单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 恒定电流,物理,（人教版,选修,3-1,）,情景切入,自主研习,走出误区,探究目标,课后强化作业,题型设计,要点探究,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),1-电源和电流课件(江苏省市级优课),雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，,(,见下图,),但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发光这是为什么？,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),1,分别带正、负电荷的两个导体,A,、,B,，用导线,R,将两导体连接如图,(,甲,),所示，导线,R,中的,便会在静电力作用下定向移动，导体,BU,电子、导体,A,电子两导体很快形成等势体，导线,R,中只可能存在一个,电流倘若在,A,、,B,间有一个装置如图,(,乙,),所示，在,B,失去电子的同时，又及时地补充等量的电子，,A,、,B,导体上始终保持一定数量的正、负电荷这种能把电子从,A,搬运到,B,的装置叫做,它的作用就是能使电路中保持,的电流,自由电子,得到,失去,瞬时,电源,持续,自由电子得到失去瞬时电源持续,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),2,当达到稳定状态时，导线中的电场是由,等电路元件所积累的电荷共同形成，虽然电荷在运动，另外的又来补充,(,动态平衡,),电荷的分布是,的，电场的分布也是,的导线内部的电场线的分布保持和导线,由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为,。,3,电流：用,I,表示，,q,表示在,t,时间内通过导体横截面积的电荷量，则有：,，电流的单位：,，简称安，用符号,A,表示对正、负离子都参与导电的情况下，通过导体横截面的电荷量,q,应是,电荷量绝对值的,电源、,导线,稳定,平行,恒定电场,I,安培,正、负离子,和,稳定,2当达到稳定状态时，导线中的电场是由,维持导体两端有一定电压的装置是电源电路中的电源能把其它形式的能转化为电能，从而保持电源正负极之间有持续的电压,.,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),(1),形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的合电场,(2),特点：导线内的电场线和导线平行；电荷的分布是稳定的；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场,(3),恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),特别提醒：,稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少电荷和静电场一样，其电场分布不随时间改变，静电场的基本规律这里都适用和静电场不同的是：产生稳定电场的电荷是运动的，但电荷分布不随时间变化，所以其本质为动态稳定,.,特别提醒：,(1),定义：大小、方向都不随时间变化的电流,(2),电流强度：表示电流强弱程度的物理量,(3),单位：安培，符号,A,，其他单位：毫安,(mA),、微安,(A),，且,1A,10,3,mA,10,6,A.,(4),公式：,I,，,I,表示电流，,q,表示在时间,t,内通过导体横截面的电荷量,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),特别提醒：,电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,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，此时,I,中，,q,为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和,特别提醒：,电流强度虽有大小和方向，但不是矢量,q,It,是求电荷量的重要公式，其变形公式,I,求出的是电流在时间,t,内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等,电流强度虽有大小和方向，但不是矢量,如图盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同,答案：,金属导体中靠自由电子定向移动形成电流，而盐水中靠正、负离子的定向移动形成电流通电时、正、负离子会向相反的方向定向移动,.,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),I,nq,v,S,.,式中,n,为单位体积内的自由电荷数，,q,为每个自由电荷所带的电荷量，,v,是自由电荷沿导体定向移动的速率，,S,为导体的横截面积,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),铜的原子量为,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，电子平均定向移动的速率为,(,),1-电源和电流课件(江苏省市级优课),解析：,假设电子定向移动的速率为,v,，那么在,t,秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积,v,t,S,中的自由电子数，而体积为,v,t,S,的铜的质量为,v,tS,，摩尔数为,，所以电荷量,q,因电流 