式 [问题设计]如图2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为q .试证明：导体内的电流可表示为I ＝nqS v .图2答 AD 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横截面D 所需要的时间：t ＝lv 根据公式Q ＝It 可得：导体AD 中的电流I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v .[要点提炼]1．从微观上看，电流I ＝nqS v ，即I 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q 、自由电荷定向移动速率v ，导体的横截面积S . 2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式I ＝neS v 的v ，大小约为10－5 m/s.(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，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学时定向移动，整个电路也几乎同学时形成了电流．(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．一、对电流的理解及电流定义式I ＝qt 的应用例1 关于电流的概念，下列说法中正确的是( ) A ．导体中有电荷运动就形成电流B ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向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，电流也必为零解析导体中有大量的自由电子，总在不停地做无规则运动，没有定向运动，在一段时间t 内，通过导体某一截面的电荷是双向的，其数值又是相等的，电流为零，故A 错；电流是一个标量，因为其运算不符合矢量运算法则．为了便于研究电流，人们规定正电荷定向运动的方向为电流的正方向，以区别于负电荷的定向运动，故B 错；在国际单位制中，共有七个基本量，电流是其中之一，故C 正确；对于导体，其两端电势差为零时，导体内无电场，电子不能定向运动，故电流为零，D 正确．答 CD例2 某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 AD ．3.2 A解析电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同学时向相反方向定向移动时，通过某横截面的电荷量应是两者绝对值的和．在 2 s 内通过横截面的总电荷量应为q ＝1.6×10－19×2×1.0×1019 C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C ＝6.4 C ．由电流的定义式知：I ＝q t ＝6.42A ＝3.2 A. 答 D针对训练一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m 2，在0.04 s 内若相向通过同学一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.735×1018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？答 82.88 A ，方向与铜离子定向移动的方向解析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，因为铜离子带正电荷，硫酸根离子带负电荷，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电流的方向与铜离子定向移动的方向．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＝2×1.6×10－19C设铜离子的个数为n 1，硫酸根离子的个数为n 2，所以I ＝q t ＝n 1q 1＋n 2q 2t＝(5.625×1018＋4.735×1018)×2×1.6×10－190.04 A＝82.88 A.二、电流的微观表达式I ＝nqS v例3 铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( ) A ．光速c B.I neS C.IρneSmD.mI neSρ解析假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积v t ·S 中的自由电子数，而体积为v tS 的铜的质量为v tSρ，物质的量为v tSρM，所以电荷量q ＝v tSρne M ，I ＝q t ＝v Sρne M ，于是得：v ＝IM neSρ.答 D三、三个速率的区别例4 在横截面积为1.0 mm 2铜导线中通过1.0 A 的电流．铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028个，电子的电荷量为1.6×10－19C.试计算这时自由电子的定向移动速率为多少？而常温下金属中自由电子热运动的平均速率约为105 m /s ，通过有关资料，我们还可知道：形成电流的速率不是自由电子的定向移动速率，而是电场的传播速率，且电场的传播速率是光速，为3.0×108 m/s ，就这些知识，你能否描述一下电路接通后金属导体中自由电子运动的情景．解析由I ＝q t ，且q ＝nS v te ，则I ＝neS v ，所以v ＝IneS ，可算出自由电子的定向移动速率v约为7.4×10－5 m /s.金属导体中各处都是自由电子，电路一旦接通，导线中便以电场的传播速率3.0×108 m/s 在各处迅速地建立起电场，在这个电场的作用下，导线各处的自由电子几乎同学时开始以很小的定向移动速率7.4×10－5 m /s 做定向移动，整个电路几乎同学时形成了电流，但同学时由于金属中自由电子热运动的平均速率约为105 m/s ，显然这个速率远大于自由电子的定向移动速率，所以金属导体通电后，导体各处的自由电子几乎同学时开始在原本速率巨大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动．答见解析1．(对电流的理解)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，有时与负电荷定向移动的方向答 C解析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．2．(公式I ＝qt 的应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1 500个 B ．9.375×1019个 C ．9.375×1021个 D ．9.375×1020个答 C解析 q ＝It ，n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．3．(电流的微观表达式)导体中电流I 的表达式为I ＝nqS v ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是( ) A ．导体运动的速率 B ．电流传导的速率 C ．电子热运动的速率 D ．自由电荷定向移动的速率答 D解析从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量和定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式I ＝nqS v 中的v .4．(三个速率的区别)在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率很小B ．电子定向移动速率即是电场传导速率C ．电子定向移动速率是电子热运动速率D ．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了一个速率很小的定向移动答 AD解析电子定向移动的速率很小，数量级为10－5 m /s ，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A 、D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s ，故B 、C 错．题组一对电源、电流概念的理解 1．下列关于电源的说法正确的是( ) A ．电源就是电压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答 BD解析在电源内部由非静电力将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差，电源不是电压，故A 错，B 、D 正确．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学形成的，故C 错． 2．下列关于电流的说法中正确的是( ) A ．根据I ＝qt，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答 D解析依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 错误．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 、C 错误． 3．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电场的传导速率B ．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大C ．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能到达用电器D ．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速答 AD题组二对公式I ＝qt的理解和应用4．在示波管中，电子枪2 s 发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13AC ．3×10－6 A D ．9.6×10－6 A答 A解析电子枪2 s 发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．5．我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的运行速度是3×107 m/s ，则环中的电流是( ) A ．10 mA B ．1 mA C ．0.1 mA D ．0.01 mA答 A解析电子运动一周的时间为T ＝lv ，在T 时间内通过任意横截面的电荷量为：q ＝ne ，电流为：I ＝q T ＝ne v l ＝5×1011×1.6×10－19×3×107240 A ＝10 mA.题组三电流的微观表达式I ＝nqS v6．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( )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答 D解析解决本题的关键是理解v 和n 的物理意义，电流微观表达式中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，t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是v t 内的自由电子数，其数量为n v t ，电荷量q ＝n v te ，所以电流I ＝qt ＝ne v ，所以v ＝Ine，故正确选项为D. 7．一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设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度为v ，在t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A ．n v St B ．n v t C.It q D.ItSq答 AC解析在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N ＝It q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqS v 代入N ＝Itq 可得N ＝n v St ，故A 正确，B 错误．8．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 ．甲、乙两导体的电流B ．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大小相等答 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．题组四综合应用9．非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V ，电流可达50 A ，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做如图1所示的图线．则放电1秒钟非洲电鳐放出的电荷量为( )图1A ．25 CB ．50C C ．150 CD ．250 C答 A解析由题图象可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s ，根据电流的定义式I ＝qt ，可得q ＝It ＝50×0.5 C ＝25 C ，故A 正确．10．如果导线中的电流为1 mA ，那么1 s 内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ，则20 s 内通过灯丝的横截面的自由电子数目是多少个？答 6.25×1015个 3.4×1019个解析 q ＝It ＝1×10－3×1 C ＝1×10－3 C 设自由电子数目为n ，则 n ＝qe＝6.25×1015个当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时，I ′＝273 mA. q ′＝I ′t ＝273×10－3×20 C ＝5.46 C 设自由电子数目为N ，则 N ＝q ′e≈3.4×1019个．11．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？答 e 22πr 2mkmr解析根据电流大小的定义式去求解，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 ＝Q t ＝e T ，再由库仑力提供向心力，有： e 2r 2＝m 4π2T 2r 得T ＝2πr emr k解得I ＝e 22πr 2mkmr。