2.1电源和电流.doc

2.1电源和电流学习目标定位 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qIt分析相关问题一、电源有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要点提炼1产生电流的条件：导体两端存在 2形成持续电流条件：导体两端存在 3电源的作用：维持电路两端始终有一定的 ，使电路中保持持续的 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？二、电流表达式I及其方向问题设计对电流表达式I，有人认为“I与q成正比，与t成反比”，对吗？I与q、t有关吗？ 要点提炼1电流指 时间内通过导体任一横截面的电荷量，即I，其中q是时间t内通过某截面的电荷量2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相同的，应用I时，q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的 3在应用I计算时注意：(1)各个物理量的单位都用国际制单位电流的国际单位安培(A)是国际单位制中七个基本单位之一(2)电量q与时间t要对应4电流的方向：规定 的方向为电流的方向，则 的方向与电流方向相反延伸思考有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”对吗？ 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InqSv.图2 要点提炼1从微观上看，电流InqSv，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IneSv的v，大小约为105 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 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时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流(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的应用例1如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导线横截面的自由电子数是多少？若“220 V60 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？ 二、电流的微观表达式InqSv例2铜的摩尔质量为m，密度为，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.C. D.三、三个速率的区别例3在横截面积为1.0 mm2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8.51028个，电子的电荷量为1.61019C.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3.0108 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题组一对电源、电流概念的理解1 （多选）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2（单选）关于电流的说法中正确的是 ()A根据Iq/t，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题组二对公式I的理解和应用3（单选）在示波管中，电子枪2 s发射了61013个电子，则示波管中电流的大小为 ()A4.8106 A B31013 AC3106 A D9.6106 A4（单选）某电解液，如果在1 s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流大小为 () A0 B0.8 AC1.6 A D3.2 A题组三电流的微观表达式InqSv5（单选） 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v0，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v0B自由电子定向移动的速率为vC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v6 （单选）如图1所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为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1Aqv B CqvS Dqv/S题组四综合应用7（单选）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50 A，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做以如图2所示放