1、主講人： 時間: 物理精品課件內(nèi)容完整1電源和電流第十一章 電路及其應用1.了解形成電流的條件，知道電源的作用和導體中的恒定電場.2.理解電流的定義，知道電流的單位和方向.3.會推導電流的微觀表達式，了解表達式中各量的意義.學習目標知識梳理重點探究隨堂演練課時對點練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN一、電源1.定義：能把電子從電源 搬運到電源 的裝置就是電源.2.作用：使導體兩端始終存在 .知識梳理正極負極電勢差二、恒定電流1.定義： 、 都不隨時間變化的電流稱為恒定電流.2.電流的定義式：I_，其物理意義： 時間內(nèi)通過導體橫截面的 ，是表示電流強弱程度的物理量.3.在國際單位制中，電流的單位

2、是 ，符號是 .4.電流的方向：規(guī)定為 定向移動的方向，與負電荷定向移動的方向 .大小方向單位電荷量安培A正電荷相反1.判斷下列說法的正誤.(1)導體內(nèi)沒有電流時，就說明導體內(nèi)部的電荷沒有運動.( )(2)電流既有大小，又有方向，是矢量.( )(3)導體中的電流一定是正電荷定向移動形成的.( )(4)電子定向移動的方向就是電流的方向.( )(5)電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多.( )即學即用2.一次閃電，流動的電荷量大約為300 C，持續(xù)的時間大約是0.005 s，所形成的平均電流為_ A.6104一、電流的理解和計算導學探究 1.如圖1所示，用導線連接兩個分別帶正、負電荷的導

3、體，導線中有無電流？為什么？如果有，這個電流能持續(xù)下去嗎？重點探究圖1答案A、B之間有電勢差，能形成電流，但不能持續(xù)下去.2.如圖2所示，如何讓導線中保持持續(xù)的電流？電源起到了什么作用？圖2答案產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是導體兩端始終存在電勢差，電源的作用就是移送電荷，保持導體兩端的電勢差.3.如圖3，鹽水中可以形成電流，鹽水中的電流和金屬導體中的電流的形成有什么不同？答案鹽水中的電流是Na、Cl定向移動形成的，金屬導體中的電流是電子定向移動形成的.圖3知識深化1.電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，則負電荷定向移動的方向與電流的方向相反.2.電流的大小定義式：I .用該式計算出的電流是

4、時間t內(nèi)的平均值.對于恒定電流，電流的瞬時值與平均值相等.3.電流是標量電流雖然有方向，但是它遵循代數(shù)運算法則，所以電流不是矢量而是標量.例1(多選)關于電流，下列說法正確的是A.導體中有電荷運動就會形成電流B.電流是矢量，其方向就是正電荷定向移動的方向C.在國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位安培是基本單位D.對于導體，只要其兩端電勢差為零，電流也必為零解析導體中自由電荷定向移動形成電流，無規(guī)則運動不會形成電流，故A錯誤；電流雖有方向，但它是一個標量，故B錯誤；在國際單位制中，電流是一個基本量，其單位安培是國際單位制中的七個基本單位之一，故C正確；導體兩端電勢差為零時，電荷不會定向移動

5、，電流必為零，故D正確.例2(2020雙鴨山一中高二上月考)如圖4所示，電解槽內(nèi)有一價的電解溶液，t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)橫截面S的正離子數(shù)是n1，負離子數(shù)是n2，設元電荷的電荷量為e，以下說法正確的是A.正離子定向移動形成電流，方向從A到B， 負離子定向移動形成電流，方向從B到AB.溶液內(nèi)正、負離子沿相反方向運動，電流相互抵消圖4解析電流的方向與正離子定向移動方向相同，與負離子定向移動方向相反，所以正、負離子定向移動形成的電流，方向都是從A到B，電流不會相互抵消，故A、B錯誤；t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)橫截面S的電荷量qn1en2e(n1n2)e，解析由題意，1 s內(nèi)通過橫截面正離子的電荷量為q12n1e

6、，負離子的電荷量絕對值為q2n2e，將n151018個，n211019個，e1.61019 C，t1 s，代入解得I3.2 A.故選D.針對訓練某電解池，如果在1 s內(nèi)共有51018個二價正離子和11019個一價負離子通過面積為0.1 m2的某橫截面，那么通過這個橫截面的電流是(元電荷的電荷量為1.61019 C)A.0 B.0.8 AC.1.6 A D.3.2 A二、電流的微觀表達式1.電流的微觀表達式的推導如圖5所示，AD表示粗細均勻的一段長為l的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量大

