选修3-1《电源和电流》 (16)
人教版物理选修3-1第二章 第1节 电源和电流
(3)符号及单位：电流用符号 I 表示，单位是安培，符 号为 A。常用单位还有 毫安 (mA)和 微安 (μA)，1 A＝
103 mA＝ 106 μA。 q (4)表达式： I＝ t (q 是在时间 t 内通过导体某一横截
面的电荷量)。 (5)方向：规定 正电荷 定向移动的方向为电流方向。 [说明] 理解电流概念的几个要点 q (1)公式 I＝ t 中，q 是通过导体横截面的电荷量，而不 是通过导体单位横截面积的电荷量。
(2)当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流 时， 公式中的 q 应为通过导体横截面的正、 负两种电荷电荷量的绝 对值之和。 (3)导体横截面的选取是任意的，电流的大小与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ截面无关。 (4)电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，它与负电荷定 向移动的方向相反。 在电源外部的电路中， 电流的方向是从电源的 正极流向负极； 在电源的内部， 电流的方向是从电源的负极流向正 极。电流虽然有大小和方向，但电流是标量，因此电流的合成不遵 循平行四边形定则。
②[判一判] 1． 通电后， 外电路中的电场为恒定电场， 在电场力作用下，电荷将做匀加速运动( × ) q 2．由 I＝ t 知，流过导体某一截面的电荷 量越大，电流越大( × ) 3．粗细不均匀的通电导线，电流处处相 等，越粗的位置，单位体积内的自由电荷数 越少( √ )
[知识预览] 1．对电源的认识：电源的作用和形成电流的三种电荷 2．电流的理解和计算：金属导体、电解液中电流和环形电流的 计算 3．电流的微观表达式
稳定 的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。
(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位 置的电荷分布和电场强度都不随时间变化， 因此其基本性质 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。
高中物理选修3—1第2章第1节电源和电流
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离
子的电量均为10C，则电解液中的电流为___2_A___．
课堂训练 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ C）
A．金属导体中电流方向就是自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动
方向由A到B,电流强度为3.2A。
小结：当正负离子异向通过同 一截面时，电量q等于二者的绝 对值之和。
A
B
M
探究四：电流的微观表达式
推导：如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为L的导体,两 端加一定的电压，导体中自由电荷定向移动的速率为v,设
导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，
每个自由电荷量为q。
（1） 定义：通过导体横截面的电荷与所用时间的比值。
（2） 表达式：
Iq t
（3） 单位：安培 （A） 其他单位 ： mA、μA
（4） 方向：正电荷定向移动的方向
知道吗？ 电流是标量还是矢量？为什么？
❖你知道吗？
1 手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。
2 电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.2μA左右。
两静止点电荷激发的 ——静电场
电路各处电荷激发的
尽管这些电荷在运动，但有的流 走了，另外的又来补充，所以电 荷的分布是稳定的，电场的分布 也是稳定的
——恒定电场
恒定电场 电场强度不变 导体中每一处自由电子定向运动速率也不变 电流的强弱和方向都不变 ——恒定电流
探究三：如何定量描述电流的强弱？
1电源和电流-人教版选修3-1教案
电源和电流-人教版选修3-1教案1. 教学目标1.了解电源的作用和种类，能够简单地画出常见的电源符号；2.熟练掌握伏安特性的概念和特点，能够正确地理解和使用电阻、电压、电流的基本概念；3.掌握欧姆定律和基尔霍夫第一定律的表述和计算方法，能够灵活运用在电路计算中。
2. 教学重点1.理解电源的作用和种类；2.掌握伏安特性的概念和特点；3.熟练掌握欧姆定律和基尔霍夫第一定律的应用。
3. 教学难点1.熟练理解电流与电压的关系；2.掌握基尔霍夫第一定律的应用。
4. 教学过程4.1 电源的作用和种类首先，介绍电源的作用和种类。
电源是电路的能量来源，它可以把其他形式的能量转化为电能供电路使用。
电源的种类有直流电源和交流电源两种。
直流电源是指输出直流电的电源，常用的有干电池和直流稳压电源等。
交流电源是指输出交流电的电源，如电压表、信号源等。
此外，还需要让学生了解一些常见的电源符号，包括：电池、电源、直流稳压电源等，让学生通过实物和图形的方法了解电源，并能够简单地画出电源的符号。
4.2 伏安特性的概念和特点其次，介绍伏安特性的概念和特点。
伏安特性是指电路中电压与电流的关系，它是电路中电阻、电压、电流的基本概念，理解伏安特性对于掌握电路计算具有非常重要的作用。
简单理解伏安特性，就是根据欧姆定律，电阻为定值，电流与电压成正比，即电阻越大，同样的电压下电流越小。
4.3 欧姆定律和基尔霍夫第一定律的应用最后，介绍欧姆定律和基尔霍夫第一定律的应用。
欧姆定律是指电路中电压与电流、电阻之间的关系，它的公式为：U = I \* R。
其中，U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
欧姆定律对于电路计算非常重要，在实际电路中，通过欧姆定律可以计算出电路中任意两点之间的电压值和电流值。
基尔霍夫第一定律是指在一个闭合电路中，电路中各支路所受电压之和等于电源电动势之和，或者说电路中各支路的电流之和等于电源电流之和。
基尔霍夫第一定律的表述较为抽象，但是对于复杂电路的计算，掌握基尔霍夫第一定律是必须的。
高中物理选修3-1优质教案7：2.1电源和电流教学设计
2.1电源和电流
两个导体球，如果用一条导线将它们连接起来，
思考与讨论：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？
结论：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流.
