高二物理電流

1、第第1節(jié)電流節(jié)電流課標(biāo)定位課標(biāo)定位第第1節(jié)節(jié)電電流流核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、電流的形成一、電流的形成1形成電流的條件：形成電流的條件：(1)回路中存在回路中存在_；(2)導(dǎo)體兩端有導(dǎo)體兩端有_2導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件：_自由電荷自由電荷電壓電壓導(dǎo)體兩端有導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓持續(xù)的電壓思考感悟思考感悟1照相機的閃光燈工作時為什么只是閃亮照相機的閃光燈工作時為什么只是閃亮一下，而不像手電筒那樣會持續(xù)地發(fā)光呢？一下，而不像手電筒那樣會持續(xù)地發(fā)光呢？提示：提示：照相機閃光燈上

2、沒有持續(xù)的電壓照相機閃光燈上沒有持續(xù)的電壓二、電流的速度二、電流的速度1電流的速度是電流的速度是_的傳播速度，它等于光的傳播速度，它等于光速速3.0108 m/s.2電子熱運動的平均速率：是構(gòu)成導(dǎo)體的電子電子熱運動的平均速率：是構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停的做無規(guī)則熱運動，常溫下電子熱運動的在不停的做無規(guī)則熱運動，常溫下電子熱運動的平均速率數(shù)量級為平均速率數(shù)量級為_ m/s.3電子定向移動速率：自由電子在電場的作用電子定向移動速率：自由電子在電場的作用下做整體的定向移動，其移動速度相當(dāng)慢，數(shù)量下做整體的定向移動，其移動速度相當(dāng)慢，數(shù)量級大約是級大約是_ m/s.電場電場105105三、電流的方向三、電

3、流的方向規(guī)定：規(guī)定：_定向移動的方向定向移動的方向(1)金屬內(nèi)部的電流方向跟負(fù)電荷定向移動的方金屬內(nèi)部的電流方向跟負(fù)電荷定向移動的方向向_；(2)外電路中，電流總是從電源外電路中，電流總是從電源_極流向電源極流向電源_極極正電荷正電荷相反相反正正負(fù)負(fù)四、電流的大小和單位四、電流的大小和單位1定義：電荷定向移動時，在定義：電荷定向移動時，在_內(nèi)內(nèi)通過導(dǎo)體通過導(dǎo)體_的電荷量稱為電流的電荷量稱為電流2定義式：定義式：I_.3單位：單位：_常用單位還有常用單位還有_和和_；換算關(guān)系：；換算關(guān)系：1 A_mA_ A.單位時間單位時間任一橫截面任一橫截面安培安培mAA103106思考感悟思考感悟2電流是有

4、大小和方向的物理量，電流是矢電流是有大小和方向的物理量，電流是矢量嗎？量嗎？提示：提示：不是電流的計算不滿足平行四邊形不是電流的計算不滿足平行四邊形定則定則核心要點突破核心要點突破一、電流形成條件及三種速率的理解一、電流形成條件及三種速率的理解1電流的形成條件電流的形成條件(1)回路中存在自由電荷，是形成電流的條件回路中存在自由電荷，是形成電流的條件金屬導(dǎo)體的原子核對電子的束縛能力較弱，電金屬導(dǎo)體的原子核對電子的束縛能力較弱，電子很容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子，故子很容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子，故金屬導(dǎo)體中存在大量的自由電荷金屬導(dǎo)體中存在大量的自由電荷橡膠等絕緣體內(nèi)，原子核對電子

5、的束縛能力較橡膠等絕緣體內(nèi)，原子核對電子的束縛能力較強，很少有電子能夠掙脫而成為自由電子，故通強，很少有電子能夠掙脫而成為自由電子，故通常情況下，絕緣體中有極少量的自由電荷常情況下，絕緣體中有極少量的自由電荷電解液中的正、負(fù)離子電解液中的正、負(fù)離子(2)電壓也是導(dǎo)體中形成電流的條件電壓也是導(dǎo)體中形成電流的條件電場對電荷有力的作用，例如：有電場對電荷有力的作用，例如：有A、B兩個兩個導(dǎo)體分別帶正、負(fù)電荷，導(dǎo)體分別帶正、負(fù)電荷，AB，A、B導(dǎo)體間導(dǎo)體間存在電勢差存在電勢差UABAB，當(dāng)，當(dāng)A、B間用一導(dǎo)間用一導(dǎo)線連接時，導(dǎo)線中的自由電子會在電場力的作線連接時，導(dǎo)線中的自由電子會在電場力的作用下運動

