有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件

§2.1

電源和電流第二章恒定電流§2.1電源和電流第二章恒定電流

雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光,這是為什么?雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？-BA-A++++++++_B_______（1）存在自由電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端存在電壓當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流導(dǎo)體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線R中會產(chǎn)生一個瞬時電流。A、B之間有電勢差A(yù)、B電勢差為零問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？-BA-A++++++++_B問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？AB連通器水勢A水勢B抽水機(jī)水流--P-+A+++++++___B_____--1.能把電子從A搬運到B的裝置。2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓)，使電路有持續(xù)的電流。這個裝置就是電源。A、B就是電源的兩個極。正極負(fù)極電源相當(dāng)于抽水機(jī)問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？AB連通器水勢A水勢問題3：電源的作用是什么？電源+-正極負(fù)極電源的作用：（1）從物理過程分析：就是通過非靜電力把電子從正極搬運到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢差。使電路有持續(xù)的電流；（2）從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度就是電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。F---+A+++++++___B_____P---2.電場力做負(fù)功，電子的電勢能增加，通過電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.1.通過非靜電力把電子從正極運到負(fù)極。問題3：電源的作用是什么？電源+-正極負(fù)極電源的作用：F--問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢差恒定時，為什么導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場是恒定的？此時導(dǎo)體中的電流為什么也是恒定的？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。由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場。由于恒定電場的作用,導(dǎo)體中自由電荷定向運動的速率增加;而在運動過程中會與導(dǎo)體內(nèi)不動的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷頻繁地交替進(jìn)行加速和減速，自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。如果我們在這個電路中串聯(lián)一個電流表,電流表的讀數(shù)保持恒定.大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢差恒定時，為什么導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場是恒恒定電場電場強度不變自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率不變串一個電流表,讀數(shù)不變恒定電流由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場.問題5：怎樣理解恒定電場和恒定電流？恒定電場電場強度不變自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率問題6：電流這個物理現(xiàn)象既有方向也有強弱。怎樣描述電流的強弱程度？怎樣學(xué)好電流這個物理量。2、度量方式：4、矢量標(biāo)量：標(biāo)量3、決定因素：1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）5、單位換算：6、測量方法：電流表等。？電流（物理現(xiàn)象）方向:正電荷定向移動的方向。在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子走向移動方向相反。導(dǎo)電時，是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對值之和。問題6：電流這個物理現(xiàn)象既有方向也有強弱。怎樣描述電流的強弱一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷量為q。問題7：探究電流的微觀表達(dá)式？設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個橫截面B和C，則在時間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C．BCSvvtqqqq導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個自由電荷的電量、導(dǎo)體的橫截面積和自由電荷定向運動速率四個量成正比。一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電壓，自由電問題8：知識應(yīng)用舉例例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過的電流I=1A,已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,電子的電量e=-1.6×10-19C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率.可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個銅原子貢獻(xiàn)一個自由電子。Svt問題8：知識應(yīng)用舉例例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線問題9：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關(guān)時電路中的電燈立刻就亮了呢？閉合開關(guān)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(chǎn)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(chǎn)生，而是燈絲內(nèi)部的自由電子的定向移動產(chǎn)生的。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.問題9：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關(guān)時電路中的電流產(chǎn)生條件電源恒定電流（1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在電壓。產(chǎn)生持續(xù)電流提供持續(xù)電流壓（1）通過非靜電力把電子從正極搬運到負(fù)極；（2）把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。產(chǎn)生恒定電場產(chǎn)生一、電流（物理現(xiàn)象）問題10：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。1、方向：規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向2、大小：用電流強度I（簡稱電流）來描述。自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率不變電流產(chǎn)生條件電源恒定電流（1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在問題11：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。二、電流2、度量方式：4、矢量標(biāo)量：標(biāo)量3、決定因素：1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）5、單位換算：6、測量方法：電流表等。（1）宏觀：只適用純電阻電路（不包含電源）（2）微觀：BCSvvt流體的柱形模型怎樣學(xué)好電流這個物理量？問題11：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。二、電流2、度量方式：4、矢量A組能力訓(xùn)練題1．把

