第十一章

電路及其應用第一節(jié)電源和電流1.知道電源的作用和導體中的恒定電場。初步體會動態(tài)平衡的思想2.理解電流的定義，知道電流的單位、方向的規(guī)定；理解恒定電流3.經歷金屬導體內自由電子定向移動速率的推導過程，從微觀的角度理解導體中電荷的定向移動與電流之間的關系素養(yǎng)目標為什么雷鳴電閃時，強大的電流能使天空發(fā)出耀眼的強光，但它只能存在于一瞬間，而電路中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光。這是為什么?雷電是云層間產生巨大的電壓差，將空氣擊穿所產生的瞬時放電現(xiàn)象。手電筒中因為電源的作用，小燈泡中有持續(xù)電流而持續(xù)發(fā)光。導入新課一、電源思考：導體中的電流是怎么產生的呢？但是AB之間的電勢差很快會消失，電流的持續(xù)時間很短，我們之只能稱他為瞬時電流物體A+++++++++++++物體B--------------如圖，物體A帶正電荷，物體B帶負點荷，AB用導體相連，物體B中的自由電子會電場力的作用下通過導體流向B，這個過程中導體中的電荷定向移動，我們就稱導體中形成了電流。思考：怎么形成持續(xù)的電流呢？新課講解裝置P的作用：源源不斷的把電子從A搬運到B，從而能保持導體兩端的電勢差(電壓),從而使得電路中有持續(xù)的電流---+A++++++___B_____P--+1、有電荷流動的通道，即閉合回路；2、電路中有持續(xù)穩(wěn)定的電勢差，即電源。新課講解1.電源：能把自由電子從正極搬到負極的裝置；2.作用：保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流。電源的理解：

電源通過非靜電力（如電池中的化學力、發(fā)電機中的電磁力）將正電荷從低電勢區(qū)域（負極）搬運到高電勢區(qū)域（正極），從而在兩極之間建立并維持電壓；電源中電勢高的一極是正極，電勢低的一極是負極。新課講解太陽電池干電池鉛蓄電池鋰電池新課講解（1）存在自由電荷

金屬導體——自由電子電解液——正、負離子氣體導電——正、負離子和自由電子（2）導體兩端存在電壓（電勢差）當導體兩端存在電壓時，導體內建立了電場，導體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流。3、形成電流的條件：PBA——_______———+++++++新課講解二、恒定電流--+A+++++++___B_____PA、B周圍空間的電場是由電源導線等電路元件積累的電荷所形成的，電荷分布處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，產生穩(wěn)定的電場，叫做恒定電場MNE0FFnFt問題：A、B周圍空間產生的電場是何種電場?MNE0E0E′

MNE導線內的電場沿導線方向新課講解恒定電場（1）導線內的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定——恒定電場。（2）特點：任何位置的電荷分布和電場強度都不會隨時間變化，基本性質與靜電場相同;（3）適用情況：在靜電場中所講的電勢、電勢差及其與電場強度的關系同樣適用于恒定電場。新課講解恒定電流3.公式：2.物理意義:表示電流的強弱程度1.定義:通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時間t的比值叫做電流。（單位時間內通過導體橫截面積的電荷量）4.單位:國際單位安培(A)1A=1C/s常用單位：毫安（mA）、微安（μA）定義式：適用于任何電荷定向移動形成的電流

電流是標量。它的運算不遵循平行四邊形定則。新課講解（1）電流方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向。在電源外部,電流從正極流向負極；電源的內部,電流從負極流向正極；（2）金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。（3）電解液中正、負離子定向移動方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，此時：（4）電流強度雖然有大小和方向，是標量。I5.說明:新課講解電流強度的微觀表達式

新課講解

從微觀上看，電流決定與導體中單位體積內的自由電荷數(shù)、每個自由電荷的電荷量、定向移動速率的大小，還與導體的橫截面積有關新課講解閉合開關的瞬間，電路中的各個位置迅速建立了恒定電場，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移動，整個電路也就幾乎同時產生了電流。電路接通時電燈中的電流并不是電源中的自由電子流了過來產生，而是燈絲內部的自由電子的定向移動產生的既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關時電路中的電燈立刻就亮了呢？思考與討論新課講解思考：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關時電路中的電燈立刻就亮了呢？

實際上，閉合開關的瞬間，電路中的各個位置以光速迅速建立了電場。隨著電場的建立，電路中各處的自由電子在靜電力的作用下幾乎同時開始做定向移動，整個電路也就幾乎同時形成了電流。電子定向移動的速率約10-5m/s電子熱運動的平均速率105m/s

電場的傳播速率3×108m/s三種不同速率新課講解例題與練習例題與練習例題與練習例題與練習例題與練習例題與練習例題與練習①電源電源就是能不斷地把自由電子從正極搬運到負極，使正、負極之間始終存在電勢差的裝置.②電流（1）產生電流的條件：①導體中存在著能夠自由移動的電荷（金屬導體——自由電子；電解液——正、負離子）；②導體兩端存在電勢差.（2）電流的定義式：

（q為通過導體橫截面的電荷量）（3）單位：安培（A），簡稱安.其他單位：毫安（mA）、微安（μA）.（4）方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.在電源內部非靜電力把正電荷從負極搬運到正極的過程中，克服靜電力做功，電荷的電勢能增加12雖然有方向，但它是標量，遵循代數(shù)運算法則正、負電荷（正反方向）絕對值之和課堂小結②帶電粒子在電場中的偏轉帶電粒子以速度v0垂直于電場方向進入勻強電場時，由于帶電粒子在電場中運動時僅受電場力作用（與初速度方向垂直且恒定），不考慮重力，故帶電粒子做類平拋運動.粒子在電場中的運動時間

，加速度

，偏轉距離.