6、，如圖用下運動，如圖311甲所示，形成電流甲所示，形成電流圖圖311(3)導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓是導(dǎo)體中形成持續(xù)電流導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓是導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件的條件在圖在圖311甲中，甲中，A、B的電荷將很快中和，的電荷將很快中和，電勢差變?yōu)榱悖妶鲭S之消失，電流也停止了電勢差變?yōu)榱悖妶鲭S之消失，電流也停止了(如圖乙所示如圖乙所示)而用電設(shè)備必須有持續(xù)電流才而用電設(shè)備必須有持續(xù)電流才能正常工作，例如：手電筒的照明、電動機的能正常工作，例如：手電筒的照明、電動機的轉(zhuǎn)動等，都需要持續(xù)電流，為了獲得持續(xù)電流，轉(zhuǎn)動等，都需要持續(xù)電流，為了獲得持續(xù)電流，必須想辦法維持導(dǎo)體兩端的電壓，干電池、蓄必須想辦法

7、維持導(dǎo)體兩端的電壓，干電池、蓄電池、發(fā)電機等電源提供的就是持續(xù)電壓，導(dǎo)電池、發(fā)電機等電源提供的就是持續(xù)電壓，導(dǎo)體兩端有了持續(xù)電壓，導(dǎo)體中的自由電子就會體兩端有了持續(xù)電壓，導(dǎo)體中的自由電子就會在電場力的持續(xù)作用下形成持續(xù)不斷的電流在電場力的持續(xù)作用下形成持續(xù)不斷的電流2電路中三種速率的比較電路中三種速率的比較電子熱運電子熱運動的速率動的速率構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運動，由構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運動，由于熱運動向各個方向運動的機會相等，故不能于熱運動向各個方向運動的機會相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運動的速率數(shù)量級為形成電流，常溫下電子熱運動的速率數(shù)量級為105 m/s電子定

8、向電子定向移動的速移動的速率率電子定向移動的速率很小，一般為電子定向移動的速率很小，一般為105 m/s.自自由電子在很大的無規(guī)則熱運動的速率上又疊加由電子在很大的無規(guī)則熱運動的速率上又疊加上了一個很小的定向移動的速率上了一個很小的定向移動的速率電流傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)速率速率等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速空中光速c建立恒定電場，電路中各處的自由電建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動而形成了電流子幾乎同時開始定向移動而形成了電流特別提醒：特別提醒：電荷定向移動的速率很小，當(dāng)電路閉電荷定向移動的速率很小，當(dāng)電路閉合后，并不是電荷

9、瞬間從電源運動到用電器，而合后，并不是電荷瞬間從電源運動到用電器，而是瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電是瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電荷同時定向移動形成電流荷同時定向移動形成電流即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1在導(dǎo)體中有電流通過時，下列說法正確的是在導(dǎo)體中有電流通過時，下列說法正確的是()電子定向移動速率很小電子定向移動速率很小電子定向移動速率即是電場傳導(dǎo)速率電子定向移動速率即是電場傳導(dǎo)速率電子定向移動速率是電子熱運動速率電子定向移動速率是電子熱運動速率在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過在速率很大的在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運動上附加

10、了一個速率很小的定向移動無規(guī)則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動ABC D解析：解析：選選D.電子定向移動的速率很小，數(shù)量級電子定向移動的速率很小，數(shù)量級為為105 m/s,自由電子只不過在速率很大的熱自由電子只不過在速率很大的熱運動上附加了很小的定向移動故運動上附加了很小的定向移動故、正正確電場的傳導(dǎo)速率為光速確電場的傳導(dǎo)速率為光速c3108 m/s,無無規(guī)則熱運動速率的數(shù)量級為規(guī)則熱運動速率的數(shù)量級為105 m/s.故故、錯誤，故選錯誤，故選D.2對對InqSv的理解的理解公式公式InqSv是電流的決定式，從微觀的角度對是電流的決定式，從微觀的角度對電流的形成做了解釋，公式推導(dǎo)如下：電流