思维拓展：电源的作用与抽水机相似就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置，使得导体两端保持电势差(电压)，电路中就会有持续的电流。
结论：电源能使电路中产生持续电流。
介绍图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后
讨论与交流：
导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？
请你用以上物理量表示电流I。
导线左端的自由电子经过时间t到达右端
自由电子从它的左端定向移动到右端所用的时间记为。
高级中学物理选修3-1电源和电流知识点.doc
高中物理选修3-1电源和电流知识点高中物理选修3-1电源和电流知识点一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流：电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(１)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体自由电子电解液正、负离子（２)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流１.恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度）1．电流:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流,即：单位：安培(Ａ) 常用单位:毫安（ｍA)、微安(Ａ)2、电流是标量,但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意：（１)在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子)的定向移动方向相反;(2)在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子走向移动方向相反,导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流,电量ｑ表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
高中物理知识点1.电流强度：Ｉ＝q/t{I:电流强度(Ａ)，ｑ:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间（s）}2.欧姆定律：I=U/R{Ｉ:导体电流强度（Ａ),U:导体两端电压(V)，R：导体阻值（)｝3.电阻、电阻定律：R＝L/S｛：电阻(/m)，L:导体的长度(m),S：导体横截面积(m2)}4．闭合电路欧姆定律：I＝E/（ｒ＋R）或E＝Ir+ＩR也可以是E=U内+U外｛Ｉ:电路中的总电流(Ａ)，Ｅ:电源电动势(V）,R：外电路电阻( ),r:电源内阻（）｝5.电功与电功率：W＝UＩt，P=ＵI｛W:电功(J)，U:电压(V),Ｉ:电流(Ａ)，t:时间(ｓ)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律:Q＝I２Rｔ{Q：电热(J)，Ｉ:通过导体的电流（A），Ｒ:导体的电阻值()，t：通电时间（s）}７．纯电阻电路中：由于I＝Ｕ／Ｒ,W=Ｑ，因三此W=Q ＝UIｔ=I2Rt＝U2t/Ｒ８．电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE,P出=IU,=Ｐ出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(Ｖ），Ｕ:路端电压(Ｖ）, ：电源效率｝高中物理学习方法要重视复习和预习。
人教版高中物理选修3-1第二章第1节电源和电流同步教学设计
2.1《电源和电流》教学设计一、教学概述所教学科：高中物理课题来源：人教版选修3-1第二章《恒定电流》第一节所需课时：1课时二、教学内容分析本节教材内容处于学完电场之后，开始学习电路知识之前，是电场与电路两部分知识的衔接章节，起承上启下作用。
这节课主要围绕“电流”这个概念的理解铺展开来，从“电流的形成”和“电流的大小”作为整节课的两大主线条。
与初中相比，本节课对电流的理解更要从微观角度来理解，属于理论层次，研究的内容学生看不见，也不容易理解，很抽象，对学生的综合应用能力要求比较高。
三、学生分析学生在学完静电场后，对电场力、电场力做功、电势（电势差）、电势能的概念已经有较深刻认识，除外也学过等势体上电荷的分布和转移情况，，此时引导学生理解电流式怎么形成的、电源的作用、引出恒定电流的定义及大小的描述符合学生心理特点。
基于思考怎样使抽象的知识变得更形象、可见、学生容易接受、且符合学生的特点，本节课我设计了“讲授与探究”的教学方式、类比的方法、形象直观的实验来激发学生的求知欲和学习物理的兴趣，同时也设计了两个矛盾冲突点让学生更深入理解微观电流的表达式，以及培养学生敢于质疑和敢于创新的精神。
四、教学目标（一）基本知识与技能1．知道电流产生的三种效应；2．知道电流形成的条件和机制；3．知道什么是恒定电流，记住电流的单位、方向的规定。
4．能够推导出电流的微观表达式。
（二）过程与方法1．通过自制的“电动驱车”和电容器的放电，引出本节课的课题以及电流产生的效应。
2．通过电容器放电使小灯泡发光及传感器对电流和电压的采集进行探究、讨论，得到电流的产生机制，并在实际问题求解中反思。
3．通过类比和探讨，得出计算电流的表达式，再通过给定情景和立体模型的建立，计算出电流的微观表达式。
4．通过两个矛盾冲突点的设置和实验的演示，使学生更深入地理解电流和导体中的电荷运动以及电场建立的关系。
（三）情感态度与价值观1．运用已有静电学知识对实际问题进行反思，从中体会得到结论和解释问题的快乐。