規(guī)定為電流的方向，在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電子定向移動的方向

。在電解質(zhì)溶液中，電流的方向與正離子定向移動的方向

，與負(fù)離子定向移動的方向

。相反正電荷定向移動的方向相反相同在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子走向移動方向相反。導(dǎo)電時，是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對值之和。A組能力訓(xùn)練題1．把A組能力訓(xùn)練題33、一電子沿一圓周順時針方向高速運動，周期為10-10s，則等效電流大小為

A，電流方向是

（填“順時針”或“逆時針”）1.6×10-9逆時針A組能力訓(xùn)練題33、一電子沿一圓周順時針方向高速運動，周期為A組能力訓(xùn)練題44．關(guān)于電源的作用,下列說法正確的是()A.電源的作用是能為電路提供自由電子B.電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場C.電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D.電源的作用是使自由電荷定向移動起來BCDA組能力訓(xùn)練題44．關(guān)于電源的作用,下列說法正確的是(A組能力訓(xùn)練題5（刪去）5．下列敘述正確的是（）A．導(dǎo)體中電荷運動就形成電流B．電流的國際單位是安培C．因為電流強度有方向,所以電流強度是矢量D．導(dǎo)體中有電流通過時,導(dǎo)體內(nèi)部場強不為零BDA組能力訓(xùn)練題5（刪去）5．下列敘述正確的是（A組能力訓(xùn)練題66．關(guān)于電流的方向,下列說法正確的是（）A．在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動的方向B．在電解液中，電流的方向為負(fù)離子定向移動的方向C．無論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動的方向相反D．在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動形成的電流，所以電流有兩個方向CA組能力訓(xùn)練題66．關(guān)于電流的方向,下列說法正確的是（A組能力訓(xùn)練題77．關(guān)于電流的說法正確的是（）A．根據(jù)I=q/t可知，I與q成正比B．如果在任何相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流C．電流強度的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D．電流強度的單位“安培”是國際單位制中的基本單位BDm、kg、s、A、mol、T、cdA組能力訓(xùn)練題77．關(guān)于電流的說法正確的是（A組能力訓(xùn)練題88．以下對導(dǎo)體中的電場理解正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)的電場在穩(wěn)定時是和導(dǎo)線平行的B．導(dǎo)體內(nèi)的電場由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成C．導(dǎo)線中電場始終隨時間而變化D．導(dǎo)體內(nèi)的電場是一種動態(tài)的穩(wěn)定ABDA組能力訓(xùn)練題88．以下對導(dǎo)體中的電場理解正確的是（A組能力訓(xùn)練題99．通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10s內(nèi)通過這根導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為（）A．1.0×1017

B．1.0×1018

C．1.0×1019

D．1.0×1020解：n=It/e=16×10-3×10/1.6×10-19=1.0×1018BA組能力訓(xùn)練題99．通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10A組能力訓(xùn)練題1010．在一次閃電中，持續(xù)時間為0.005s所形成的平均電流為6.0×104A，若閃電過程中產(chǎn)生的電荷以0.5A的電流通過電燈，試求可供電燈照明的時間。解：Q=I1t1=I2t2

，t2=I1t1/I2=600sA組能力訓(xùn)練題1010．在一次閃電中，持續(xù)時間為0.005B組能力訓(xùn)練題11．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A．nvSΔtB．nv·ΔtC．IΔt/eD．

IΔt

/eSACN=q/e=IΔt/e，又因為電流強度的微觀表達(dá)式為I=nev·S，N=q/e=IΔt/e=nevSΔt/e=nvSΔt則選項A正確。解：因為I=q/Δt，所以q=I·Δt則選項C正確。所以自由電子數(shù)目為自由電子數(shù)目為：B組能力訓(xùn)練題11．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流B組能力訓(xùn)練題22．金屬導(dǎo)體的密度是ρ，橫截面積是S，原子量是M，每摩爾這種金屬可提供N個自由電子，當(dāng)該導(dǎo)體中的電流為I時，導(dǎo)體中自由電子的定向移動的速率是