11、的形成做了解釋，公式推導(dǎo)如下：如圖如圖312所示，所示，AD表示粗細(xì)均勻的一表示粗細(xì)均勻的一圖圖312段導(dǎo)體段導(dǎo)體l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為，導(dǎo)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為每個自由電荷的電荷量為q.即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2(2011年福建三明高二檢測年福建三明高二檢測)在示波管中，在示波管中，電子槍電子槍2 s發(fā)射了發(fā)射了61013個電子，則示波管中個電子，則示波管中電

12、流的大小為電流的大小為()A4.8106 A B31013 AC9.61016 A D3106 A以下說法正確的是以下說法正確的是()A只要有可以自由移動的電荷，就能存在持只要有可以自由移動的電荷，就能存在持續(xù)電流續(xù)電流B金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場作用下形成的內(nèi)的電場作用下形成的C電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動速率向移動速率D在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動時，它在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動時，它們的熱運動就消失了們的熱運動就消失了課堂互動講練課堂互動講練電流形成條件的理解電流形成條件的理解【

13、精講精析【精講精析】要有持續(xù)電流必須有電壓，要有持續(xù)電流必須有電壓，A不不對導(dǎo)體中形成電流其原因是在導(dǎo)體兩端加上對導(dǎo)體中形成電流其原因是在導(dǎo)體兩端加上電壓，于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場，電壓，于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場，B正確電流正確電流的傳導(dǎo)速率等于光速，電子定向移動的速率很的傳導(dǎo)速率等于光速，電子定向移動的速率很小，小，C不對在形成電流時電子定向移動，并不不對在形成電流時電子定向移動，并不是熱運動消失了，其實電子仍然做無規(guī)則的熱是熱運動消失了，其實電子仍然做無規(guī)則的熱運動，運動，D不對不對【答案】【答案】B【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】電流的形成中，導(dǎo)體中有自由電流的形成中，導(dǎo)體中有自由移動的電荷是內(nèi)因，

14、電壓則是形成電流的外移動的電荷是內(nèi)因，電壓則是形成電流的外因因(1)在金屬導(dǎo)體中，若在金屬導(dǎo)體中，若10 s內(nèi)通過橫截面內(nèi)通過橫截面的電荷量為的電荷量為10 C，則導(dǎo)體中的電流，則導(dǎo)體中的電流I_ A.(2)某電解液橫截面積為某電解液橫截面積為0.5 m2，若，若10 s內(nèi)沿相反內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為方向通過橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10 C，則電解液中的電流，則電解液中的電流I_ A.電流大小的計算電流大小的計算【答案】【答案】(1)1(2)2截面積為截面積為S的導(dǎo)線中通有電流的導(dǎo)線中通有電流I.已知導(dǎo)線已知導(dǎo)線每單位體積中有每單位體積中有n個自由電子，每個自由電

15、子的個自由電子，每個自由電子的電荷量是電荷量是e，自由電子定向移動的速率是，自由電子定向移動的速率是v，則，則在時間在時間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是()nSvtnvtIt/eIt/SeA BC D電流微觀解釋的應(yīng)用電流微觀解釋的應(yīng)用【思路點撥【思路點撥】電子數(shù)等于總電荷量除以每個電子數(shù)等于總電荷量除以每個電子的電荷量，所以求出通過截面的電荷量，電子的電荷量，所以求出通過截面的電荷量，即可求出電子數(shù)而電荷量即可求出電子數(shù)而電荷量qIt，單位體積內(nèi)，單位體積內(nèi)的電子數(shù)已知，只要求出的電子數(shù)已知，只要求出t時間內(nèi)有多少體積時間內(nèi)有多少體積的電子通過截面，即可求出電子數(shù)的電子通過截面，即可求出電子數(shù)【自主解答【自主解答】(1)根據(jù)電流的定義式，可知在根據(jù)電流的定義式，可知在t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量qIt，所以在這段，所以在這段時間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為時間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為Nq/eIt/e.(2)自由電子定向移