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1电源和电流同学们，上一章我们学习了电场有关规律，首先请大家回顾一下有关知识，然后回答下面的几个问题：1．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷()A．总是从电势高的地方移到电势低的地方B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方C．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方D．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方课前·自主学习【答案】C【解析】正电荷在电场力的作用下从电势高的地方移动到电势低的地方，负电荷则从低电势移动到高电势，都是电场力做正功，电势能要减少，A、B、D错，C正确．2.下列说法中正确的是()A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化【答案】C【解析】电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与场强没有直接的联系，场强大的地方电势可能低，反之亦然，A错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B错；由U＝Ed可知，距离相同时，场强大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C正确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D错．一、电源1．定义：能把____________从正极搬运到负极的装置．2．作用：(1)维持电路两端有一定的____________．(2)使闭合电路中保持持续的______________．电子电势差电流二、恒定电场1．恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由____________、____________等电路元件所积累的电荷共同形成的．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场．2．特点：任何位置的电荷分布和____________都不随时间变化．电源导线电场强度三、恒定电流1．电流(1)概念：电荷的____________移动形成电流．(2)物理意义：反映了电流的____________程度．(3)符号单位：符号I，单位有__________、________、____________(单位符号分别为A、____________、____________)．(5)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．(4)表达式：I＝qt.定向强弱安培毫安微安mAμA正电荷负电荷2．恒定电流____________和____________都不随时间变化的电流．大小方向雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间；手电筒中的小灯泡能持续发光．导体中的电流是怎样形成的？怎样才能使电路中保持持续的电流呢？【答案】导体中的电荷要持续移动才能形成电流，要使电路中有持续的电流必须有电源.1．电流的形成(1)形成：当导体和电流连接后，导体中形成恒定电场，自由电荷在导体内在电场力作用下，定向移动，从而形成电流．(2)产生电流的条件：导体两端有电压．(3)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．课堂·优化整合对电流的进一步理解2．电流的方向(1)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．(2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反．3．电流的大小(1)定义式：I＝qt.用该式计算出的电流是时间t内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．(2)四点说明①公式I＝qt是电流的定义式，电流的大小与q和t无关．②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＝qt求电流时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．③q＝It是I＝qt的变形，是求电荷量的重要公式．其中I是电流在时间t内的平均值．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．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内电子个数是()例1A.IΔLeSm2eUB.IΔLem2eUC.IeSm2eUD.ISΔLem2eU答案：B解析：设单位体积电子束含有n个自由电子，I＝Qt＝neSvtt＝neSv，所以n＝IeSv，电子经过加速电场加速后，满足eU＝12mv2，得n＝IeSm2eU，长为ΔL的电子束内的电子个数为N＝nSΔL＝IΔLem2eU.1．(2017·水富校级期末)某电解池中，若在2s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横截面，那么通过这个横截面的电流是()A．0B．0.8AC．1.6AD．3.2A【答案】D【解析】电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某横截面的电荷量应是两者绝对值的和．在2s内通过横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＝qt＝6.42A＝3.2A.1．建立模型如图所示，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.电流的微观表达式2．理论推导AD导体中的自由电荷总数N＝nlS.总电荷量Q＝Nq＝nlSq.所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t＝lv.根据公式q＝It可得，导体AD中的电流I＝Qt＝nlSqlv＝nqSv.3．结论由此可见，从微观上看，电流取决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．已知铜导线中的电流为1A，铜导线的横截面积为1mm2，求：(1)在1s内，有多少个电子通过铜导线的横截面？(电子电荷量e＝1.6×10－19C)(2)自由电子的平均移动速率多大？(设铜导线中每立方米含有8.5×1028个自由电子)例2解析：(1)1s内通过铜导线横截面的电荷量为q＝It＝1C，所以1s内通过铜导线横截面的电子个数为N＝qe＝11.6×10－19＝6.25×1018(个)．答案：(1)6.25×1018个(2)7.35×10－5m/s(2)由电流的微观表达式I＝nqSv得自由电子的平均移动速率v＝InqS＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6m/s＝7.35×10－5m/s.2．(2017·徐汇校级模拟)一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I.已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为()A.MIρSNAeB.MINAρSeC.INAMρSeD.INASeMρ【答案】A【解析】设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n＝ρSvtMNA，t时间内通过导体截面的电荷量为q＝ne，则电流强度为I＝qt＝ρSveNAM，得v＝MIρSNAe，故选A.