1、2.1 电源和电流 回顾与思考 电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光， 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? 学习目标 1 了解电流形成的条件，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条件。 2 理解电流的概念，知道电流的单位、方向的规定； 理解恒定电流。 3 从微观角度理解导体中电荷的定向移动与电流之 间的关系。 电源 1. 电流的形成 - B A - A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 导体中的自由电荷在静电力的作用下，发生 定向移动，形成电流。 2. 电流的形成条件 + - E 有自由移动的电荷 两端
2、有电势差 内因 外因 3. 电源 不断把负电荷从正极搬到 负极，从而维持正负极直 接有一定电势差的装置。 + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - - 作用 从电荷移动角度看，通过非静电力把电子从正极搬到负极， 使电源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流。 从能量转化角度看，搬运电荷的过程就是克服静电力做功的 过程，把其它形式的能转化为电能。 点拨自由电荷的种类 有三种微粒可以形成电流：自由电子、正离子、负离子。 金属导体中定向移动的电荷是自由电子，液体中定向移动的 电荷是正离子和负离子，气体中定向移动的电荷是电子、正 离子和负离子。 导线内的电
3、场，是由电源、导线等电路元件所 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，所以电荷的分布 是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。 恒定电流 1. 导体中的电场 导线内电场 电源 导线 电路元件 叠加 积累电荷 平行 导线 导线中自由电荷在电场力作用 下定向移动形成电流 电荷分布稳定，电场不随时间 变化 恒定电场 2. 电流 电流 物理 意义 表示电流强弱的物理量 定义式 单位 安培(A) 1A=1C/s 毫安（mA）、微（A） 恒定 电流 大小和方向都不随时间变化的 电流称为恒定电流。 3. 电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 （1）在金属导体中
4、，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，此时q为正电荷总电荷量和负 电荷总电荷量的绝对值之和。 4.电流分类 直流电： 交流电： 电流方向不随时间变化而改 变的电流叫直流电 大小、方向随时间作周期变化 的电流叫交流电. 电流是标量，电流有大小、有方向，但不是矢量。 电流的微观表达式 1. 建立模型 一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，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。 A B lvt v 2. 理论推导 AB导体中的自由电
5、荷数 总电荷量 所有这些电荷通过横截面所需要的时间 故导体AB中的电流 Nnls QNqnlSq l t v QnlSq InqSv l t v 由此可见，从微观上看，电流取决于导体中自 由电荷数、每个自由电荷所带的电荷量、定向移动 速率，还与导体的横截面积有关 4. 电子移动的三种速率 电子定向移动的速率约10-5 m/s， 电子热运动的平均速率105 m/s， 电场的传播速率3108 m/s。 点拨三种速度的区别 （1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立 即受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言） （3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其 速度与温度有关，
6、通常情况为每秒几百米。 （2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般为10-5m/s 的数量级。（对每个电子而言） 课堂小结 电源和电流 电源 概念 作用 形成电流的条件 恒定电流 概念 公式 方向 微观表达式 InqSv 巩固训练 例1下列关于电流的说法中正确的是（ ） A导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的电势差 B电流的方向就是电荷的定向运动方向 C电流的方向不变的电流叫恒定电流 D电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流 AD 例2. 有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I设每 单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为e，此时电子 的定向移动速度为v在t 时间内通过导体横截面的自由 电子数目可表示为（ ） A. nvSt B. nvt C. It/e D. It/Se AC
