电流和电源物理教案设计

电流和电源物理教案设计（精选10篇）

电流和电源物理教案设计篇1

结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。

通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。3．电流（标量）

（1）概念：电荷的定向移动形成电流。

（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：I电流的微观表示：

取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I为多少？---引导学生推导

老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。（4）单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA（5）电流的种类

① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。

36Q t

【问题】如何用图象表示直流电和交流电？

分析课本例题（详见课本，这里略）

通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。

（三）小结：对本节内容做简要小结

（四）巩固新课：

1、复习课本内容

电流和电源物理教案设计篇2

[学习目标]

( 一) 知识与技能

1. 知道电源的作用, 掌握产生持续电流的条件.

2. 理解恒定电流, 掌握电流强度物理量, 知道其微观意义.

( 二) 过程与方法

培养学生运用类比方法理解和形成新的物理学规律, 通过对比强化知识生成

( 三) 情感、态度和价值观

培养学生热爱生活、关注生活的态度, 进一步激发学生学习物理的兴趣

[学习重点]理解电源的形成过程及电流的产生.

[学习难点]电源作用的原理, 区别电子定向移动的速率与导线中建立电场的速率的差异.

[设计思想]课堂教学是教师教和学生学的交互作用过程, 是学生在教师的带动和引导下主动建构知识、掌握相关方法的身心发展活动. 本节内容是有关电场和电路两部分知识的链接, 是电路部分的概念基础; 学生结合对初中知识的回忆, 可通过阅读课本自主学习新知识, 但要能做到真正理解还是有一定难度的. 本设计主要是先让学生自主研习、小组讨论, 然后教师对电源和电流概念的教学都贯穿以类比的思想加以点拨, 加深学生的理解.

第一板块电源的作用

1. 自主研习课本“电源”板块, 完成下列问题

( 请每一位同学先独立完成, 再在学习小组内交流, 后由学习小组代表向全班同学汇报, 并总结出电源的概念. )

( 1) 电荷的定向移动能够形成电流. 金属导体中的自由电荷是电子, 而且在做永不停息的热运动, 请问导体中是否有电流?为什么?

预设答案: 没有电流, 电子没有定向移动.

( 2) 导体A、B分别带等量的正、负电荷, 如果在它们之间用一根导线相连接, 导线中是否有电流?是否会有持续的电流?为什么?

预设答案: 有电流, 不持续, 导体最终成等势体.

( 3) 假设在A、B间安装一个装置P, 电子通过导线从B移到A的同时, 又通过装置P及时地从A补充等量的电子到B, A、B导体上至始至终保持一定数量的正、负电荷, 那么电路中又会产生什么现象?

预设答案: 电路中能够保持持续电流.

2. 类比抽水机, 理解电源作用, 并得出电路中产生持续电流条件

设计解读: ( 1) 第一部分采用“问题 - 探究”式教学模式, 以解决问题为抓手, 学生在教师引导下发现问题, 提出解决问题, 并通过探究活动中找到答案从而达到解决问题的一种教学模式. 教师根据教学内容和要求, 设置所要探究问题的相关物理情境, 挖掘学生的思维广度与深度, 而不是包办代替. 通过一系列活动, 可使学生有效地实现对电源这个基本概念的自主建构, 充分凸显了学生在教学中的主体地位. ( 2) 电源这个概念相对于绝大数学生来说较为抽象, 高中阶段学生正处于抽象思维的发展阶段, 教师不应要求学生机械的记忆. 第二部分则通过举例抽水机的作用进行类比, 再及时地将其“返回”到具体事例中, 使抽象的东西“物化”, 加深对电源概念的理解.

第二板块恒定电流

1. 结合初中知识, 自主研习教材“恒定电流”板块, 建构恒定电场、恒定电流等知识, 完成下列填空.

( 1) 恒定电场: 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场, 其电场强度不随时间变化. 其基本性质与静电场相同.

教师点拨: “恒定电场”中“恒定”指的是动态平衡.

类比: 教室前门出人, 后门进人, 总人数不变.

( 2) 恒定电流概念: 大小、方向都不随时间变化的电流.

恒定电流的形成: 金属中的电子在稳恒电场的作用下做定向运动, 与导体内不动的粒子发生碰撞, 使定向运动的粒子速率减小, 使得平均速率保持不变, 形成恒定电流.

( 3) 电流强度: 简称电流, 表征电流强弱的物理量, 符号I

定义式: I = q/t ( 比值定义法) 类比: v = x/t

单位: 安培符号: A ( 其他常用单位: 毫安mA、微安μA) 单位换算: 1 m A = 10-3A, 1μA = 10-6A

电流是标量

( 4) 电流的方向: 规定电流的流向 ( 方向) 为正电荷定向移动的方向, 则与负电荷定向移动方向相反.

教师点拨: 强调电流强度是标量, 这里的方向是电流的流向.

类比: 水流的快慢无方向, 但水是有流向的.

设计解读: 故本板块第一部分设计的采用“自学 - 指导”模式, 教学活动以学生自学为主, 教师的指导贯穿于学生的自学始终. 教师提出自学的任务、要求, 使学生明确自学的方向和目标. 学生独立阅读教材, 并完成填空. 最后进行学生与学生, 学生与老师间的碰撞交流, 总结提升. 着重强调了两点: 一是恒定电场的“恒定”意义; 二是电流的方向, 都用类比的手法进行了生动的注释. 此设计改变了过去教师讲、学生听, 学生被动学习的局面. 学生的学习过程由通过单一的听觉通道输入信息改变为视听结合, 手脑并用. 有利于照顾学生的个别差异, 对学生的创造性培养也有一定的帮助.

第三板块: 影响电流大小的微观因素

1. 类比车流, 猜想影响电流因素

2. 探究电流强度的微观表达式

设某导体单位体积内的自由电荷数为n, 该导体的横截面积为S, 自由电荷定向移动速率为v, 自由电荷的电荷量为q, 则导体中的电流强度I是多大?

由 I =Q/ t, 得 I =qnsvt/ t= nqsv.

3. 定量计算: 课本 P42例题 1

教师总结: 区分以下几个速率: ( 1) 电子热运动的平均速率: 与温度有关, 102m / s左右 ( 2) 电子定向移动的速率约:10-5m / s 左右 ( 3) 电场的传播速率: 光速

4. 演示活动, 加深电场传播速率的理解

同学们在通道中演示电路中建立恒定电场: 所有同学紧挨着一起向前运动, 并不需要依次走开才运动.

设计解读: ( 1) 新知的建构必须以学生的原有知识为基础, 对新、旧知识间的区别与联系的比较分析是合理进行教学设计的保证. 对于探究影响电流大小的微观因素, 学生可将电流类比于车流, 先猜想出可能影响的因素, 再根据事先设计的问题情境亲自进行理论推导, 体验探究历程, 进而验证原先的猜想, 使学生对新知进一步强化, 符合探究式教学模式的理念. ( 2) 针对“电场传播速率”这个抽象概念, 教者设计了学生群体演示活动, 让学生在活动中亲身体验电路中电场的传播方式, 加深了概念的理解, 再次凸显学生主体地位.