。答：B組能力訓(xùn)練題22．金屬導(dǎo)體的密度是ρ，橫截面積是S，原子量B組能力訓(xùn)練題33.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運動，則其角速度ω=__________；電子繞核的運動可等效為環(huán)形電流，則電子運動的等效電流I=__________。（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）電子繞核運動的向心力等于庫侖力因此所求電流為（2003年上海卷12）解：B組能力訓(xùn)練題33.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻B組能力訓(xùn)練題44．在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子（初速度大小不計，e=1.6×10-19C）在20kV的高壓下被加速，并且形成1mA的平均電流。電子束的強弱受圖像信號控制，并按一定的規(guī)律在熒光屏上掃描，形成電視畫面。電視機(jī)以每秒25張畫面的速率進(jìn)行掃描，由于圖面更換迅速和視覺暫留，使我們看到了連續(xù)活動的圖像，問：電子轟擊熒光屏?xí)r的動能為多大？平均每幅畫面約有多少個電子打在屏上?B組能力訓(xùn)練題44．在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電解：由動能定理Q=It=ne

解：由動能定理Q=It=neB組能力訓(xùn)練題55．銀導(dǎo)線的橫截面積S=4mm2，通以I=2A的電流，若每個銀原子可以提供一個自由電子，試推導(dǎo)銀導(dǎo)線單位長度上的自由電子數(shù)的計算公式，并計算結(jié)果。(已知銀的密度ρ=10.5×103kg/m3,摩爾質(zhì)量M=108g/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，計算結(jié)果取一位小數(shù))B組能力訓(xùn)練題55．銀導(dǎo)線的橫截面積S=4mm2，通以I=2解：設(shè)長為l

的銀導(dǎo)線體積V＝Sl，故長為l的銀導(dǎo)線含有的銀原子數(shù)目，又每個銀原子可以提供一個自由電子，那么銀導(dǎo)線每單位長度的自由電子數(shù)n=N/l，故與電流I無關(guān)。代入數(shù)據(jù)學(xué)力學(xué)單位制有什么實際應(yīng)用？解：設(shè)長為l的銀導(dǎo)線體積V＝Sl，故長為l的銀導(dǎo)線含有B組能力訓(xùn)練題66.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是（）（2006年天津卷21）BB.C.D.B組能力訓(xùn)練題66.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不解：在剛射出加速電場時通過長為Δl段的時間Δt＝Δl/v長為Δl

段的電量Q=IΔt電子個數(shù)是選項B正確。方法1：利用公式I=nqSv求解；2.根據(jù)I=q/t結(jié)合微元法求解。解：在剛射出加速電場時通過長為Δl段的時間Δt＝Δl問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？問題3：從物理過程和能量轉(zhuǎn)化兩個方面來看電源作用是什么？問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端有恒定的電勢差，導(dǎo)體內(nèi)建立了何種電場?問題5：導(dǎo)體中的電場是由誰產(chǎn)生的?是變化的還是恒定的？自由電荷在恒定電場中發(fā)生定向運動形成的電流是變化的還是恒定的？§2.1

電源和電流問題6：怎樣理解恒定電場和恒定電流？問題7：怎樣描述電流的強弱程度？怎樣學(xué)好電流這個物理量？問題8：推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式。問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條課堂互動講練類型一對電流的理解和計算例1

如果導(dǎo)線中的電流為1mA，那么1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)是多少？若“220V

60W”的白熾燈正常發(fā)光時的電流為273mA，則20s內(nèi)通過燈絲的橫截面的電子數(shù)目是多少個？【思路點撥】

根據(jù)公式q＝It計算，注意單位的統(tǒng)一，記住每個電子所帶電荷量e＝1.6×10－19C.課堂互動講練類型一對電流的理解和計算例1有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件【答案】

6.25×1015個3.4×1019個【借題發(fā)揮】

(1)金屬導(dǎo)體中導(dǎo)電的是自由電子，自由電子所帶電荷量e＝1.6×10－19C.(2)當(dāng)自由電子定向移動通過導(dǎo)體橫截面時，若通過的自由電子個數(shù)為

n，則

q＝It＝ne.變式訓(xùn)練1

一硫酸銅電解槽的橫截面積為2m2，在0.04s內(nèi)若相向通過同一橫截面的銅離子和硫酸根離子分別為5.625×1018個和4.735×1018個，則電解槽中的電流是多大？方向如何？【答案】6.25×1015個3.4×1019個答案：83A方向與銅離子定向移動的方向相同答案：83A方向與銅離子定向移動的方向相同半徑為

R

的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速率ω沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流方向沿什么方向？電流多大？【思路點撥】

