2．1 電源和電流

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．明確電源在直流電路中的作用，理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立

2．知道恒定電流的概念和描述電流強(qiáng)弱程度的物理量---電流

3．從微觀意義上看電流的強(qiáng)弱與自由電子平均速率的關(guān)系。

學(xué)習(xí)重、難點

重點：理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。

難點：電源作用的道理，區(qū)分電子定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個不同的概念。

學(xué)法指導(dǎo)

自主、合作、探究

學(xué)習(xí)過程

用案人自我創(chuàng)新

【自主學(xué)習(xí)】：

1．電源是能把電路中的 從正極搬到負(fù)極的裝置。

2．導(dǎo)線中的電場是由 、 等電路元件所積累的電荷在導(dǎo)線內(nèi)共同形成的電場，導(dǎo)線內(nèi)的電場保持和 平行。

3．由 分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場。

4．把 、 都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。

5．電流的 程度用電流這個物理量表示；規(guī)定 定向移動的方向為電流的方向；電流的單位是 ，符號是 ；公式為 。

6．電流的分析與計算

(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。

(2)金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子的定向移動方向相反。

(3)電解液中正、負(fù)離子定向移動的方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動形成的電流方向是相同的，此時 中，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對值之和。

(4)電流雖然有大小和方向，但不是矢量。

7．電流的微觀表達(dá)式 的應(yīng)用

在電解液導(dǎo)電時，是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流，在用公式I=q／t計算電流時應(yīng)引起注意.

【例題與習(xí)題】

例1如圖驗電器A帶負(fù)電，驗電器B不帶電，用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間，下列敘述中錯誤的是（ ）

A、有瞬時電流形成，方向由A到B

B、A、B兩端的電勢不相等

C、導(dǎo)體棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不等于零

D、導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電荷受電場力作用做定向移動

例2在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子在加速電壓U的作業(yè)下被加速，且形成的電流強(qiáng)度為I的平均電流，若打在熒光屏上的高速電子全部被熒光屏吸收。設(shè)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，進(jìn)入加速電場之前的速度不計，則在t秒內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)為多少？
例3如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8c的正、負(fù)電荷通過面積為0.8?的橫截面AB，那么

⑴在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動的方向；

⑵電解槽中的電流方向如何？

⑶4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少？

⑷電解槽中的電流為多大？

練習(xí)：

一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率為V0，導(dǎo)體中通過的電流為I，則下列說法中正確的有 ( )

A．自由電子定向移動的速率為V0

B．自由電子定向移動的速率為V=I/nes

C．自由電子定向移動的速率為真空中的光速c

D．自由電子定向移動的速率為V=I/ne

達(dá)標(biāo)檢測

1.形成持續(xù)電流的條件是( )

A.只要有電壓加在物體的兩端 B.必須保持導(dǎo)體兩端有電壓

C.只在導(dǎo)體兩端瞬時加電壓 D.只要有大量的自由電荷

2.在由電源、導(dǎo)線等電路元件所形成的電路中，以下說法正確的是 （ ）

A.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零 B.導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行

C.導(dǎo)線內(nèi)各點的電勢相等 D.導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點的電勢逐漸降低

3.以下說法正確的是（ ）

A.導(dǎo)體中的電流是正電荷的定向移動形成的

B.電荷定向移動的速率等于電流的傳導(dǎo)速率

C.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大

D.導(dǎo)體中越粗的地方單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷數(shù)越多電流越大

4.某電解池，如果在1s內(nèi)共有5×1018個二價正離子和1×1019個一價負(fù)離子通過面積為0.1m2的某截面，那么通過這個截面的電流是( )

A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A

5.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，電子的電荷量為q，此時電子的定向移動速率為u，在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（ ）

A．nuSt B．nut C. It/q D. It/Sq

7.下列敘述正確的是( )

A.導(dǎo)體中電荷運(yùn)動就形成電流 B.電流是矢量

C.導(dǎo)體中有電流通過時，導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零

D.只有自由電子的定向移動才能形成電流

8. 示波管中，2s內(nèi)有6×1013個電子通過橫截面大小不知的電子槍，則示波管中電流大小為( )

A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.無法確定

9.我國北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是周長為240 m的近似圓形軌道，電子電荷量e=1.6×10-19C，在整個環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為5×1011，設(shè)電子的速度是3×107 m/s，則環(huán)中的電流是：（ ）

A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA

10.如圖所示，a、b兩導(dǎo)體板組成一電容器，電容為C，帶電荷量為q，然后用一根虛線所示的導(dǎo)線連接，以下說法中正確的是（ ）

A.導(dǎo)線中有恒定的電流

B.導(dǎo)線中有短時間的電流

C.通過導(dǎo)線的電荷量為q

D．通過導(dǎo)線的電荷量為2q

11. 如圖所示，在電解槽中，如果在5s內(nèi)共有2C正離子和2C負(fù)離子通過面積為S=0.1m2的某橫截面，那么5s內(nèi)通過該橫截面積的電荷量為 　 ，通過該橫截面積的電流為 ．
12．.電子繞核運(yùn)動可等效為一環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子以速率v在半徑為r的軌道上運(yùn)動，用e表示電子的電荷量，則其等效電流為多少?


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