练习:

1. 带正电的橡胶圆环, 半径为R, 总电荷量为Q, 现在让圆环沿与圆面垂直且通过圆心的轴顺时针匀速转动, 转动的角速度为ω, 求圆环中产生的等效电流的大小和方向.

2. 如图4所示的电解槽中, 如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0. 8㎡的横截面AB, 那 ( 1) 在图中标出正、负离子定向移动的方向; ( 2) 电解槽中的电流方向如何? ( 3) 4s内通过横截面AB的电量为多少? ( 4) 电解槽中的电流为多大?

3. 现有一根电阻值R = 4×10-5Ω的金属棒, 其长度为L = 4 m, 横截面积为S = 1×10-3m2, 现在此金属棒两端加上大小为U = 5 V的电压, 金属棒内单位体积自由电子数为n = 8. 5×1029个, 求: ( 1) 该金属棒中的电流的大小 ( 2) 金属棒内的电场强度的大小 ( 3) 自由电子定向运动的速度

电流和电源物理教案设计篇3

一、预习目标

1．明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。二预习内容：

1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置。

2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

3.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

5.电流的程度用电流这个物理量表示；规定定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是，符号是；公式为。学习过程

1.电流的分析与计算

(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。

(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，此时Iq为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。

2.电流的微观表达式InqSv的应用

在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I=q／t计算电流时应引起注意.例1如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A、有瞬时电流形成，方向由A到B B、A、B两端的电势不相等

C、导体棒内的电场强度不等于零 D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动

例2在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

例3如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么 ⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向； ⑵电解槽中的电流方向如何？

⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？ ⑷电解槽中的电流为多大？

四当堂检测：

1.形成持续电流的条件是（A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压 C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷)

qt中，2.在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是（）A.导线中的电场强度处处为零

B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行 C.导线内各点的电势相等

D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 3.以下说法正确的是（）

A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的 B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率

C.单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大

4.某电解池，如果在1s内共有5×10个二价正离子和1×10个一价负离子通过面积为0.1m的某截面，那么通过这个截面的电流是（A.0 B.0.8A

课后练习与提高 1.下列叙述正确的是()A.导体中电荷运动就形成电流 B.电流是矢量

C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零 D.只有自由电子的定向移动才能形成电流

2.示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为(-6-1

3-6

2)C.1.6A

D.3.2A)A.4.8×10A B.3×10A C.9.6×10A D.无法确定 3.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10-19C，在整个环中运行117的电子数目为5×10，设电子的速度是3×10 m/s，则环中的电流是：（）

A．10mA B．1mA C．0.1mA D．0.01mA 4.如图所示，a、b两导体板组成一电容器，电容为C，带电荷量为q，然后用一根虚线所示的导线连接，以下说法中正确的是（）

电流和电源物理教案设计篇4

教案

一、素质教育目标(一)知识教学点

1．使学生了解交流电的产生原理； 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法； 3．理解交变电流的瞬时值和最大值。(二)能力训练点

1．掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法；

2．培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力； 3．培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力。(三)德美育渗透点

1．让学生充分体会简单美；

2．培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神。

二、重点、难点、疑点及解决办法

1．重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点； 2．难点：交变电流产生的物理过程的分析；

3．疑点：当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零。当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大。

4．解决办法

(1)通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的；

(2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向B之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解。

三、课时安排：1课时

四、教具准备：手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。

五、基本教学步骤： 1．引入新课

1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门，今天我们使用的电灯，微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢？这就是我们这章的内容，先看第一节交流电的产生。2．新课教学

（１）交变电流：大小和方向在不断变化的电流．（２）分析交流电的产生过程：

（３）交变电流的规律：

n t eEiImsint

uUn tmsimsi（４）交变电流的图像：

正弦

锯齿

矩形脉冲

尖脉冲

（5）交流发电机

主要组成部分：产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极。这两部分中转动的部分叫做转子，不转动的部分叫做定子。

通常发电机是电枢线圈不转动，而是磁极转动，这种发电机叫做旋磁式发电机。说明；①这样的发电机输出的电压一般不超过500V，电压过大会烧坏电刷和滑环；②发电机的转子是由蒸汽轮机、水轮机或其他动力机带电的。（6）课堂练习：见课件。

《电源和电流》导学案3 篇5

一、学习目标: 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

二、学习重点

理解电源的形成过程及电流的产生

三、学习难点

电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念

四、教学过程(一)知识准备

1、静电场的相关知识

2、电流的相关知识 ☆导学一：电源

分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的电流，A、B间需维持着一定的________．能使A、B间维持一定的电势差的装置称为________． ☆导学二：恒定电流

1．达到稳定状态时，导线内的电场是由________、________等电路元件所积累的电荷共同形成的．电荷的分布是________的，电场的分布也是________的且导线内的电场线保持和导线________．

2．由稳定分布的________所产生的稳定的________，称为恒定电场．

静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中________适用． 3．我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流．

4．I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，它们间的关系式为：________.答案：瞬时电势差电源 1．电源导线稳定稳定平行 2．电荷电场同样 3．大小、方向 4．q＝It(二)新课教学

一、电源

1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生___________形成电流注意：金属导体中的自由电荷是，带电。

2、电源的作用：类比：电源——抽水机

电源的正极——水池A 电源的负极——水池B

答案：定向移动电子负使电路中保持持续电流

练习1：把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电物体接触，导体中的电荷将怎样运动？答案：金属导体中能够自由移动的电荷是带负电荷的电子，而负电荷在电场力作用下，将由低电势处向高电势处移动，因此金属导体中的电荷(电子)将从低电势的物体向高电势的物体运动．

二、恒定电场

1、导线中电场的形成

金属导线本身由许多带电粒子(电子和质子)组成，当它和电源连通后，在电源两极上的正、负电荷产生的电场作用下，导线中的电子在电场力作用下发生定向移动，但是导线的形状是多种多样的，电源提供的电场并不一定沿着导线方向，因此导线的表面处就会有电荷积累，这些电荷会产生另一个电场，所以导线中的电场是电源两极电荷与导线表面堆积电荷分别产生电场的合电场。

注意：形成过程是在接通电源后的极短时间内(以光速)完成。

2、定义：

3、基本性质：

4、导线中合电场沿方向，电场线和导线。答案：导线的切线平行

练习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．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，故C错．

练习2：关于导线中的电场，下列说法正确的是()A．导线内的电场线可以与导线相交

B．导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果 C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态 D．导线中的电场是静电场的一种答案：B 解析：导线内的电场线与导线是平行的，故选项A错．导线中的电场是电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加而成的，故选项B对．导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并不是静电场的一种，故选项C、D错．

三、电流

1．形成电流的条件：(1)；(2)答案：要有自由移动的电荷导体两端存在电压 2．物理意义：

3、定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值I叫做电流。

定义式：

4．单位：国际单位：，符号；常用单位：毫安()、微安()1 A＝ mA＝ μA.答案：I=q/t 安培 A mA μA 103 106 5．电流方向：规定电荷定向移动的方向为电流方向．