7、小為q.則：導體AD內(nèi)的自由電荷全部通過橫截面D所用的時間t .導體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)NnlS總電荷量QNqnlSq圖52.電流的微觀表達式InqvS(1)I 是電流的定義式，InqvS是電流的決定式，因此I與通過導體橫截面的電荷量q及時間t無關，從微觀上看，電流決定于導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個自由電荷的電荷量大小q、定向移動的速率v，還與導體的橫截面積S有關.(2)v表示電荷定向移動的速率.自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運動，其速率為熱運動的速率，電流是自由電荷在熱運動的基礎上向某一方向定向移動形成的.3.區(qū)別三種速率自由電荷定向移動速率自由電荷定向移動形成電流，其中自由電荷定向移

8、動速率的數(shù)量級一般為104 m/s電子熱運動速率導體內(nèi)的自由電子在永不停息地做無規(guī)則運動，由于熱運動，自由電子向各個方向運動的機會相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運動速率的數(shù)量級為105 m/s電場傳播速率(或電流傳導速率)等于光速.閉合開關的瞬間，電路中各處以真空中光速c的速度建立恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向運動，整個電路也就幾乎同時形成了電流例3一段粗細均勻的銅導線的橫截面積是S，導線單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，銅導線內(nèi)的每個自由電子所帶的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運動的速率為v0，導線中通過的電流為I.則下列說法正確的是A.自由電子定向移動的速

9、率為v0B.自由電子定向移動的速率為vC.自由電子定向移動的速率為真空中的光速cD.自由電子定向移動的速率為v解析v0為自由電子做無規(guī)則熱運動的速率，不是定向移動速率，故A錯誤；對于電流微觀表達式InqSv，式中n為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，而本題中n為單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)，則t時間內(nèi)通過導線某一橫截面的自由電子數(shù)為nvt，電荷量qnvte，所以電流I nev，所以v ，故B、C錯誤，D正確.三、電動汽車中的電池1.鋰離子電池以碳材料為負極，以含鋰的化合物為正極.充電時，電池的正極有鋰離子生成，鋰離子通過電解液運動到電池的負極.當汽車開動時，在負極的鋰離子又會通過電解液返回正極，回到正極的鋰離

10、子越多，放出電荷量就越大.2.電池的容量：電池放電時輸出的總電荷量，通常以“安時”(Ah)或“毫安時”(mAh)作單位.例4(多選)如圖6是某品牌電動汽車的標識牌，以下說法正確的是A.該電池的容量為60 AhB.該電池以6 A的電流放電， 可以工作10 hC.該電池以6 A的電流放電， 可以工作60 hD.該電池充完電可貯存的電荷量為60 C圖6解析從題圖標識牌可知電池的容量為60 Ah，即以6 A的電流放電可工作10 h，故A、B正確，C錯誤；該電池充完電可貯存的電荷量q603 600 C2.16105 C，故D錯誤.1.(對電源的理解)關于電源的說法正確的是A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子

11、由負極不斷地搬運到正極，從而保持 兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由正極不斷地搬運到負極，從而保持 兩極之間有穩(wěn)定的電勢差C.只要電路中有電源，電路中就一定有電流D.電源實質(zhì)上也是一個用電器，也需要外界提供能量隨堂演練1234解析電源的作用是維持正、負極之間穩(wěn)定的電勢差，外電路中自由電子在靜電力的作用下由負極向正極移動，在電源內(nèi)部，需要將電子由正極不斷地搬運到負極，故A錯，B對.電路中有電流不僅需要電源，還需要電路是閉合的，兩者缺一不可，故C錯.電源是對電路提供能量的裝置，故D錯.12342.(對I 的理解)下列關于電流的說法正確的是A.根據(jù)I 可知，I與q成正比B.如果

12、在任何相等時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量相等，則導體中的 電流是恒定電流C.電流是一個標量，其方向是沒有意義的D.電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位1234解析橡膠棒沿軸線方向以速度v做勻速直線運動時，t內(nèi)通過的距離為vt，t內(nèi)通過某橫截面的電荷量Qqvt，根據(jù)電流的定義式I ，得到等效電流Iqv，A正確.3.(電流微觀表達式的理解)(2019南昌二中高二期中)如圖7所示是一根粗細均勻的橡膠棒，其橫截面積為S，由于與毛皮發(fā)生摩擦而均勻帶負電，若已知該橡膠棒每米所帶的電荷量為q，則當該棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時，形成的等效電流為1234圖71234.(I 的應用)在示波管中，電

