河南省焦作市沁阳一中高中物理第二章第一节电源和电流导学案新人教版选修3-1课前自主学案一、电源使电路中保持____的电流，能把____从一个位置搬运到另一位置的装置就是电源．二、恒定电场1．导线中的电场是由____________等电路元件所积累的电荷共同形成的．2．尽管这些电荷在运动，但电荷的分布是_____的，这种由稳定分布的电荷所产生的______的电场，称为恒定电场．三、恒定电流1．把______、______都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体横截面的_______与通过这些电荷量所用_____的比值，叫做电流强度，简称电流．(2)公式表达：I＝_______.(3)单位：在国际单位制中是_____，简称安，符号是A.更小的单位还有______(mA)、_____(μA)，换算关系为：1A＝103mA＝106μA.(4)物理意义：表示电流_____的物理量．(5)标量：电流虽然有方向，但不是矢量，不符合矢量对方向的要求．电流的方向是这样规定的：导体内______定向移动的方向为电流的方向思考感悟在电解液和金属导体中都可以形成电流，它们形成电流时有什么不同？提示：金属导体中是自由电子定向移动形成电流，而电解液中是正、负离子定向移动形成电流．核心要点突破一、对电流概念的理解1．电流虽有大小和方向，运算遵循代数法则，但不是矢量．2．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．3．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为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．4．不能说I∝q，I∝，因为由I＝nq′Sv(决定式)，可知I与q及t无关．特别提醒：计算电流时，首先要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负离子同时存在．其次要注意计算电流大小时，只需代入电量的绝对值．另外公式是I＝q/t而不是I＝q/(St)．即时应用1．某电解池中，若在2s内有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A．0B．0.8AC．1.6AD．3.2A解析：选D.由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2s内通过截面的总电荷量应为：q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C＋1.6×10－19×1×2.0×1019C＝6.4C．由电流的定义式知：I＝q/t＝A＝3.2A.二、电流的微观表达式1．建立模型：如图2－1－1所示，AD表示粗细均匀的一段导体l，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1图2－1－1荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.2．理论推导：AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS.总电荷量Q＝Nq＝mlSq.所有这些电荷都能通过横截面D所需要的时间：t＝.根据公式q＝It可得：导体AD中的电流：I＝＝＝nqSv.3．结论：由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关．三、三种速率的比较1．电子定向移动的速率(1)物理意义：电流就是由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率，一般为10－5m/s的数量级．(2)大小：10－5m/s2．电子热运动的速率(1)物理意义：构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105m/s.(2)大小：105m/s3．电流传导的速率(1)物理意义：等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．(2)大小：3×108m/s特别提醒：由于电荷定向移动的速率很小，所以当电路闭合后，电荷并不是瞬间从电源运动到用电器，而是瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时做定向移动形成电流．即时应用2．以下说法正确的是()A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了解析：选B....