注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向；电解液中正、负离子定向移动的方向，但正负离子定向移动形成的电流方向是的，此时I=q/t中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量。②电流虽有大小和方向，但电流是。答案：正相反相同绝对值之和标量 6．电流的种类

(1)直流电：不随时间而改变的电流。直流电又分为恒定电流和脉动直流电两类，其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

(2)交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。答案：方向恒定电流

练习1.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是()A．0.016 μA

B．1.6 mA C．16 μA D．0.16 μA 答案：D 练习2．关于电流的说法中正确的是()A．根据I＝q/t，可知I与q成正比

B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C．电流有方向，电流是矢量

D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位答案：D 解析：依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的．电流是标量，故选项C也不对．

练习3.某电解池中，若在2 s内各有1.0×10个二价正离子和2.0×10个一价负离子相向通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 答案：D 解析：由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，负离子的反向运动与正离子的正向运动等价．则在2 s内通过某截面的总电荷量应为：q＝1.6×10－19×2×1.0×1019 C＋1.6×10－19

19×1×2.0×1019 C＝6.4 C。由I＝q/t得答案D 练习4.一个半径为r的细橡胶圆环，均匀的带上电荷量为Q(C)的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中的等效电流大小为()A.Q B.Q/2π C.Qω/2π D.2 Qω/π 答案：C

四、电流的微观表达式

1．电流的微观表达式为I＝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，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，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.设A端自由电荷经过时间t到达D端，t=，该t也是AD段导体中所有电荷通过D端的所用时间

AD导体中自由电荷的总个数： AD导体中自由电荷的总电荷量：Q= 导体中的电流I= / = 答案：nqSv l/v nlS qnlS Q t nqSv 例：教材P42例题1 2．三种速率的区别(1)电流传导速率：

等于光速(3×10m/s)。电路一接通，电路中各处以真空中的光速建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电荷几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成电流．

(2)电子定向移动速率：

电荷定向移动形成电流，该移动速率一般数量级为10－5 m/s.(3)电子热运动速率：

构成导体的电子在不停做无规则的热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下，电子热运动的速率数量级为10 m/s.练习1．关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子运动速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量答案：C 练习2．如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少？答案：6.25×1015 练习3.【随堂检测】

1．下列关于电流的说法中，正确的是：()A.只要导体中有电荷运动，就有电流； B.导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的；解析：假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数，而体积为vtSvtSρvtSρne的铜的质量为vtSρ，摩尔数为m，所以电荷量q＝m.因电流I＝qvSρneIm＝，解得：v＝tmneSρ.8．铜的相对原子质量为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()IA．光速c B.neS ρImIC.neSm D.neSρ 58 C.导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的； D.电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的。2．下列说法中错误的是：()A.金属导体导电，只是自由电子作定向移动； B.电解液导电，正负离子都作定向移动； C.气体导电，一定只有正离子作定向移动； D.气体导电，正、负离子和自由电子都作定向移动。3．关于电源的作用，下列说法中正确的是：(C)A.它能为电路持续地提供自由电荷； B.它能直接释放出电能；

C.它能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流； D.它能使自由电荷运动起来。

4．关于导体中的电场，下列说法中正确的是：()A.它是由电源两极在空间直接形成的； B.它是导线上的堆积电荷所形成的； C.导线内的电场线最终和导线平行； D.它的分布随着电荷的移动而随时间变化

5．有一电解池，如果在1s内共有5.0×10个二价正离子和1.0×10个一价负离子通过某一横截面，则通过这个截面的电流是：()A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A 6.下列关于电流的说法中，正确的是()A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向

C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 D.在电解液中，电流的方向与离子定向移动的方向相同 7.满足下列哪一个条件就产生电流()A.有自由电子 B.导体两端有电压 C.任何物体两端有电压 D.导体两端有恒定电压 8.下列说法正确的是()A.B.C.导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率电子运动的速率越大，电流强度越大

电流强度是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动方向

19D.在国际单位制中，电流强度是一个基本物理量，其单位安培是基本单位

9.在示波管中，电子枪在2s内发射了6.01013个电子，则示波管中电流的大小为()A.4.810 B.3.010 C.9.610 D.3.010

23310.有一条横截面积S=1mm的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度ρ=8.9×10kg/m，-223-1铜的摩尔质量6.4×10kg/mol，阿伏加德罗常数N=6.02×10mol，电子的电量e=-1.6

A×10-19C，求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个-6

3-6

-6自由电子.11.在电解液中，正负离子沿相反方向运动，5s内通过液体横截面的电量均为5.0C，则电解液中的电流强度为多少？

12．一个电子绕氢原子核以半径为r做匀速圆周运动，其等效电流为多少？(已知电子质量为m，带电量为e)

答案：1D 2C 3C 4C 5D 6BC 7BD 8BD 9A

12、I = q = e = 2et

电流物理教案篇6

⒈通过类比理解电流的概念，知道电流的单位。

⒉知道电流表的用途的符号，会将电流表正确接入电路，会正确选择电流表的量程和正确读数。

⒊在实验探究中，培养学生实事求是的科学态度，认识交流与合作的重要性。

重点、难点：本节课重点是电流的概念、单位、电流表的使用；难点是将电流表正确接入电路。

教学准备：

演示用器材：教学电流表一只、学生电流表一只、小灯泡两只、电源一个、开关一个、导线若干、电流表活动挂图。学生用器材：学生电流表一只、小灯泡一个、电源一个、开关一个、导线若干。

教学设计：

教师活动学生活动说明：

一、电流是什么？

①复习提问：电流是如何形成的？电流的方向是怎样规定的？

②引入新课：电流不但有方向，而且有大小，这节课我们就来探究电流的大小。（板书课题）

③教师提问：电流看不见、摸不着，怎样判断导体中电流的大小？

④教师讲解：水管中的水，向一定方向流动，形成“水流”，与此类似，导体中的电荷向一定方向移动，就会形成电流。电流同水流一样也有大小，物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷的量来表示电流的强弱。板书：电流。

⑤指导学生阅读“信息窗”，了解常见电器的电流大小，并选择其中几个进行单位换算。回忆，回答思考、回答认真听讲、领会阅读、思考电流定义的引出不必太复杂，用水流类比的方法学生很容易接受。

二、怎样使用电流表？

①教师展示电流表实物，告知学生通常用电流表测量电流的大小，电流表在电路图中的符号是A。

②让学生观察学生用电流表，进行分组讨论，然后回答教材P72探究电流表的使用方法⑴—⑸条。

③教师检查探究结果，然后利用电流表活动挂图再次演示电流表的读数。

④提出问题：怎样才能把电流表正确接入电路呢？

⑤指导学生阅读教材中的“电流表使用说明”和观察教材P73图13—36，了解电流表的使用规则。

⑥组织学生以组为单位进行电流表的连接，并画出相应的电流图，教师巡视指导。

⑦教师组织学生归纳总结电流表的连接然后进行示范，强调注意事项。观察、讨论、回答观察、回答阅读、思考动手实验观察鼓励学生多动手连接电路，提高实验操作能力。

物理竞赛辅导教案：稳恒电流篇7

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第九部分稳恒电流第一讲基本知识介绍

第八部分《稳恒电流》包括两大块：一是“恒定电流”，二是“物质的导电性”。前者是对于电路的外部计算，后者则是深入微观空间，去解释电流的成因和比较不同种类的物质导电的情形有什么区别。