不管是否真的形成電流，假想成形成電流然后依據(jù)電流的定義式求得電流大?。愋投刃щ娏鲉栴}例2半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷【答案】見精講精析【答案】見精講精析有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件變式訓(xùn)練2半徑為

R

的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有(

)A．若ω不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B．若電荷量Q不變而使ω變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D．若使ω、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小變式訓(xùn)練2半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件類型三電流微觀表達(dá)式I＝nqSv

的應(yīng)用例3類型三電流微觀表達(dá)式I＝nqSv的應(yīng)用例3有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件【答案】

AC【規(guī)律總結(jié)】在電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv中，n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，是由導(dǎo)體本身的材料決定的，與導(dǎo)體的長度和橫截面的大小無關(guān)．【答案】AC變式訓(xùn)練3

(2011年包集高二檢測)如圖2－1－2所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個截面

A，在鋁導(dǎo)線上取一個截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個截面的(

)A．電流相等B．電流不相等C．自由電子定向移動的速率相等D．自由電子定向移動的速率不相等圖2－1－2變式訓(xùn)練3(2011年包集高二檢測)如圖2－1－2所示，將有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線課件§2.1

電源和電流第二章恒定電流§2.1電源和電流第二章恒定電流

雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光,這是為什么?雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？-BA-A++++++++_B_______（1）存在自由電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端存在電壓當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流導(dǎo)體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線R中會產(chǎn)生一個瞬時電流。A、B之間有電勢差A(yù)、B電勢差為零問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？-BA-A++++++++_B問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？AB連通器水勢A水勢B抽水機(jī)水流--P-+A+++++++___B_____--1.能把電子從A搬運到B的裝置。2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓)，使電路有持續(xù)的電流。這個裝置就是電源。A、B就是電源的兩個極。正極負(fù)極電源相當(dāng)于抽水機(jī)問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？AB連通器水勢A水勢問題3：電源的作用是什么？電源+-正極負(fù)極電源的作用：（1）從物理過程分析：就是通過非靜電力把電子從正極搬運到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢差。使電路有持續(xù)的電流；（2）從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度就是電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。F---+A+++++++___B_____P---2.電場力做負(fù)功，電子的電勢能增加，通過電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.1.通過非靜電力把電子從正極運到負(fù)極。問題3：電源的作用是什么？電源+-正極負(fù)極電源的作用：F--問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢差恒定時，為什么導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場是恒定的？此時導(dǎo)體中的電流為什么也是恒定的？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。由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場。由于恒定電場的作用,導(dǎo)體中自由電荷定向運動的速率增加;而在運動過程中會與導(dǎo)體內(nèi)不動的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷頻繁地交替進(jìn)行加速和減速，自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。如果我們在這個電路中串聯(lián)一個電流表,電流表的讀數(shù)保持恒定.大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢差恒定時，為什么導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場是恒恒定電場電場強度不變自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率不變串一個電流表,讀數(shù)不變恒定電流由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場.問題5：怎樣理解恒定電場和恒定電流？恒定電場電場強度不變自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率問題6：電流這個物理現(xiàn)象既有方向也有強弱。怎樣描述電流的強弱程度？怎樣學(xué)好電流這個物理量。2、度量方式：4、矢量標(biāo)量：標(biāo)量3、決定因素：1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）5、單位換算：6、測量方法：電流表等。？電流（物理現(xiàn)象）方向:正電荷定向移動的方向。在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子走向移動方向相反。導(dǎo)電時，是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對值之和。問題6：電流這個物理現(xiàn)象既有方向也有強弱。怎樣描述電流的強弱一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷量為q。問題7：探究電流的微觀表達(dá)式？設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個橫截面B和C，則在時間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C．BCSvvtqqqq導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個自由電荷的電量、導(dǎo)體的橫截面積和自由電荷定向運動速率四個量成正比。一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電壓，自由電問題8：知識應(yīng)用舉例例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過的電流I=1A,已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,電子的電量e=-1.6×10-19C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率.可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個銅原子貢獻(xiàn)一個自由電子。Svt問題8：知識應(yīng)用舉例例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線問題9：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關(guān)時電路中的電燈立刻就亮了呢？閉合開關(guān)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(chǎn)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(chǎn)生，而是燈絲內(nèi)部的自由電子的定向移動產(chǎn)生的。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.問題9：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關(guān)時電路中的電流產(chǎn)生條件電源恒定電流（1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在電壓。產(chǎn)生持續(xù)電流提供持續(xù)電流壓（1）通過非靜電力把電子從正極搬運到負(fù)極；（2）把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。產(chǎn)生恒定電場產(chǎn)生一、電流（物理現(xiàn)象）問題10：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。1、方向：規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向2、大?。河秒娏鲝姸菼（簡稱電流）來描述。自由電荷頻繁交替進(jìn)行加速和減速，平均速率不變電流產(chǎn)生條件電源恒定電流（1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在問題11：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。二、電流2、度量方式：4、矢量標(biāo)量：標(biāo)量3、決定因素：1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）5、單位換算：6、測量方法：電流表等。（1）宏觀：只適用純電阻電路（不包含電源）（2）微觀：BCSvvt流體的柱形模型怎樣學(xué)好電流這個物理量？問題11：總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。二、電流2、度量方式：4、矢量A組能力訓(xùn)練題1．把

