11.1 电源与电流—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册学案
高二物理导学案
11.1 电源与电流
【情景导入】
电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？
【核心素养】
1、科学思维：根据电荷的移动，定义电流概念。
2、科学探究：根据电荷定向移动条件，探究电流形成条件。
【学习目标】
1、知道电源的作用，掌握电流的形成条件，知道恒定电流的概念。
2、知道电流的定义、单位及方向的规定，会用公式I ＝q t
分析相关问题。
3、电流形成的微观解释及微观表达式的使用。
【导读提纲】
电源：
1、概念：电路中在电场力作用下能把电 子 从A 搬运 到B 的装置。
2、作用
(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差 。
(2)保持电路中有持续 的电流。
恒定电流：
1、恒定电场
(1)定义：由电路中稳定分布 的电荷所产生的稳定的电场。
(2)特点：电荷的分布是稳定的，电场的分布 不会随时间变化。
2、恒定电流
(1)定义：大小、方向 都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场的作用下，导体中自由电荷做定向运动，自由电荷与导体内不动的粒子不断碰撞 ，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率 不随时间变化。
3、电流
(1)物理意义：反映了电流的强弱 程度。
(2)表达式：I ＝q t
(3)单位：在国际单位制中电流的单位是安培 ，简称安 ，符号是A 。
常用单位有毫安 、微安(单位符号分别为mA 、μA )。
(4)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
【思考讨论】 探究一：如图1所示，为什么在两个分别带异种电荷的导体A 、B 之间连接一条导线R ，自由电子就会定向移动产生电流？如图2所示，为什么导线R 中电流很快就消失了？为什么闪电时耀眼的闪光只能存在一瞬间，而手电简的小灯泡却能持续发光？
探究二：如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。
盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？假设t s 内有N 个Cl －和N 个Na ＋
通过图中虚面，则电路中的电流多大？
提示：盐水中的电流是Cl －离子和Na ＋离子同时反向定向移动形成的，金
属导线中的电流是自由电子定向移动形成的；由电流的定义式可知I ＝2Ne t。
探究三：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荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q 。
则：
(1)导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t 是多少？
(2)导体AD 内的自由电荷的总电荷量Q 是多少？
(3)这段导体上的电流是多大？
提示：(1)t ＝l v 。
(2)导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS ，总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq 。
此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSq l
v ＝nqS v 。
【成果展示】
分组展示探究成果
【点评精讲】
1、电源的作用
(1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能。
2、电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
3、电流的大小
(1)I ＝q t 是电流的定义式，I ＝neS v 是电流的决定式，故电流的大小与通过导体横截面的电荷量以及通电时间无关。
(2)公式I ＝q t
求出的是电流在时间t 内的平均值，对于恒定电流其瞬时值与平均值相等。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同
的，应用I ＝q t
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、电流是标量
电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量。
【随堂检测】
1、关于电源的以下说法，正确的是( B )
A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差
B ．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差
C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量
2、如图所示，电解池内有一价的电解液，时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1，负离子数是n 2，设元电荷为e ，以下解释中正确的是( D )
A ．正离子定向移动形成电流方向从A →
B ，负离子定向移动形成电流方向从B →A
B ．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消
C ．溶液内电流方向从A →B ，电流强度I ＝n 1e t
D ．溶液内电流方向从A →B ，电流强度I ＝(n 1＋n 2)e t
3、(多选)一横截面积为S 的铜导线，流过的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( AC )
A ．n v S Δt
B ．n v Δt C.I Δt q D ．I Δt Sq
4、有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的2倍，下列说法中正确的是( B )
A ．通过甲、乙两导体的电流相同 C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
B ．通过乙导体的电流是甲导体的2倍 D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同
【巩固应用】
1、(多选)对电源的认识，下列说法正确的是( BD )
A ．电源是为电路提供自由电荷的装置