应该说，第一块的知识和高考考纲对应得比较好，深化的部分是对复杂电路的计算（引入了一些新的处理手段）。第二块虽是全新的内容，但近几年的考试已经很少涉及，以至于很多奥赛培训资料都把它删掉了。鉴于在奥赛考纲中这部分内容还保留着，我们还是想粗略地介绍一下。

一、欧姆定律

1、电阻定律

la、电阻定律 R = ρS

b、金属的电阻率 ρ = ρ0（1 + αt）

2、欧姆定律

a、外电路欧姆定律 U = IR，顺着电流方向电势降落 b、含源电路欧姆定律

在如图8-1所示的含源电路中，从A点到B点，遵照原则：①遇电阻，顺电流方向电势降落（逆电流方向电势升高）②遇电源，正极到负极电势降落，负极到正极电势升高（与电流方向无关），可以得到以下关系 UA − IR − ε − Ir = UB 这就是含源电路欧姆定律。c、闭合电路欧姆定律

在图8-1中，若将A、B两点短接，则电流方向只可能向左，含源电路欧姆定律成为 UA + IR − ε + Ir = UB = UA

即 ε = IR + Ir，或 I = Rr

这就是闭合电路欧姆定律。值得注意的的是：①对于复杂电路，“干路电流I”不能做绝对的理解（任何要考察的一条路均可视为干路）；②电源的概念也是相对的，它可以是多个电源的串、并联，也可以是电源和电阻组成的系统；③外电阻R可以是多个电阻的串、并联或混联，但不能包含电源。

二、复杂电路的计算

1、戴维南定理：一个由独立源、线性电阻、线性受控源组成的二端网络，可以用一个电压源和电阻串联的二端网络来等效。（事实上，也可等效为“电流源和电阻并联的的二端网络”——这就成了诺顿定理。）应用方法：其等效电路的电压源的电动势等于网络的开路电压，其串联电阻等于从端钮看进去该网络中所有独立源为零值时的等效电阻。

2、基尔霍夫（克希科夫）定律

a、基尔霍夫第一定律：在任一时刻流入电路中某一分节点的电流强度的总和，等于从该点流出的电流强度的总和。

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例如，在图8-2中，针对节点P，有 I2 + I3 = I1 基尔霍夫第一定律也被称为“节点电流定律”，它是电荷受恒定律在电路中的具体体现。对于基尔霍夫第一定律的理解，近来已经拓展为：流入电路中某一“包容块”的电流强度的总和，等于从该“包容块”流出的电流强度的总和。

b、基尔霍夫第二定律：在电路中任取一闭合回路，并规定正的绕行方向，其中电动势的代数和，等于各部分电阻（在交流电路中为阻抗）与电流强度乘积的代数和。例如，在图8-2中，针对闭合回路①，有 ε3 − ε2 = I3(r3 + R2 + r2)− I2R2 基尔霍夫第二定律事实上是含源部分电路欧姆定律的变体（☆同学们可以列方程 UP = „ = UP得到和上面完全相同的式子）。

3、Y−Δ变换

在难以看清串、并联关系的电路中，进行“Y型−Δ型”的相互转换常常是必要的。在图8-3所示的电路中

☆同学们可以证明Δ→ Y的结论„ Rc = Rb = R1R3R1R2R3R2R3R1R2R3R1R2R1R2R3

Ra =

Y→Δ的变换稍稍复杂一些，但我们仍然可以得到 R1 = R2 = RaRbRbRcRcRaRbRaRbRbRcRcRaRcRaRbRbRcRcRaRa

R3 =

三、电功和电功率

1、电源

使其他形式的能量转变为电能的装置。如发电机、电池等。发电机是将机械能转变为电能；干电池、蓄电池是将化学能转变为电能；光电池是将光能转变为电能；原子电池是将原子核放射能转变为电能；在电子设备中，有时也把变换电能形式的装置，如整流器等，作为电源看待。

电源电动势定义为电源的开路电压，内阻则定义为没有电动势时电路通过电源所遇到的电阻。据此不难推出相同电源串联、并联，甚至不同电源串联、并联的时的电动势和内阻的值。例如，电动势、内阻分别为ε1、r1和ε2、r2的电源并联，构成的新电源的电动势ε和内阻r分别为（☆师生共同推导„）ε = 1r22r1r1r2

r =

2、电功、电功率

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电流通过电路时，电场力对电荷作的功叫做电功W。单位时间内电场力所作的功叫做电功率P。

计算时，只有W = UIt和P = UI是完全没有条件的，对于不含源的纯电阻，电功和焦耳热

U2U2重合，电功率则和热功率重合，有W = I2Rt = Rt和P = I2R =R。

对非纯电阻电路，电功和电热的关系依据能量守恒定律求解。

四、物质的导电性

在不同的物质中，电荷定向移动形成电流的规律并不是完全相同的。

1、金属中的电流

即通常所谓的不含源纯电阻中的电流，规律遵从“外电路欧姆定律”。

2、液体导电

能够导电的液体叫电解液（不包括液态金属）。电解液中离解出的正负离子导电是液体导电的特点（如：硫酸铜分子在通常情况下是电中性的，但它在溶液里受水分子的作用就会离解成铜离子Cu2+和硫酸根离子S

O24，它们在电场力的作用下定向移动形成电流）。

在电解液中加电场时，在两个电极上（或电极旁）同时产生化学反应的过程叫作“电解”。电解的结果是在两个极板上（或电极旁）生成新的物质。液体导电遵从法拉第电解定律—— 法拉第电解第一定律：电解时在电极上析出或溶解的物质的质量和电流强度、跟通电时间成正比。表达式：m = kIt ＝ KQ（式中Q为析出质量为m的物质所需要的电量；K为电化当量，电化当量的数值随着被析出的物质种类而不同，某种物质的电化当量在数值上等于通过1C电量时析出的该种物质的质量，其单位为kg/C。）法拉第电解第二定律：物质的电化当量K和它的化学当量成正比。某种物质的化学当量是该