13、子槍2 s內(nèi)發(fā)射了61013個電子，則示波管中電流的大小為(e1.61019 C)A.4.8106 A B.31013 AC.3106 A D.9.6106 A4解析電子槍2 s內(nèi)發(fā)射的電荷量q610131.61019 C9.6106 C，故A正確，B、C、D錯誤.考點一電流的理解和計算1.(多選)關于電流和電源，下列說法中正確的是A.電源的作用是保持導體兩端有持續(xù)的電勢差B.導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比C.單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大D.因為電流有方向，所以電流是矢量基礎對點練課時對點練1234567891012345678910解析電源的

14、作用就是移送電荷，保持導體兩端有持續(xù)的電勢差，故A正確；根據(jù)歐姆定律知，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，故B正確；由電流的定義式I 可知，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大，故C正確；雖然電流有方向，但電流的方向表示正電荷定向移動的方向，電流是標量，故D錯誤.2.(2020牡丹江一中高二上月考)關于對電流的理解，下列說法正確的是A.只有自由電子的定向移動才能形成電流B.電流是矢量，其方向就是正電荷定向移動的方向C.導體中的自由電荷越多，電流越大D.在國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位“安培”是基本單位12345678910解析正、負電荷的定向

15、移動都可以形成電流，不僅僅是自由電子的定向移動，故A錯誤；電流有方向，其方向是正電荷定向移動的方向，但電流是標量，故B錯誤；電流的大小取決于電荷量與時間的比值，與自由電荷無關，故C錯誤；國際單位制中共七個基本物理量，電流是其中一個，其單位“安培”是基本單位，故D正確.123456789103.(2020常州高級中學期末)電路中每分鐘有61013個自由電子通過導線的橫截面，橫截面的面積為6.4107 m2，那么電路中的電流是(e1.61019 C)A.0.016 A B.1.6 mAC.16 A D.0.16 A123456789104.重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射5價重離子束，其電流

16、強度為1.2105 A，則在1 s內(nèi)發(fā)射的重離子個數(shù)為(元電荷的電荷量為1.61019 C)A.3.01012 B.1.51013C.7.51013 D.3.75101412345678910解析1 s內(nèi)發(fā)射的重離子的電荷量為QIt1.21051 C1.2105 C，每個重離子的電荷量為5e，考點二電流的微觀表達式5.有甲、乙兩導體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時間內(nèi)通過乙導體橫截面的電荷量是甲的2倍，以下說法正確的是A.通過甲、乙兩導體的電流相同B.通過乙導體的電流是甲導體的2倍C.乙導體中自由電荷定向移動的速率是甲導體的2倍D.甲、乙兩導體中自由電荷定向移動的速率相等1234567891

17、0解析由于單位時間內(nèi)通過乙導體橫截面的電荷量是甲的2倍，因此通過乙導體的電流是甲的2倍，故A錯，B對.由于InqSv，所以v ，由于不知道甲、乙兩導體的性質(zhì)(n、q不知道)，所以無法判斷v，故C、D錯.123456789106.關于電流，下列說法中正確的是A.導體中無電流的原因是其內(nèi)部自由電荷停止了運動B.同一個金屬導體接在不同的電路中，通過的電流往往不同，電流大 說明那時導體內(nèi)自由電荷定向移動的速率大C.由于電荷做無規(guī)則運動的速率比電荷定向移動的速率大得多，故電 荷做無規(guī)則運動形成的電流也就大得多D.電流的傳導速率就是導體內(nèi)自由電子的定向移動速率1234567891012345678910解

18、析導體中無電流時，內(nèi)部的自由電荷仍在做無規(guī)則運動，故A錯誤；由InqvS可知，同一個金屬導體接在不同的電路中，通過的電流往往不同，電流大說明那時導體內(nèi)自由電荷定向移動的速率大，故B正確；電流的大小與電荷做無規(guī)則運動的快慢無關，故C錯誤；電流的傳導速率是電場的傳播速率，等于光速，而電子的定向移動速率遠小于光速，故D錯誤.123456789107.(多選)給一粗細不均勻的同種材料制成的導體通電，下列說法正確的是A.粗的地方電流大，細的地方電流小B.粗的地方電荷定向移動速率大，細的地方小C.各處的電流大小相等D.粗的地方電荷定向移動速率小，細的地方大解析同一根導體上的電流相等，故A錯誤，C正確；由InqSv可得v ，粗的地方電荷定向移動速率小，細的地方大，