B ．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差
C ．电源的作用是使绝缘体变成导体
D ．电源使导体中的自由电子发生定向移动
2、(多选)关于电流的方向，下列说法中正确的是( AD )
A ．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B ．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C ．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D ．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板
3、某电解池中，若在2 s 内各有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( D )
A ．0
B ．0.8 A
C ．1.6 A
D ．3.2 A
4、铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为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( D )
A ．光速c
B ．I neS C.ρI neSm D ．mI neSρ
5、安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流。
设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( C)
A ．电流大小为v e 2πr ，电流方向为顺时针
B ．电流大小为v e r
，电流方向为顺时针 C ．电流大小为v e 2πr ，电流方向为逆时针 D ．电流大小为v e r
，电流方向为逆时针 6、非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V ，电流
50 A ，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看作如图所示规律放电。
则放
电1秒钟非洲电鳐放出的电量为( A )
A ．25 C
B ．50
C C ．150 C
D ．250 C
7、一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I ，则下列说法中正确的有( D )
A ．自由电子定向移动的速率为v 0
B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neS
C ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne
8、有一条横截面积S ＝1 mm 2的铜导线，通过的电流I ＝2 A 。
已知铜的密度ρ＝8.9×103 kg/m 3，铜的摩尔质量M ＝6.4×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1，电子的电荷量大小e ＝
1.6×10－19 C ，每个铜原子可提供一个自由电子，求铜导线中自由电子定向移动的速率。
(结果保留两位有效数字)
根据电流的定义式得I ＝q t ＝nN A e v L ＝SρN A e v M
可得v ＝MI SρN A e
代入数据解得v ≈1.5×10－4 m/s 。
答案：1.5×10－4 m/s。
人教版高中物理必修第三册同步教案11.1电源和电流
第1节电源和电流学习目标1.知道电源的作用,掌握电流的形成条件,知道恒定电流的概念。
2.知道电流的定义、单位及方向的规定,会用公式I=分析相关问题。
3.电流形成的微观解释及微观表达式的使用。
自主预习电源:1.概念:电路中在电场力作用下能把从A到B的装置。
2.作用(1)移送电荷,维持电源正、负极间有一定的。
(2)保持电路中有的电流。
恒定电流:1.恒定电场(1)定义:由电路中的电荷所产生的稳定的电场。
(2)特点:电荷的分布是稳定的,不会随时间变化。
2.恒定电流定义:大小、都不随时间变化的电流。
3.电流(1)物理意义:反映了电流的程度。
(2)表达式:I=(3)单位:在国际单位制中电流的单位是,简称,符号是。
常用单位有、(单位符号分别为、)。
(4)电流的方向:规定定向移动方向或定向移动的反方向为电流方向。
课堂探究[情境设问]雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光。
电容器,先直接给它250V的电压充电,然后两根引线连接,也就是短路。
听到啪的一声,看到闪耀的光,说明有电流。
直接接在灯泡两端,观察到什么现象?为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光?(一)电源A、B两个导体,分别带正、负电荷。
电荷周围有电场。
[思考讨论]1.请画出电场线来描述电场。
2.请描述一下这幅图中电势的高低情况。
3.电流是如何形成的?4.自由电子为什么会定向移动?从哪里移动到哪里?5.这样移动的结果,会引起什么物理量发生变化?[演示实验]电容器的充放电,静电感应起电机。
我们当然不希望电流是如此短暂的,那应该怎么办?怎样产生持续的电流?[类比分析]这是两个装了水的容器,液面高度不同,现用一根橡胶管连接两个容器,若要使水持续流动,应该怎么做?结论1:电源的作用:(二)恒定电流的含义[思考讨论]1.在恒定电场中,自由电子做什么运动?与静电场有何不同?2.那电流如何变?这会带来什么现象?3.导线中的微观粒子除了自由电子外,还有其他微观粒子,它们会对电子带来什么影响呢?结论2:恒定电流的含义:(三)恒定电流的大小下课铃想,同学们纷纷走出教室,到户外活动。
【精品推荐】(新教材)2019-2020新课程同步人教版高中物理必修第三册新学案课件：第十一章 第1节 电源和电
[易错警示] (1)用公式 I＝qt 计算电流大小时，只需代入电荷量的绝对值， 且 q 要与时间 t 相对应。 (2)当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的 形成都有贡献。
[对点练清]
1．一段东西方向放置的横截面积为 0.05 cm2 的导电材料中，每
秒中有 0.4 C 正电荷向东移动，有 0.6 C 负电荷向西移动，则
[解] 设在时间 t 内，通过导体横截面的自由电子数目为 N、 电荷量为 q，则 N＝nSvt
q＝Ne＝nSvte，再由 I＝qt ，得 I＝neSv。
[策略提炼] 从微观视角计算电流，可依据公式 I＝qt ，只是此时电荷量 q 要用微观量描述出来。这也是解决此类问题的关键。