M物质的摩尔质量M（克原子量）和它的化合价n的比值，即 K = Fn，而F为法拉第常数，对任何物质都相同，F = 9.65×104C/mol。

M将两个定律联立可得：m = FnQ。

3、气体导电

气体导电是很不容易的，它的前提是气体中必须出现可以定向移动的离子或电子。按照“载流子”出现方式的不同，可以把气体放电分为两大类—— a、被激放电

在地面放射性元素的辐照以及紫外线和宇宙射线等的作用下，会有少量气体分子或原子被电离，或在有些灯管内，通电的灯丝也会发射电子，这些“载流子”均会在电场力作用下产生定向移动形成电流。这种情况下的电流一般比较微弱，且遵从欧姆定律。典型的被激放电情形有

b、自激放电

但是，当电场足够强，电子动能足够大，它们和中性气体相碰撞时，可以使中性分子电离，即所谓碰撞电离。同时，在正离子向阴极运动时，由于以很大的速度撞到阴极上，还可能从阴极表面上打出电子来，这种现象称为二次电子发射。碰撞电离和二次电子发射使气体中在很短的时间内出现了大量的电子和正离子，电流亦迅速增大。这种现象被称为自激放电。自激放电不遵从欧姆定律。

常见的自激放电有四大类：辉光放电、弧光放电、火花放电、电晕放电。

4、超导现象

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据金属电阻率和温度的关系，电阻率会随着温度的降低和降低。当电阻率降为零时，称为超导现象。电阻率为零时对应的温度称为临界温度。超导现象首先是荷兰物理学家昂尼斯发现的。

超导的应用前景是显而易见且相当广阔的。但由于一般金属的临界温度一般都非常低，故产业化的价值不大，为了解决这个矛盾，科学家们致力于寻找或合成临界温度比较切合实际的材料就成了当今前沿科技的一个热门领域。当前人们的研究主要是集中在合成材料方面，临界温度已经超过100K，当然，这个温度距产业化的期望值还很远。

5、半导体

半导体的电阻率界于导体和绝缘体之间，且ρ值随温度的变化呈现“反常”规律。组成半导体的纯净物质这些物质的化学键一般都是共价键，其稳固程度界于离子键和金属键之间，这样，价电子从外界获得能量后，比较容易克服共价键的束缚而成为自由电子。当有外电场存在时，价电子移动，同时造成“空穴”（正电）的反向移动，我们通常说，半导体导电时，存在两种载流子。只是在常态下，半导体中的载流子浓度非常低。半导体一般是四价的，如果在半导体掺入三价元素，共价键中将形成电子缺乏的局面，使“空穴”载流子显著增多，形成P型半导体。典型的P型半导体是硅中掺入微量的硼。如果掺入五价元素，共价键中将形成电子多余的局面，使电子载流子显著增多，形成N型半导体。典型的N型半导体是硅中掺入微量的磷。如果将P型半导体和N型半导体烧结，由于它们导电的载流子类型不同，将会随着组合形式的不同而出现一些非常独特的物理性质，如二极管的单向导电性和三极管的放大性。

第二讲重要模型和专题

一、纯电阻电路的简化和等效

1、等势缩点法

将电路中电势相等的点缩为一点，是电路简化的途径之一。至于哪些点的电势相等，则需要具体问题具体分析——

【物理情形1】在图8-4甲所示的电路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R，试求A、B两端的等效电阻RAB。

【模型分析】这是一个基本的等势缩点的事例，用到的是物理常识是：导线是等势体，用导线相连的点可以缩为一点。将图8-4甲图中的A、D缩为一点A后，成为图8-4乙图

对于图8-4的乙图，求RAB就容易了。

3【答案】RAB = 8R。

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R5 = 10Ω，试求A、B两端的等效电阻RAB。

【模型分析】这就是所谓的桥式电路，这里先介绍简单的情形：将A、B两端接入电源，并假设R5不存在，C、D两点的电势有什么关系？ ☆学员判断„→结论：相等。

因此，将C、D缩为一点C后，电路等效为图8-5乙

对于图8-5的乙图，求RAB是非常容易的。事实上，只要满足电路称为“平衡电桥”。

15【答案】RAB = 4Ω。

R1R2=

R3R4的关系，我们把桥式〖相关介绍〗英国物理学家惠斯登曾将图8-5中的R5换成灵敏电流计○G，将R1、R2中的某一个电阻换成待测电阻、将R3、R4换成带触头的电阻丝，通过调节触头P的位置，观察电流计示数为零来测量带测电阻Rx的值，这种测量电阻的方案几乎没有系统误差，历史上称之为“惠斯登电桥”。

请学员们参照图8-6思考惠斯登电桥测量电阻的原理，并写出Rx的表达式（触头两端的电阻丝长度LAC和LCB是可以通过设置好的标尺读出的）。☆学员思考、计算„

【答案】Rx =R0。

【物理情形3】在图8-7甲所示的有限网络中，每一小段导体的电阻均为R，试求A、B两点之间的等效电阻RAB。

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5不难求出，R1B = 14R，而RAB = 2R1B。5【答案】RAB = 7R。

2、△→Y型变换

【物理情形】在图8-5甲所示的电路中，将R1换成2Ω的电阻，其它条件不变，再求A、B两端的等效电阻RAB。

【模型分析】此时的电桥已经不再“平衡”，故不能采取等势缩点法简化电路。这里可以将电路的左边或右边看成△型电路，然后进行△→Y型变换，具体操作如图8-8所示。根据前面介绍的定式，有 Ra = Rb = Rc = R1R3R1R3R5R1R5R1R3R5R3R5R1R3R5232 = 2310 = 5Ω 2104 = 2310 = 3Ω 310 = 2310 = 2Ω

再求RAB就容易了。

618【答案】RAB = 145Ω。

3、电流注入法

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种网络的计算。这里介绍“电流注入法”的应用。

应用电流注入法的依据是：对于任何一个等效电阻R，欧姆定律都是适用的，而且，对于每一段导体，欧姆定律也是适用的。

现在，当我们将无穷远接地，A点接电源正极，从A点注入电流I时，AB小段导体的电流必为I/3 ；

当我们将无穷远接地，B点接电源负极，从B点抽出电流I时，AB小段导体的电流必为I/3 ；那么，当上面“注入”和“抽出”的过程同时进行时，AB小段导体的电流必为2I/3。最后，分别对导体和整个网络应用欧姆定律，即不难求出RAB。

2【答案】RAB =3R。

〖相关介绍〗事实上，电流注入法是一个解复杂电路的基本工具，而不是仅仅可以适用于无限网络。下面介绍用电流注入法解图8-8中桥式电路（不平衡）的RAB。

从A端注入电流I，并设流过R1和R2的电流分别为I1和I2，则根据基尔霍夫第一定律，其它三个电阻的电流可以表示为如图8-10所示。

然后对左边回路用基尔霍夫第二定律，有 I1R1 +(I1 − I2)R5 −(I − I1)R3 = 0 即 2I1 + 10(I1 − I2)− 3(I − I1)= 0 整理后得 15I1 − 10I2 = 3I ① 对左边回路用基尔霍夫第二定律，有

I2R2 −(I − I2)R4 −(I1 − I2)R5 = 0 即 4I2 − 12(I − I2)− 10(I1 − I2)= 0 整理后得 −5I1 + 13I2 = 6I ②

9921解①②两式，得 I1 = 145I，I2 = 29I 很显然 UA − I1R1 − I2R2 = UB 9921618即 UAB = 2×145I + 4×29I = 145I