2020届人教版高中物理选修3-1检测题：(十六) 闭合电路的欧姆定律含答案
课时跟踪检测（十六） 闭合电路的欧姆定律1．一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是( )A ．当外电阻增大时，路端电压增大B ．当外电阻减小时，路端电压增大C ．当外电阻减小时，电路中的电流减小D ．电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大解析：选A 根据U ＝E －Ir ，当外电阻增大时，I 减小，U 增大，A 正确，B 错误。
根据I ＝ER ＋r ，C 错误，再根据U ＝E －Ir ，ΔU ＝ΔIr ，故D 错误。
2．在如图所示的电路中，电阻R ＝2.0 Ω，电源的电动势E ＝3.0 V ，内电阻r ＝1.0 Ω。
闭合开关S 后，通过电阻R 的电流为( )A ．1.0 AB ．1.5 AC ．2.0 AD ．6.0 A解析：选A 根据闭合电路欧姆定律得I ＝ER ＋r ＝32＋1 A ＝1 A ，则A 正确。
3．有两个相同的电阻R ，串联起来接在电动势为E 的电源上，电路中的电流为I ；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为4I 3，则电源的内阻为( ) A ．RB.R 2 C ．4R D.R 8 解析：选C 由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E ＝I (2R ＋r )，E ＝43I ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2＋r ，由以上两式可得r ＝4R 。
4.[多选]如图所示电路中，电源电动势E ＝9 V 、内阻r ＝3 Ω，R ＝15 Ω，下列说法中正确的是( )A ．当S 断开时，U AC ＝9 VB ．当S 闭合时，U AC ＝9 VC ．当S 闭合时，U AB ＝7.5 V ，U BC ＝0D ．当S 断开时，U AB ＝0，U BC ＝0解析：选AC 当S 断开时，U AC 与U BC 为路端电压，等于电源电动势，A 正确，D 错误；当S 闭合时，U AC ＝U AB ＝ER ＋r R ＝7.5 V ，U BC ＝I ×0＝0，B 错误，C 正确。
《电源和电流》人教版高二物理选修3-1PPT课件
奥斯特实验
奥斯特实验。奥斯特实验第一次把电现象和磁现象联系起来了.
一、电流的磁效应
想一想
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？ 一根通电导线周围的磁场太弱。
问题
怎样才能使电流的磁场变强呢？
有两种方法：（1）增大电流；(奥斯特实验中，短路就是为了增 大电流，获得强的磁场） （2）螺线管。让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠 加在一起。如图：
甲
乙
丙
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
课堂练习
【迁移训练1】
(2019 黄冈)下列有关电和磁的判断，正确的是（ A ）
A．通电导体周围存在磁场 B．磁场是由磁感线组成的 C．互相摩擦的两个物体带同种电荷 D．摩擦起电实质是创造了电荷
_ _
B _
_ _
导体A、B之 间有电势差
当导体两端存在电势差时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作 用下发生定向移动，形成电流。
二：导体中产生持续电流的条件
电源
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++ + A+ ++ +
正极
1.能把电子从A搬运到B的装置。 2.作用:保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。
课堂小结
本堂重点：1.理解奥斯特实验；2.安培定则的应用。 本堂难点： 探究通电螺线管外部磁场的分布特点和磁极与电流方向的关系。
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高中物理选修3-1《2.1电源和电流》例题
1.关于电流，下列说法正确的是（）
A．从I＝可知，q与t成正比
B．从I＝可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
C．由I＝nevs可知，电子运动的速率越大，电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
【分析】（1）电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷；也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成；
（2）物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向．
【解答】解：A、当电流一定时，电量才与时间成正比；故A错误；
B、从I＝可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；故B正确；
C、电子运动的速率越大，根据电流的微观表达式I＝neSv，决定电流的因素除速度外，
还有单位体积自由电子数n，截面积S，故C错误；
D、电流有方向，但电流的计算不适合平行四边形定则；故不是矢量；故D错误；
故选：B。
【点评】本题关键记住四个公式，电流定义式、电流的微观表达式、电功率公式和热功率公式，基础题．
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