[讨论] 从微观上看，流过金属导体的电流与导体的横截面 积、单位体积内自由电子数目和电子定向移动的平均速率成正 比。若在其他条件不变的情况下，导电性能好的导体在单位体 积内的自由电子数更多，形成的电流会更大。
假设某次雷电持续时间为 0.5 s，所形成的平均电流为 6.0×104 A，若这些电荷以 0.5 A 的电流通过电灯，则电灯可供 照明的时间为多长？
[提示] 该次雷电对应的电荷量 q＝It＝6.0×104×0.5 C＝ 3.0×104 C
可供电灯照明的时间 t′＝I′q ＝3.00×.5104 s＝6.0×104 s。
电流强度是
()
A．0.4 A
B．0.2 A
C．0.6 A
D．1 A
解析：根据电流强度的定义可知 I＝qt ＝0.4＋1 0.6 A＝1 A，
D 正确。
答案：D
2．如图所示的电解槽接入电路后，在 t 秒内有 n1
个 1 价正离子通过溶液内截面 S，有 n2 个 1 价
《第十一章 1 电源和电流》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《电源和电流》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电源和电流”，是高中物理课程中的重要内容。
通过本课的学习，学生将了解电源的基本概念、种类及其工作原理，掌握电流的基本概念、电流的测量方法以及电流与电源之间的关系。
二、学习目标1. 理解电源的基本概念及其分类，掌握不同类型电源的特点和用途。
2. 掌握电流的基本概念，理解电流的测量方法和单位。
3. 理解电流与电源之间的关系，能够分析电路中电流的流向和大小。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实验加深对电源和电流的理解。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、参与讨论等，评价学生对电源和电流概念的理解程度。
2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对电源和电流知识的掌握情况及实验操作能力。
3. 测验评价：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的理解和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过生活中常见的电器设备，引导学生思考其中的能源来源，引出电源的概念，为后续学习打下基础。
2. 学习电源的基本概念：介绍电源的种类、特点及用途，通过实例加深学生对电源的理解。
3. 学习电流的基本概念：通过实验演示电流的产生和测量方法，让学生了解电流的概念、单位及测量工具。
4. 分析电流与电源的关系：通过电路图，让学生理解电流的流向和大小与电源的关系，掌握分析电路的基本方法。
5. 实验操作：学生进行实验操作，观察电流表的变化，记录实验数据，分析实验结果。
6. 课堂讨论：组织学生就实验结果进行讨论，加深对电源和电流的理解。
五、检测与作业1. 课堂小测验：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关练习题和实验报告，让学生进一步巩固所学知识，提高实验操作能力。
六、学后反思1. 反思学习过程：学生应反思自己在学习过程中的表现，总结自己的优点和不足。
2. 反思学习效果：学生通过完成作业和测验，反思自己对电源和电流知识的掌握程度，找出自己的薄弱环节。
人教版高中物理高一必修三第十一章 第一节电源和电流学案设计
人教版高中物理高一必修三第十一章第一节电源和电流学案核心素养1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场．2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．3理解电流形成的微观实质．4.会灵活运用公式计算电流的大小5.通过运用模型法分析电流及电源，培养学生综合分析问题的能力【学习重点】1、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．2、会灵活运用公式计算电流的大小【学习难点】理解电源的形成过程及电流的产生;知识回顾一、电源1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的．图12．电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________．图2 二、恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的________共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．三、恒定电流1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________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 ＝q t，或写成电荷量的表达式：__________. (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：1 A ＝103 mA ＝106 μA .自主学习[问题情境]电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？导体中的电流是怎样形成的？带着这个问题我们走入今天的课堂。
物理人教版高中必修三(2019年新编)11-1 电源和电流(教案)
11.1 电源和电流学习目标1．理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用。
2．理解恒定电场和恒定电流的形成过程。
知道恒定电场与静电场相同。
3．掌握电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系。
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：会灵活运用公式计算电流的大小。
知识点一、电源1．定义：电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。
2．导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流。
有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如下图（a）所示，导线R 中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，如下图（b）所示。