UAB618最后对整块电路用欧姆定律，有 RAB = I = 145Ω。

4、添加等效法

【物理情形】在图8-11甲所示无限网络中，每个电阻的阻值均为R，试求A、B两点间的电阻RAB。

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穷大。在此模型中，我们可以将“并联一个R再串联一个R”作为电路的一级，总电路是这样无穷级的叠加。在图8-11乙图中，虚线部分右边可以看成原有无限网络，当它添加一级后，仍为无限网络，即 RAB∥R + R = RAB 解这个方程就得出了RAB的值。

15【答案】RAB = 2R。

〖学员思考〗本题是否可以用“电流注入法”求解？〖解说〗可以，在A端注入电流I后，设第一级的并联电阻分流为I1，则结合基尔霍夫第一定律和应有的比例关系，可以得出相应的电流值如图8-12所示对图中的中间回路，应用基尔霍夫第二定律，有

I1(I − I1)R +(I − I1)IR − I1R = 0 51解得 I1 = 2I 很显然 UA − IR − I1R = UB

1551即 UAB = IR + 2IR = 2IR UAB15最后，RAB = I = 2R。

【综合应用】在图8-13甲所示的三维无限网络中，每两个节点之间的导体电阻均为R，试求A、B两点间的等效电阻RAB。

【解说】当A、B两端接入电源时，根据“对称等势”的思想可知，C、D、E„各点的电势是彼此相等的，电势相等的点可以缩为一点，它们之间的电阻也可以看成不存在。这里取后一中思想，将CD间的导体、DE间的导体„取走后，电路可以等效为图8-13乙所示的二维无限网络。

321对于这个二维无限网络，不难求出 R′= 3R 2R显然，RAB = R′∥3∥R′

2【答案】RAB = 21R。

二、含源电路的简化和计算

1、戴维南定理的应用

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【物理情形】在如图8-14甲所示电路中，电源ε = 1.4V，内阻不计，R1 = R4 = 2Ω，R2 = R3 = R5 = 1Ω，试用戴维南定理解流过电阻R5的电流。

【模型分析】用戴维南定理的目的是将电源系统或与电源相关联的部分电路等效为一个电源，然后方便直接应用闭合电路欧姆定律。此电路中的电源只有一个，我们可以援用后一种思路，将除R5之外的电阻均看成“与电源相关联的”部分，于是——

将电路做“拓扑”变换，成图8-14乙图。这时候，P、Q两点可看成“新电源”的两极，设新电源的电动势为ε′，内阻为r′，则

4r′= R1∥R2 + R3∥R4 = 3Ω

ε′为P、Q开路时的电压。开路时，R1的电流I1和R3的电流I3相等，I1 = I3 = 177（R1R2)(R3R4)2 = 15A，令“老电源”的负极接地，则UP = I1R2 = 15V，UQ = I3R4 147= 15V，所以 ε′= UQP = 15V 最后电路演化成图8-14丙时，R5的电流就好求了。

【答案】R5上电流大小为0.20A，方向（在甲图中）向上。

2、基尔霍夫定律的应用

基尔霍夫定律的内容已经介绍，而且在（不含源）部分电路中已经做过了应用。但是在比较复杂的电路中，基尔霍夫第一定律和第二定律的独立方程究竟有几个？这里需要补充一个法则，那就是——

基尔霍夫第一定律的独立方程个数为节点总数减一；基尔霍夫第二定律的独立方程个数则为独立回路的个数。而且，独立回路的个数m应该这样计算

m = p − n + 1 其中p为支路数目（不同电流值的数目），n为节点个数。譬如，在图8-15所示的三个电路中，m应该这样计算

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甲图，p = 3，n = 2，m = 3 −2 + 1 = 2 乙图，p = 6，n = 4，m = 6 −4 + 1 = 3 丙图，p = 8，n = 5，m = 8 −5 + 1 = 4 以上的数目也就是三个电路中基尔霍夫第二定律的独立方程个数。

思考启发：学员观察上面三个电路中m的结论和电路的外部特征，能得到什么结果？ ☆学员：m事实上就是“不重叠”的回路个数！（可在丙图的基础上添加一支路验证„）【物理情形1】在图8-16所示的电路中，ε1 = 32V，ε2 = 24V，两电源的内阻均不计，R1 = 5Ω，R2 = 6Ω，R3 = 54Ω，求各支路的电流。

【模型分析】这是一个基尔霍夫定律的基本应用，第一定律的方程个数为 n − 1 = 2，第二方程的个数为 p − n + 1 = 2 由第一定律，有 I3 = I1 + I2 由第二定律，左回路有 ε1 − ε2 = I1R1 − I2R2 左回路有 ε2 = I2R2 + I3R3 代入数字后，从这三个方程不难解出 I1 = 1.0A，I2 = −0.5A，I3 = 0.5A 这里I2的负号表明实际电流方向和假定方向相反。

【答案】R1的电流大小为1.0A，方向向上，R2的电流大小为0.5A，方向向下，R3的电流大小为0.5A，方向向下。

【物理情形2】用基尔霍夫定律解图8-14甲所示电路中R5的电流（所有已知条件不变）。【模型分析】此电路p = 6，n = 4，故基尔霍夫第一定律方程个数为3，第二定律方程个数为3。为了方便，将独立回路编号为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，电流只设了三个未知量I1、I2和I3，其它三个电流则直接用三个第一定律方程表达出来，见图8-17。这样，我们只要解三个基尔霍夫第二定律方程就可以了。对Ⅰ回路，有 I2R1 + I1R5 − I3R3 = 0 即 2I2 + 1I1 − 1I3 = 0 ① 对Ⅱ回路，有(I2 − I1)R2 −(I1 + I3)R4 − I1R5 = 0 即 1(I2 − I1)− 2(I1 + I3)− 1I1 = 0 ②

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即 1.4 = 1I3 + 2(I1 + I3)③

解①②③式不难得出 I1 = −0.2A。（I2 = 0.4A，I3 = 0.6A）【答案】略。

【物理情形3】求解图8-18所示电路中流过30Ω电阻的电流。【模型分析】基尔霍夫第一定律方程2个，已在图中体现基尔霍夫第二定律方程3个，分别为——

对Ⅰ回路，有 100 =(I2 − I1)+ I2·10 ① 对Ⅱ回路，有 40 = I2·10 + I1·30 − I3·10 ② 对Ⅲ回路，有 100 = I3·10 +(I1 + I3)·10 ③

解①②③式不难得出 I1 = 1.0A。（I2 = 5.5A，I3 = 4.5A）【答案】大小为1.0A，方向向左。

〖小结〗解含源电路我们引进了戴维南定理和基尔霍夫定律两个工具。原则上，对任何一个问题，两种方法都可以用。但是，当我们面临的只是求某一条支路的电流，则用戴维南定理较好，如果要求求出多个（或所有）支路的电流，则用基尔霍夫定律较好。而且我们还必须看到，随着独立回路个数的增多，基尔霍夫第二定律的方程随之增多，解题的麻烦程度随之增大。