于是得：,答案：,D,解析：假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面,误区,1,：电路中闭合开关的瞬间电灯亮了，说明导线中电子定向移动的速率很大,点拨：,三种速率的比较,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),1-电源和电流课件(江苏省市级优课),关于电流，下列说法中正确的是,(,),A,通过导体横截面的电荷量越多，电流越大,B,电子运动速率越大，电流越大,C,单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大,D,因为电流有方向，所以电流是矢量,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),解析：,由,I,知,q,大，,I,不一定大，还要看,t,的大小，故,A,错，由,I,nqS,v,知，电子运动的速率,v,大，电流不一定大，电流还与,n,、,S,有关，故,B,错，单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，,C,对电流虽有方向但不是矢量，合成遵循代数法则，故,D,错,答案：,C,解析：由I 知q大，I不一定大，还要看t的大小，故A错，,点评：,电流由电荷的定向移动形成，从微观表达式来看，,I,nqs,v,，电流与导体中的单位体积的电荷数、电荷的电量、导线的横截面积、定向移动的速度这四个因素有关电流有大小也有方向但不是矢量，因此它不遵循平行四边形法则,点评：电流由电荷的定向移动形成，从微观表达式来看，Inqs,(2009,贵州兴义市清华实验中学高二检测,),关于电流，下列说法中哪些是正确的,(,),A,通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率,B,金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),C,电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向,D,国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位,“,安培,”,是基本单位,答案：,D,C电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向,已知电子的电荷量为,e,，质量为,m,，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为,r,的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？,解析：,截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间,T,内，通过这个截面的电荷量,q,e,.,则有：,再由库仑力提供向心力有：,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),点评：,解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子运动的周期性，选取一个周期是最简洁的,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),在某次闪电中，持续的时间是,0.005s,，所形成的平均电流约为,6,10,4,A.,若闪电过程中流动的电荷量以,0.5A,的电流通过电灯，可供灯照明的时间为,_,答案：,600s,解析：,q,It,6,10,4,0.005C,300C,可供照明的时间为：,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),有两个完全相同的金属球,A,、,B,，,A,带,Q,的电荷，,B,不带电，用导线将,A,、,B,球连接，经时间,t,1,导体中不再有电荷定向移动求导线中的平均电流,拓展,1,：若,A,带,Q,的电荷，,B,带,Q,的电荷，用导线将,A,、,B,球连接，经时间,t,2,导体中不再有电荷定向移动，求导线中的平均电流,拓展,2,：,A,带,Q,的电荷，,B,带,Q,的电荷，用装有电解液的导管将,A,、,B,球连接，经时间,t,3,导体中不再有电荷定向移动求导线中的平均电流,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),解析：,A,、,B,两球用导线连接后，导线中的自由电子发生定向移动形成电流，当两球的带电荷量相等时，达到平衡状态，电流终止，在时间,t,1,内通过导线的电荷量为,所以,拓展,1,：,A,、,B,两球带等量异种电荷，用导线连接后，最后两球都不带电，所以在时间,t,2,内通过导线的电荷量为,Q,，所以,拓展,2,：电解液中有可以自由移动的正负离子，但,A,、,B,连接后最后都不带电，所以在时间,t,3,内通过电解液某截面的电荷量仍相当于一种电荷为,Q,，所以,I,3,点评：,仔细体会三种情形下，电流计算的异同,解析：A、B两球用导线连接后，导线中的自由电子发生定向移动形,如图所示是静电除尘器的示意图，,A,接高压电源正极，,B,接高压电源负极，,A,，,B,之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极,A,的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极,A,上，排除的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附,n,mol,电子，每昼夜能除尘,m,kg,，计算高压电源的电流,(,电子的电荷量设为,e,，阿伏伽德罗常数为,N,A,，一昼夜时间设为,t,.),1-电源和电流课件(江苏省市级优课),答案：,I,2,mnN,A,e,/,t,解析：,根据电流的定义式,I,，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量,Q,，就能够求解电流,I,，需要注意的是：流向电源的电荷量,Q,跟煤粉吸附的电荷量,Q,并不相等，煤粉吸附的电荷量,Q,Q,.,Q,mnN,A,e,，,Q,It,，则,mnN,A,e,It,，故,I,2,mnN,A,e,/,t,.,答案：I2mnNAe/t,1-电源和电流课件(江苏省市级优课),