3．电源可使电路中保持持续电流在上述情况中，导线R中的电流只是一个瞬时电流。
倘若在A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，这样，A、B周围空间（包括导线之中）始终存在一定的电场，A、B之间便维持着一定的电势差。
由于这个电势差，导线中的自由电子就能不断地在静电力作用下由B经过R向A定向移动，使电路中保持持续的电流。
如上右图，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。
4．电源的作用（1）维持电路的两端有一定的电势差。
（2）使电路中保持持续电流。
（3）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。
【题1】下列关于电源的说法正确的是A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极【答案】ABD【解析】在电源内部由非静电力做功（如洛伦兹力等，后面将学到）将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差；同时将其他形式的能转化为电能，故A、B、D正确。
11.1电源和电流人教版—【新教材】【人教版(2019)高中物理必修第三册教案】
课 时 教 案 第 11 单元第 1 案 总第 15 案课题： §11. 1 电源和电流【教学目标与核心素养】1．了解电源及电源的作用2．理解恒定电场和电流的形成过程3．会用/I q t =计算电流【教学重点】1．电流的产生及计算2．【教学难点】1．电流的微观解释I nqsv =的理解【教学过程】引入：人类对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干电学概念和研究方法，成为电学理论的基础；但是无论在自然界还是生产生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应，这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？本节课我们就在初中学习的基础上进一步学习有关电流的知识。
生活现象：雷鸣时 → 强大电流、耀眼光芒 → 一瞬间。
手电筒 → 小灯泡持续发光 → ？分别带正、负电的导体A 、B ，它们之间有电场，有电势差。
如果用导线把A 、B 连接起来呢？现象：有电流，自由电子定向移动 → 瞬时的→一、电源思考1．若有一个装置，源源不断的把电子从A →B ： 电势差消失 {静电平衡 等势体 → 持续的电流使A 、B 始终保持一定数量的正负电荷 {始终存在一定的电场A 、B 间维持一定的电势差1．定义：能把电子从正极搬运到负极的转置思考2．电源把自由电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？学生答：电子的电势能增加，电源对电荷做了功。
2．作用：保持导体两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。
思考3．①导线中的电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极？（因为导线中有电场）②在有电源的电路中导线内部的场强有何特点呢？导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？二、恒定电流㈠恒定电场导线内电场是由电源、导线等元件所积累的电荷共同形成的，尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，故电荷分布稳定，电场的分布也稳定，称为恒定电场。
11.1 电源与电流—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册学案
高二物理导学案11.1 电源与电流【情景导入】电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？【核心素养】1、科学思维：根据电荷的移动，定义电流概念。
2、科学探究：根据电荷定向移动条件，探究电流形成条件。
【学习目标】1、知道电源的作用，掌握电流的形成条件，知道恒定电流的概念。
2、知道电流的定义、单位及方向的规定，会用公式I ＝q t分析相关问题。
3、电流形成的微观解释及微观表达式的使用。
【导读提纲】电源：1、概念：电路中在电场力作用下能把电 子 从A 搬运 到B 的装置。
2、作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差 。
(2)保持电路中有持续 的电流。
恒定电流：1、恒定电场(1)定义：由电路中稳定分布 的电荷所产生的稳定的电场。
(2)特点：电荷的分布是稳定的，电场的分布 不会随时间变化。
2、恒定电流(1)定义：大小、方向 都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场的作用下，导体中自由电荷做定向运动，自由电荷与导体内不动的粒子不断碰撞 ，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率 不随时间变化。
3、电流(1)物理意义：反映了电流的强弱 程度。
(2)表达式：I ＝q t(3)单位：在国际单位制中电流的单位是安培 ，简称安 ，符号是A 。
常用单位有毫安 、微安(单位符号分别为mA 、μA )。
(4)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
【思考讨论】 探究一：如图1所示，为什么在两个分别带异种电荷的导体A 、B 之间连接一条导线R ，自由电子就会定向移动产生电流？如图2所示，为什么导线R 中电流很快就消失了？为什么闪电时耀眼的闪光只能存在一瞬间，而手电简的小灯泡却能持续发光？探究二：如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流。
盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？假设t s 内有N 个Cl －和N 个Na ＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？提示：盐水中的电流是Cl －离子和Na ＋离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的；由电流的定义式可知I ＝2Ne t。
11.1电源和电流 学案—【新教材】人教版(2019)高中物理必修地第三册
第十一章第1节电源和电流【学习目标】1．了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场，初步体会动态平衡的思想。