三、液体导电及其它

【物理情形】已知法拉第恒量F = 9.65×104C/mol，金的摩尔质量为0.1972kg/mol，金的化合价为3，要想在电解池中析出1g金，需要通过多少电量？金是在电解池的正极板还是在负极板析出？

【解说】法拉第电解定律（综合mFn形式）的按部就班应用，即 Q = M，代入相关数据（其中m = 1.0×10−3kg，n = 3）即可。

【答案】需要1.47×103C电量，金在负极板析出。

【相关应用】在图8-19所示的装置中，如果在120分钟内淀积3.0×1022个银原子，银的化合价为1。在电流表中显示的示数是多少？若将阿弗伽德罗常数视为已知量，试求法拉第恒量。【解说】第一问根据电流定义即可求得；

3.010221.61019MQM3.01022M236.0210mn第二问 F = =

【答案】0.667A；9.63×104C/mol。

四、问题补遗——欧姆表

图8-20展示了欧姆表的基本原理图（未包括换档电路），虚线方框内是欧姆表的内部结构，它包含表头G、直流电源ε（常用干电池）及电阻RΩ。

当被测电阻Rx接入电路时，表头G电流 I = RgrRRx

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可以看出，对给定的欧姆表，I与Rx有一一对应的关系，所以由表头指针的位置可以知道Rx的大小。为了读数方便，事先在刻度盘上直接标出欧姆值。

考查I（Rx）函数，不难得出欧姆表的刻度特点有三：①大值在左边、小值在右边；②不均匀，小值区域稀疏、大值区域密集；③没有明确的量程，最右边为零，最左边为∞。欧姆表虽然没有明确的量程，并不以为着测量任何电阻都是准确的，因为大值区域的刻度线太密，难以读出准确读数。这里就有一个档位选择问题。欧姆表上备有“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”不同档位，它们的意义是：表盘的读数乘以这个倍数就是最后的测量结果。比如，一个待测电阻阻值越20kΩ，选择“×10”档，指针将指在2k附近（密集区），不准，选择“×1k”档，指针将指在20附近（稀疏区），读数就准确了。

不同的档位是因为欧姆表的中值电阻可以选择造成的。当Rx =（Rg + r + RΩ）时，表头1电流I = 2Ig，指针指在表盘的几何中心，故称此时的Rx——即（Rg + r + RΩ）——为中值电阻，它就是表盘正中刻度的那个数字乘以档位倍数。很显然，对于一个给定的欧姆档，中值电阻（简称R中）应该是固定不变的。

由于欧姆表必须保证Rx = 0时，指针指到最右边（0Ω刻度），即

= Ig 这个式子当中，只有Rg和Ig是一成不变的，ε、r均会随着电池的用旧而改变（ε↓、r↑），为了保证方程继续成立，有必要调整RΩ的值，这就是欧姆表在使用时的一个必不可少的步骤：欧姆调零，即将两表笔短接，观察指针指到最右边（0Ω刻度）即可。

所以，在使用欧姆表时，选档和调零是必不可少的步骤，而且换档后，必须重新调零。【相关问题1】当欧姆表的电池用旧了之后，在操作规范的前提下，它的测值会（填“偏大”、“偏小”或“继续准确”）。

【解说】这里的操作规范是指档位选择合适、已正确调零。电池用旧后，ε↓、r↑，但调

IgRgrR零时，务必要使RΩ↓，但Rg + r + RΩ = R中 =，故R中↓，形成系统误差是必然的。

设新电池状态下电源电动势为ε、中值电阻为R中，用旧状态下电源电动势为ε′、中值电阻为R中′，则针对同一个Rx，有

新电池状态 I = R中Rx =

RxIg =

1IgIgRx

旧电池状态 I′= R中Rx =

RxIg =

1IgIgRx

两式比较后，不难得出 I′＜ I，而表盘的刻度没有改变，故欧姆示数增大。【答案】偏大。

【相关问题2】用万用表之欧姆档测某二极管极性时，发现指针偏转极小，则与红表笔相连接的应为二极管的极。

【解说】欧姆档指针偏转极小，表明电阻示数很大；欧姆表的红表笔是和内部电源的负极相连的。

【答案】正。

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☆第八部分完☆

电流和电源物理教案设计篇8

一、教学目标

1．通过观察演示实验，探索和总结出感应电流方向的一般规律。2．掌握楞次定律和右手定则，并会应用它们判断感应电流的方向。

二、重点、难点分析

使学生清楚地知道，引起感应电流的磁通量的变化和感应电流所激发的磁场之间的关系是这一节课的重点，也是难点。

三、教具

演示电流计，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线两根，条形磁铁，马蹄形磁铁，线圈。

四、主要教学过程

（一）复习提问、引入新课

1．产生感应电流的条件是什么？

2．在课本插图中，将磁铁插入线圈时，线圈中是否产生感应电流？为什么？穿过线圈的磁通量，是怎样变化的？将磁铁拔出线圈时，线圈中是否产生感应电流？为什么？穿过线圈中的磁通量是怎样发生变化的？

3．在做上述实验时，线圈中产生的感应电流有何不同呢？

电流表指针有时向右偏转，有时向左偏转，感应电流的方向不同。怎样确定感应电流的方向呢？这就是我们这节课要解决的问题。

（二）新课教学 1．实验。

(1)选旧干电池用试触的方法确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系。明确：对电流表而言，电流从哪个接线柱流入，指针向哪边偏转。(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线的情况。

a．磁场方向不变，两次改变导体运动方向，如导体向右和向左运动。b．导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向。

根据电流表指针偏转情况，分别确定出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生的感应电流方向。

感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向都有关系，感应电流的方向可以用右手定则加以判定。

右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向。(3)闭合电路的磁通量发生变化的情况：

实线箭头表示原磁场方向，虚线箭头表示感应电流磁场方向。分析：(甲)图：当把条形磁铁N极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。

(乙)图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。

(丙)图：当把条形磁铁S极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。

(丁)图：当条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。

通过上述实验，引导学生认识到：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少，在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化。

楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

说明：对“阻碍”二字应正确理解，“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通的变化，电路中的磁通量还是在变化的，例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加的慢一点而已，实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因。”

2．判定步骤(四步走)。(1)明确原磁场的方向；

(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；(3)根据楞次定律，判定感应电流的磁场方向；(4)利用安培定则判定感应电流的方向。3．练习：

(1)如图所示，导体杆ab向右运动对，电路中产生的感应电流方向。用两种方法判断。

用楞次定律判定感应电流的方向跟用右手定则判断的结果是一致的，右手定则可看作是楞次定律的特殊情况，对于闭合电路的一部分导体切割磁感线而产生感应电流的情况，用右手定则来判断感应电流的方向往往比用楞次定律简便。

