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(共51張PPT)
第3章　恒定電流
第1節　電　流
核心素養：1.知道電源的作用以及形成電流的條件. 2.理解電流的定義式. 3.通過對 電場力作用下電荷的定向移動的認識，理解電流形成的條件. 4.通過對比電流的定義 式和微觀表達式，加深對電流的定義式和微觀表達式的理解，并能用這兩個公式分 析、處理有關問題.
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研習任務一　電流的形成及其方向
合作　討論
（1）如圖所示，電閃雷鳴時，天空發出耀眼的閃光，耀眼的閃光為什么只持續 一瞬間？
提示：（1）云層與大地或云層之間放電結束后不再產 生電流.
　　（2）打開開關后，手電筒中的小燈泡能持續發光，為什么？
提示：（2）手電筒中有電源，電源能給小燈泡提供持續的 電流.
教材　認知
一、電流的形成
1. 定義：電流是由自由電荷的 移動形成的.
2. 形成電流的條件
（1） .
（2） .
定向　
自由電荷　
電壓　
3. 形成持續電流的條件： .
4. 電流的速度：等于 的傳播速度，它等于 m/s.
5. 自由電子的運動速率：常溫下，金屬內的自由電子大約以 m/s的平均速率做 無規則的運動.
6. 電子定向移動的速率：數量級大約是 m/s，被形象地稱為“電子漂移”.
導體兩端有持續電壓　
電場　
3.0×108　
105　
10－5　
二、電流的方向
1. 電流的方向： 電荷的定向移動的方向規定為電流的方向.
2. 在電源外部的電路中電流的方向：從電源 極流向 極；在電源內部的 電路中電流的方向：從電源 極流向 極.
正　
正　
負　
負　
正　
A. 電荷的定向移動形成電流
B. 金屬導體中電流方向是自由電子移動的方向
C. 電流既有大小又有方向，所以電流是矢量
AD
名師點評
　　導體兩端存在電勢差時，導體內建立了電場，導體中的自由電荷在電場力作用下 發生定向移動，形成電流.
　　電流雖然有方向，但是它遵循代數運算法則，所以電流不是矢量而是標量.
A. 電源的作用是使電路中產生電荷
B. 電源的作用是使電路中的電荷發生定向移動
C. 電流是矢量，其方向就是正電荷定向移動的方向
D. 在國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位安培是基本單位
解析：電源的作用是使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷（并不是創造了電荷，而是 使正、負電荷發生了分離），這樣電源兩端就會產生電壓，電壓使電路中的電荷發生 定向移動形成電流，而不是產生電荷，故A錯誤，B正確；電流雖有方向，但它是一 個標量，故C錯誤；在國際單位制中，電流是一個基本量，其單位安培是國際單位制 中的七個基本單位之一，故D正確.
BD
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研習任務二　電流的大小
合作　討論
如圖所示，把電源用導線連接在插入食鹽水中的兩個金屬電極上，電路中形 成電流.
　　（1）鹽水中的電流和金屬導線中的電流形成機制有什么不同？
提示：（1）鹽水中的電流是Cl－和Na＋同時反向 定向移動形成的，金屬導線中的電流是自由電子定向 移動形成的.
　　（2）鹽水中的電流沿什么方向？
提示：（2）向左　
　　（3）假設t s內有N個Cl－和N個Na＋通過圖中虛面，則電路中的電流多大？
教材　認知
1. 定義：流過導體某一橫截面的電荷量與所用時間之比.
2. 定義式：I＝ .
3. 單位：國際單位為 ，符號為 ；常用單位有mA、μA，換算關系為1 A ＝ mA＝ μA.
4. 直流電： 不隨時間改變的電流.
5. 恒定電流： 和 都不隨時間變化的電流.

安培　
A　
103　
106　
方向　
大小　
方向　
[思考]　在小燈泡和電源串聯的電路中，如圖所示，電流的方向是怎樣規定的？
　　提示：規定正電荷移動的方向為電流的方向，或者負電荷移動的反方向為電流的 方向.
研習　經典
D
A. 當n1＝n2時電流大小為零
A. 10 mA B. 1 mA
C. 0.1 mA D. 0.01 mA
A
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研習任務三　電流的微觀解釋
核心　歸納
1. 建立模型
如圖所示，AD表示粗細均勻的一段導體，長為l，兩端加一定的電壓，導體中的自由 電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內的自由電 荷數為n，每個自由電荷的電荷量為q.
A. nSvΔt B. nvΔt
AC
②自由電子定向移動的速率是v，因此在時間Δt內，位于以截面S為底、長l＝vΔt的這 段導線內的自由電子都能通過截面.這段導線的體積V＝Sl＝SvΔt，所以Δt內通過截面 S的自由電子數為N＝nV＝nSvΔt，所以A、C正確.
[解析]　電荷量q＝It，單位體積內的電子數已知，只要求出Δt時間內有多少體積的電 子通過截面，即可求出電子數.
B
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課后提素養
×
×
×
×
×
A. 通過橫截面的電荷量的多少就是電流的大小
B. 電流的方向就是電荷定向移動的方向
C. 在導體中，只要自由電荷在運動，就一定會形成電流
D. 導體兩端沒有電壓就不能形成電流
解析：根據電流的概念，電流是單位時間內通過導體橫截面的電荷量，A錯誤；規定 正電荷定向移動的方向為電流方向，B錯誤；自由電荷持續的定向移動才會形成電 流，C錯誤；電壓是使電路形成電流的原因，要想有持續的電流，電路必須閉合，D 正確.