規(guī)定為電流的方向，在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電子定向移動的方向

。在電解質(zhì)溶液中，電流的方向與正離子定向移動的方向

，與負(fù)離子定向移動的方向

。相反正電荷定向移動的方向相反相同在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子走向移動方向相反。導(dǎo)電時，是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對值之和。A組能力訓(xùn)練題1．把A組能力訓(xùn)練題33、一電子沿一圓周順時針方向高速運動，周期為10-10s，則等效電流大小為

A，電流方向是

（填“順時針”或“逆時針”）1.6×10-9逆時針A組能力訓(xùn)練題33、一電子沿一圓周順時針方向高速運動，周期為A組能力訓(xùn)練題44．關(guān)于電源的作用,下列說法正確的是()A.電源的作用是能為電路提供自由電子B.電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場C.電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D.電源的作用是使自由電荷定向移動起來BCDA組能力訓(xùn)練題44．關(guān)于電源的作用,下列說法正確的是(A組能力訓(xùn)練題5（刪去）5．下列敘述正確的是（）A．導(dǎo)體中電荷運動就形成電流B．電流的國際單位是安培C．因為電流強度有方向,所以電流強度是矢量D．導(dǎo)體中有電流通過時,導(dǎo)體內(nèi)部場強不為零BDA組能力訓(xùn)練題5（刪去）5．下列敘述正確的是（A組能力訓(xùn)練題66．關(guān)于電流的方向,下列說法正確的是（）A．在金屬導(dǎo)體中，電流的方向是自由電子定向移動的方向B．在電解液中，電流的方向為負(fù)離子定向移動的方向C．無論在何種導(dǎo)體中，電流的方向都與負(fù)電荷定向移動的方向相反D．在電解液中，由于是正負(fù)電荷定向移動形成的電流，所以電流有兩個方向CA組能力訓(xùn)練題66．關(guān)于電流的方向,下列說法正確的是（A組能力訓(xùn)練題77．關(guān)于電流的說法正確的是（）A．根據(jù)I=q/t可知，I與q成正比B．如果在任何相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流C．電流強度的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D．電流強度的單位“安培”是國際單位制中的基本單位BDm、kg、s、A、mol、T、cdA組能力訓(xùn)練題77．關(guān)于電流的說法正確的是（A組能力訓(xùn)練題88．以下對導(dǎo)體中的電場理解正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)的電場在穩(wěn)定時是和導(dǎo)線平行的B．導(dǎo)體內(nèi)的電場由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成C．導(dǎo)線中電場始終隨時間而變化D．導(dǎo)體內(nèi)的電場是一種動態(tài)的穩(wěn)定ABDA組能力訓(xùn)練題88．以下對導(dǎo)體中的電場理解正確的是（A組能力訓(xùn)練題99．通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10s內(nèi)通過這根導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為（）A．1.0×1017

B．1.0×1018

C．1.0×1019

D．1.0×1020解：n=It/e=16×10-3×10/1.6×10-19=1.0×1018BA組能力訓(xùn)練題99．通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10A組能力訓(xùn)練題1010．在一次閃電中，持續(xù)時間為0.005s所形成的平均電流為6.0×104A，若閃電過程中產(chǎn)生的電荷以0.5A的電流通過電燈，試求可供電燈照明的時間。解：Q=I1t1=I2t2