(2)如图所示，试判断发生如下变化时，在线框abcd中是否有感应电流？若有，指出感应电流的方向？

①b向外拉； ②b向里压；

③线框abcd向上运动； ④线框abcd向下运动； ⑤线框abcd向左运动； ⑥P向上滑动； ⑦P向下滑动；

⑧以MN为轴，线框向里转； ⑨以ab为轴，cd向外转； ⑩以ad为轴，bc向里转。

（三）课堂小结

1．右手定则是楞次定律的特例。

楞次定律和右手定则都是用来判定感应电流方向的，但右手定则只局限于判定导体切割磁感线的情况；而楞次定律则适用于一切电磁感应过程，因此，可以把右手定则看作是楞次定律的特殊情况。

2．楞次定律符合能的转化和守恒定律。

楞次定律实质上是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。举例：

(1)导体ab向右运动，闭合回路磁通量增加，“感应电流的磁通量阻碍原磁通量的增加”，因此，回路中感应电流为逆时针方向，在这一过程中完成了机械能→电能→内能的转化。

(2)条形磁铁自上向下运动时，通过闭合回路的磁通量增加，感应电流“阻碍原磁通增加”，尽管不知条形磁铁下端是什么极，但可以肯定，导体ab、cd互相靠拢以阻碍内部磁通量增加。在这一过程中，完成了机械能→电能→机械能+内能的转化。

电流和电源物理教案设计篇9

电流是摸不着，看不着的，电流的强弱只有间接地通过电流效应的大小来判断。课本是通过“流过手电筒的电流和流过汽车灯的电流，强弱是不一样的”来引出电流的强弱。通过可观察到的现象来获得不可直接感受的信息，这是一种很重要的科学研究问题的方法。

1、从能量的角度认识电源和用电器的作用

2、会读、会画简单的电路图

知识和技能基本要求：

1、初步认识电流、电路及电路图

2、知道电源和用电器

3、从能量转化的角度认识电源和用电器

1、电源和用电器：电源是在电路中提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置。常见的电源有干电池，铅蓄电池，发电机等；常见的用电器：灯泡、音乐门铃

2、电路的组成及各部分的基本作用把电源、开关、用电器用导线连接起来组成的电流的路径叫电路。一个完整电路应该包括电源、开关、用电器、导线四种电路元件。其中电源是提供电能的装置，它能维持电路中有持续的电流；用电器是利用电流工作的设备，如电灯、电视机、电动机等，它能将电能转化为其他形式的能量；开关用来控制电路的通与断，起着控制电流的作用，当开关闭合时，电路中有电流，用电器工作；当开关断开时，电路中没有电流，用电器停止工作。注意：开关不是用电器，它不消耗电能；导线是将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的路径，用来输送电能。

注意：在连接电路时不能把电池的两端直接连在一起

＊电路的三种状态

“通路”就是在一个完整的电路中，有电流通过。“断路”就是电路中没有电流通过，造成断路的原因，可能是开关没有闭合、接线处松动、导线断了，也可能是用电器损坏。“短路”就是电源的正负两极间没有用电器，而用导线直接相连。短路时因为电阻小，电流会很大，电源和导线会因发热过多而烧坏，甚至会引起火灾，烧毁电器设备，这是绝对避免的。但是，部分电路的短路则可以用来控制某一段电路中电流的有无。

3、正确认识导体和绝缘体

导体和绝缘体的区别是由于其内部的导电机制不同。导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷，电荷能从导体的一个地方移动到另外一个地方；例如：金属导体内部有大量的自由电子，酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端接入电源的正、负极时，这些做无规则运动的自由电荷就会发生定向移动形成电流。在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动，可以移动的自由电荷很少，一般情况下即使将绝缘体接在电源的两极之间，也不能形成电流。但是，绝缘体不是绝对的，是有条件的，当条件改变时，绝缘体就可能导电，例如玻璃是绝缘体，但把玻璃加热到红炽状态时，它就成了导体，所以导体和绝缘体之间没有绝对的界限。

4、电流的方向：

当把用电器连接在电池的正负两极时，电流沿着：正极 →用电器→负极，发光二极管是既有单向导电性，又有发光功能的电子元件

＊从科学的角度解释：电流是由电荷的定向移动形成的。形成电流的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷。在金属导体中能自由移动的电荷是自由电子，在酸、碱、盐溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。

通常情况下，自由电荷做无规则运动，此时，并不形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动时才能形成电流。当用金属导体将电源两极连接起来时，金属导体中的每一个自由电子都受到正电荷的吸引，结果自由电子向某一方向定向移动形成了电流。

5、怎样画好电路图

应完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中，不能遗漏某一种电路元件，要特别注意电源的极性及导线交叉时是否相连。

规范地使用电路元件的符号，熟悉课本中电路元件的符号，并在画电路图时正确地使用它们。

合理地安排电路元件的符号，应尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中，使画成的电路图清楚美观。

九年级物理电流和电路知识点篇10

第1节两种电荷

1、电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷“+”;被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷“-”。

电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。

2、检验物体带电的方法：

①使用验电器。

验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。

验电器的原理：同种电荷相互排斥。

从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。

②利用电荷间的相互作用。

③利用带电体能吸引轻小物体的性质。

3、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。

在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。

摩擦起电原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领弱的物体，要失去电子，因缺少电子而带正电，原子核束缚电子的本领强的物体，要得到电子，因为有了多余电子而带等量的负电。

注意：①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;

②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;

③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;

④摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，但电荷总量守恒。

能量转化：机械能-→电能

4、导体和绝缘体：容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。

常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。

常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。

导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷)，它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。

绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。(绝缘体中有电荷，只是电荷不能自由移动)

金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子

导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。绝缘体不能导电但能带电。

第2节电流和电路

1、电流：

电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。

电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。

在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向正极。

2、一个完整电路的构成：电源、开关、用电器、导线。

3、电源：能够提供电能的装置，叫做电源。

干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能;发电机发电时，机械能转化为电能。

持续电流形成的条件：① 必须有电源;

② 电路必须闭合(通路)。(只有两个条件都满足时，才能有持续电流)

开关：控制电路的通断。

用电器：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。

导线：传导电流，输送电能。

4、电路的三种状态：

通路——接通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。

开路(断路)——断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。

短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾，这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器，用电器不会工作)。

5、电路图：

常用电路元件的符号：

第3节串联和并联

1、串联电路：

把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。

特点：①电流只有一条路径;

②各用电器之间互相影响，一个用电器因开路停止工作，其它用电器也不能工作;

③只需一个开关就能控制整个电路。

2、并联电路：

把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。

电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。

特点：①电流两条或两条以上的路径，有干路、支路之分;

②各用电器之间互不影响，当某一支路为开路时，其它支路仍可为通路;

③干路开关能控制整个电路，各支路开关控制所在各支路的用电器。

第4节电流的测量

1、电流：电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示。

单位：安培，简称安，符号A。比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA),

1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA

2、电流表：

测量电流的仪表叫电流表。符号为A，其电阻很小，理想的电流表相当于导线。

电流表的示数：

量程	使用接线柱*	表盘上刻度位置	大格代表值	小格代表值
0～0.6A	“-”和“0.6”	下一行	0.2A	0.02A
0～3A	“-”和“3”	上一行	1A	0.1A