D
A. 電源是將電能轉化為其他形式能的裝置
B. 電源是把電子從正極經電源內部搬運到負極的裝置
C. 電源的作用是使導體中形成靜電場
D. 電源的作用是維持導體兩端有恒定的電壓
解析：電源是將其他形式的能轉化為電能的裝置，A錯誤；電源的作用是把電子由正 極搬運到負極，靜電場是由電荷產生的，電源的作用是維持導體兩端有恒定電壓， B、D正確，C錯誤.
BD
A. 閉合開關的瞬間，電路中的各個位置以光速建立電場
B. 斷開開關，導體內自由電子的定向移動速率消失
C. 斷開開關，導體內自由電子的熱運動速率消失
D. 在金屬導體內當自由電子定向移動時，它們的熱運動就消失了
解析：閉合開關的瞬間，電路中的各個位置以光速建立電場，A正確；斷開開關，導 體內自由電子的定向移動速率消失，B正確；不論是否斷開開關，電子熱運動不會消 失，C、D錯誤.
AB
A. 0.025 A B. 0.05 A
C. 0.1 A D. 0.02 A
B
A. 該電池的容量為60 A·h
B. 該電池以6 A的電流放電，可以工作10 h
C. 該電池以6 A的電流放電，可以工作60 h
D. 該電池充完電可儲存的電荷量為60 C
解析：從題圖標識牌可知電池的容量為60 A·h，即以6 A的電流放電可工作10 h，故 A、B正確，C錯誤；該電池充完電可儲存的電荷量q＝60×3 600 C＝2.16×105 C，故 D錯誤.
整車型號 CH830BEV
最大設計總質量 1 800 kg
動力電池容量 60 A·h
驅動電機額定功率 30 kW
驅動電機型號 WXMP30LO
車輛設計代號VIN LVFADIA3440000003
AB
C
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課時作業
A. 導體中電荷運動就形成了電流
B. 在國際單位制中，電流的單位是A
C. 電流有方向，它是一個矢量
D. 任何物體，只要其兩端的電勢差不為零，就有電流存在
解析：自由電荷定向移動才形成電流，僅有電荷移動但不是定向移動則不能形成電 流，故選項A錯誤；在國際單位制中，電流的單位是A，故B正確；形成電流的條件是 導體兩端有電勢差，且必須是導體而非任何物體，故選項D錯誤；電流有方向，但它 是標量，故選項C錯誤.
B
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A. 電荷量 B. 電勢差
C. 電容 D. 能量
解析：mA為電流單位，h為時間單位，根據q＝It，可知mA·h為電荷量單位.選項A正 確，B、C、D錯誤.故選A.
A
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A. 1×10－19
B. 1.602 176 634×1019
C
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A. 1 min電池供給1 C的電荷量
B. 1 000 s電池供給8 C的電荷量
C. 1 s電池供給8 C的電荷量
D. 1 min電池供給8 C的電荷量
解析：電流I＝8 mA＝8×10－3 A＝8×10－3 C/s，即1 s供給8×10－3 C的電荷量，1 000 s供給8 C的電荷量，故B對，A、C、D錯.
B
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A. 該電池的容量為500 mA·h
B. 該電池以5 mA電流工作可用500 h
C. 該電池在工作時的電流為500 mA
D. 若電池以10 mA的電流工作，可用50 h
解析：該電池在工作時的電流很小，遠小于500 mA，選項C錯誤；500 mA·h表示電池 容量，由500 mA·h＝t×10 mA得t＝50 h，由500 mA·h＝t'×5 mA得t'＝100 h，所以選 項A、D正確，B錯誤.
AD
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A. 5×1010 B. 5×1011
C. 1×102 D. 1×104
B
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A. 光速c
D
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A. qv C. qvS
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A. 0.8 mA，水平向左
B. 0.08 mA，水平向左
C. 1.6 mA，水平向右
D. 0.16 mA，水平向右
C
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ABC
A. “安時”（A·h）或“毫安時”（mA·h）是電荷量的單 位
B. “千瓦時”（kW·h）是能量的單位
C. 圖中鋰離子的移動情況表明電池處于放電狀態
D. 圖中鋰離子是在靜電力的作用下從負極返回正極的
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解析：“安時”是電池容量的單位，通過單位之間的換算可知，A正確；“千瓦時” 是能量的單位，B正確；圖中箭頭向左，表示鋰離子從負極向正極移動，處于放電狀 態，C正確；圖中電場強度方向向右，鋰離子帶正電，向左移動，是在非靜電力作用 下從負極返回正極的，D錯誤.
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11. 如圖所示為一塊手機電池背面的部分符號，求解下列問題：
（1）電池充滿電后可提供的電能是多少？
1.62×10－2 kW·h
解析：（1）4 500 mA·h指的是該電池放電時能輸出的 總電荷量，電池充滿電后，可提供的電能為
W＝Eq＝3.6×4 500×10－3×10－3 kW·h＝1.62×10－2 kW·h.
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（3）若播放視頻時間為15 h，則播放視頻的電流大約是待機電流的多少倍？
8倍
（2）若該電池可待機5天，待機放電電流的大小是多少？
37.5 mA
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