，t2=I1t1/I2=600sA組能力訓(xùn)練題1010．在一次閃電中，持續(xù)時間為0.005B組能力訓(xùn)練題11．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A．nvSΔtB．nv·ΔtC．IΔt/eD．

IΔt

/eSACN=q/e=IΔt/e，又因為電流強度的微觀表達(dá)式為I=nev·S，N=q/e=IΔt/e=nevSΔt/e=nvSΔt則選項A正確。解：因為I=q/Δt，所以q=I·Δt則選項C正確。所以自由電子數(shù)目為自由電子數(shù)目為：B組能力訓(xùn)練題11．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流B組能力訓(xùn)練題22．金屬導(dǎo)體的密度是ρ，橫截面積是S，原子量是M，每摩爾這種金屬可提供N個自由電子，當(dāng)該導(dǎo)體中的電流為I時，導(dǎo)體中自由電子的定向移動的速率是

。答：B組能力訓(xùn)練題22．金屬導(dǎo)體的密度是ρ，橫截面積是S，原子量B組能力訓(xùn)練題33.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運動，則其角速度ω=__________；電子繞核的運動可等效為環(huán)形電流，則電子運動的等效電流I=__________。（已知電子的質(zhì)量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）電子繞核運動的向心力等于庫侖力因此所求電流為（2003年上海卷12）解：B組能力訓(xùn)練題33.若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻B組能力訓(xùn)練題44．在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子（初速度大小不計，e=1.6×10-19C）在20kV的高壓下被加速，并且形成1mA的平均電流。電子束的強弱受圖像信號控制，并按一定的規(guī)律在熒光屏上掃描，形成電視畫面。電視機(jī)以每秒25張畫面的速率進(jìn)行掃描，由于圖面更換迅速和視覺暫留，使我們看到了連續(xù)活動的圖像，問：電子轟擊熒光屏?xí)r的動能為多大？平均每幅畫面約有多少個電子打在屏上?B組能力訓(xùn)練題44．在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電解：由動能定理Q=It=ne

解：由動能定理Q=It=neB組能力訓(xùn)練題55．銀導(dǎo)線的橫截面積S=4mm2，通以I=2A的電流，若每個銀原子可以提供一個自由電子，試推導(dǎo)銀導(dǎo)線單位長度上的自由電子數(shù)的計算公式，并計算結(jié)果。(已知銀的密度ρ=10.5×103kg/m3,摩爾質(zhì)量M=108g/mol，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，計算結(jié)果取一位小數(shù))B組能力訓(xùn)練題55．銀導(dǎo)線的橫截面積S=4mm2，通以I=2解：設(shè)長為l

的銀導(dǎo)線體積V＝Sl，故長為l的銀導(dǎo)線含有的銀原子數(shù)目，又每個銀原子可以提供一個自由電子，那么銀導(dǎo)線每單位長度的自由電子數(shù)n=N/l，故與電流I無關(guān)。代入數(shù)據(jù)學(xué)力學(xué)單位制有什么實際應(yīng)用？解：設(shè)長為l的銀導(dǎo)線體積V＝Sl，故長為l的銀導(dǎo)線含有B組能力訓(xùn)練題66.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是（）（2006年天津卷21）BB.C.D.B組能力訓(xùn)練題66.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不解：在剛射出加速電場時通過長為Δl段的時間Δt＝Δl/v長為Δl

段的電量Q=IΔt電子個數(shù)是選項B正確。方法1：利用公式I=nqSv求解；2.根據(jù)I=q/t結(jié)合微元法求解。解：在剛射出加速電場時通過長為Δl段的時間Δt＝Δl問題1：產(chǎn)生電流的條件是什么？問題2：導(dǎo)體中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？問題3：從物理過程和能量轉(zhuǎn)化兩個方面來看電源作用是什么？問題4：當(dāng)導(dǎo)體兩端有恒定的電勢差，導(dǎo)體內(nèi)建立了何種電場?問題5：導(dǎo)體中的電場是由誰產(chǎn)生的?是變化的還是恒定的？自由電荷在恒定電場中發(fā)生定向運動形成的電流是變化的