2．知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。
(重点)3．理解电流形成的微观解释。
(难点)【课前预习】一、电源1．定义：能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
(即由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，这些电荷达到了一种动态平衡。
)2．恒定电流：在恒定电场的作用下，大小、方向都不随时间变化的电流。
说明：在恒定电场的作用下，自由电荷做定向加速运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，结果导致大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。
3．电流(1)定义：通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的之比。
(2)公式：I＝q t。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是(安)培，符号是A。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A。
(4)方向：规定电流的方向为正电荷定向移动的方向。
(5)矢标性：是标量。
(有方向，但不遵循平行四边形定则)(6)物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，表示电流强弱程度的物理量。
三、电流的微观解释1．推导过程设导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，电子的电荷量为e。
该导体中自由电子通过右端横截面所用时间为t。
(1)导体的体积：V＝Sl＝Svt(2)导体中自由电子总数：N＝nV＝nSvt(3)导体中总的电荷量：q＝eN＝neSvt(4)单位时间通过横截面的电荷量，及电流：I＝qt＝neSv2．三种速率(1)电流的传导速率等于光速，为3×108 m/s。
(2)电子定向移动速率，其大小与电流有关，约为10－4 m/s。
11.1 电源和电流—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第三册课件
• 3、适用范围：
• 三、导体的伏安特性：
• 1、伏安特性曲线； 2、线性与非线性元件
金属导体、电解质溶液
• 非线性元件：不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电 压不成正比，伏安特性曲线不是直线，这种电学元件如
气态导体、晶体管
I
I
0
U
线性元件特性曲线
0
U
非线性元件特性曲线
练习4、有四个金属导体，它们的伏安性
曲线分别是图中的 a 、b 、c 、d ，则电
阻最大的（
）
A．a B．b C．c D．d
B、在相同时间内，通过导体横截面的电量 越多，导体中电流强度就越大
C、通电时间越短，电流强度越大 D、 导 体 中 电 流 强 度 越 大 ， 相 同 时 间 内 通 过 导体某横截面的电量越多。
三、欧姆定律
• 1、定律内容：
• 导体中的电流I
• 跟导体两端的电压U成正比，
• 跟导体的电阻R成反比
知识梳理
• 一、电流 电流强度
• 1、电流的产生：电荷的定向移动
• 2、产生持续电流的条件：导体两端存在电压（有电场）
• 3、电流强度： • ⑴定义及定义式 • ⑵单位 • ⑶标量 方向规定
Iq t
• 4、决定电流大小的微观量 I nqsv
• 二、欧姆定律 • 1、定律内容： • 2、表达式：
I U R
• 2、表达式： • 3、适用范围：
• 金属导体、电解质溶液
I U R
或 RU I
练习3．对于欧姆定律，理解正确的是 （）
A．从I U / R 可知，导体中的电流跟加在 它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
B．从 R U / I 可知，导体的电阻跟导体两
11 电源和电流 导学案 高中物理人教版(2019)必修第三册
11.1电源和电流导学案年级班姓名物理备课组主备人：【学习目标】：1.了解电源的形成过程，明确电源在直流电路中的作用。
（物理观念）2.理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。
（科学思维）3.知道描述电流强弱程度的物理量——电流。
（科学思维）【自主学习】：问题：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间，而教室里的电灯却能持续发光，这是为什么？产生电流的条件（初中知识回顾）问题1：什么是电流？问题2：哪里存在自由电荷呢？问题3：有自由电荷就形成电流吗？【合作探究】：探究一、导体中产生持续电流的条件思考与讨论：(1)如图是两个分别带正负电荷的导体，用导线连接两导体，导线和导体中会有电荷定向移动吗？若有，怎样移动？(2)怎样才能使A、B产生持续的电流？(3)如图所示，若在水池A、B之间用一个细管连起来，则水在重力的作用下从水池A到水池B做定向移动，A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬间的水流。
怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？探究结论：1、电源的作用：2、形成电流的条件：探究二、恒定电流问题一、看PPT上问题用一根导线将电源正、负极之间相连，会形成怎样的电场以及电路中的电流有什么特点呢？探究小结：问题二：导体中的恒定电流是如何形成的？探究小结：探究结论：恒定电流1、公式：2、单位：3、物理意义：4、方向：5、标矢性：【课后练习】：1.下列关于电源的说法正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源内部把正、负电荷从电源一极搬运到另一极的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流2.关于电流,下列说法正确的是 ()A.电子的运动速率越大,电流就越大B.单位时间内通过导体横截面的电量越多,导体中的电流越大C.因为电流有方向,所以电流是矢量D.导体中的电流,一定是自由电子的定向移动形成的3.医学有一种叫作心脏除颤器的设备,通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,使心脏完全停止跳动,再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。