第1节 电 流
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第1节：电流
六、电流的微观表达式
推导:
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。 B A
总电量 电荷总数 l
Q Nq nlSq nqSv I t l/v l/v
思考题
如果认为电子的定向运动速率就 是电流的传导速率，和我们的生活 经验是否相符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约10 -5 m/s， 电子热运动的平均速率10 5 m/s， 电场的传播速率3×10 8 m/s.
内因 外因
②. 保持导体两端电势差
当导体两端存在电压时，导体内建立了电场， 导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移 动，形成电流．
3.电源的作用：维持导体两端持续的电压，使导体 中有持续的电流．
第1节：电 流
一、电流的形成 二、电流的速度
自由电子热运动的平均速率 自由电子定向运动的速度 电流的速度 3.0 ×108 105 m/s 10-5 m/s m/s
思考题
我们在上一章中曾经得出结论 :在静电平衡时,导体内部的场强为 零,导体上任意两点之间的电势差 为零(等势体).这与我们现在的说 法有矛盾吗?为什么?
例与练 4、有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为 I，设单位体积的导线有n个自由电子，电子电量 为e，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N可表示为（ ） A．nvSt B．nvt C．It/e D．It/Se
q NeI It I N e t t
－ － － － － －
长度L vt
体积V LS Svt
N nV nSvt
例与练 5、有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其中 的电流为I=1A，已知铜的密度为 ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.0×1023/mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。 在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子， 求铜导线中自由电子定向移动速率v。
电荷与电流第1课时(PPT课件(初中科学)19张)
那么 什么是静电? 静电是怎么产生的? 让我们带着这些疑问走入今天的课堂.....
一、摩擦起电
做做小实验： 请同学们把纸撕（或剪）成碎纸屑，用塑料尺、塑料笔 杆等物品，在衣服上摩擦几下，然后靠近碎纸屑，你视 察到的现象： 碎纸屑被塑料尺吸引 ； 为什么会出现这种的现象？__塑__料_尺__摩__擦_后__带__了_电__。
演示实验： 1. 用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒，
再将两根玻璃棒互相靠近。 2. 用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒，
再将两根橡胶棒互相靠近。 3. 将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒。
提出问题：同学们发现了什么？
电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排挤，异种 电荷相互吸引。
易错提醒：与带电体相互吸引的物体可能带与带电体 不同的电荷，也可能不带电。
知→练
1.电视机的荧光屏上经常有许多灰尘，这主要是因为 (D ) A．灰尘的自然堆积 B．荧光屏有较强的吸附灰尘的能力 C．电视机工作时，荧光屏表面温度较高，吸附灰尘 D．电视机工作时，荧光屏表面有静电吸附灰尘
知→练
2.用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带了负电，这是由于（ A D ） A.毛皮束缚电子的能力比较弱 B.橡胶棒的正电荷转移到毛皮上 C.摩擦过程中创造了负电荷 D.橡胶棒上有了多余的电子
认识与理解 1.常见物质是由分子、原子构成的。
2.原子结构
原子
电中性
原子核
带正电
核外电子
带负电
质子
带正电
中子
不带电
认识与理解
3.摩擦起电的定义 物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物
体上，得到电子的那个物体就带负电了，另一个失去电子 的物体就带等量的正电，这种现象称为摩擦起电。这些物 体所带的电荷叫做静电。
教科版九年级物理上册第3章第1节电现象 (共32张PPT)
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电流方向的判断:
如图,移动的电荷是__负_电__荷__,电荷 移动方向为__从_A_到_B___.电流方向为 _从_B_到_A______.
A
B
小结：金属导体靠自由电子导电，所以导体中自由电子 移动方向与电流方向相反。
金属球 金属杆
理解：（1）验电器本身不带电，与带电体接触后带 上了电。
（2）不能判断是带正电还是负电； （3）一般金属箔张角越大，带电越多
此人为何怒发冲冠？从中你有何启发？
【分析】生活中有哪些电中和现象呢？
【电中和】将带有等量异种电荷的物体相接触,它们 所带正、负电荷相互抵消,表现为物体不带电 一样，这时物体呈电中性，这种现象叫做电中 和。电中和过程中有时伴有放电现象。
同步训练：
1.塑料梳子在干燥的头发上梳几下，梳子上 会带负电，下列说法正确的是（ A ） A梳子得到了一些电子 B梳子失去了一些电子 C梳子失去了一些原子核 D摩擦创造了电荷
2、用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近轻 质小球，小球被吸引过来，则小球是
（ D）
A、带正电 B、带负电 C、不带电 D、可能带负电，也可能不带电
同步训练
1.雷雨时，避雷针的尖端能不断向空中释放电子，
这时避雷针中的电流方向是[ B ]
A．从地面流向避雷针的尖端 B．从尖端流向地面 C．没有电流 D．不知正电荷的运动方向，无法判断电流的方向
2.蓄电池是能够重复多次使用的电源，在对蓄电
最新教科版九年级上册物理第三章认识电路 第一节电现象
感悟新知
知3－讲
2. 电流的方向 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
导线中电流的方向与电子定向移动的方向相反。
知识链接 电流方向与电子移动的方向：
早期发现电流后规定正电荷定向移动的方向就是电流的方向， 并依此进行理论研究。后来发现了导线中只有电子才可移动， 电子带的是负电，理应把电流方向改为电子定向移动的方向， 但这样许许多多规定都要重建，且电流方向的不符合实际在大 多数情况下不影响计算，所以并没有更改。
感悟新知
理解要点
知1－讲
◆摩擦起电是电荷发生了转移，而不是创造了电荷。
◆在摩擦起电现象中，一个物体失去多少电子，则
另一个物体就得到多少电子。因此，在摩擦起电
发生时，两物体一定带上了等量的异种电荷。摩
擦的两个物体与外界绝缘，即摩擦的两个物体不
与外界发生电荷 的转移。
感悟新知
知1－练
例 1 [中考·白城] 用塑料梳子在干燥的头发上摩擦几下， 快速靠近桌面上的乒乓球，乒乓球便会向梳子方向滚 来，请解释产生这种现象的原因。 答案：梳子与头发摩擦起电，使梳子带电，带电体 吸引轻小物体，所以乒乓球便会向梳子方向滚来。
第3章 认识电路
第1节 电现象
学习目标
1 课时讲解 2 课时流程
静电现象 电荷间的相互作用 电流
逐点 导讲练
课堂 小结
作业 提升
感悟新知
知识点 1 静电现象
知1－讲
1. 摩擦起电 (1)定义：用摩擦的方式使物体带电。 (2)使物体带电的方法：用摩擦的方式使物体带电，用接触
的方式使物体带电，还可以通过感应使物体带电等。
感悟新知
规律总结
ห้องสมุดไป่ตู้
知2－练
第1节 电流 电阻 欧姆定律
R2﹥R1
R2＜R1
基础知识
三、电阻、电阻定律 1、电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度 的比值 2、定义式：R=U/I 导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U、I无关. 3、电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它 的横截面积S成反比 （1）决定式：R＝ρL/S （2）电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量， 由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截 面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m.
变式、如上图所示，电源电动势E=6.0V,内阻为 1.0Ω,定值电阻R1=R2=3.0Ω，R3为一最大电阻为 6.0Ω的滑线变阻器，电键S闭合后调整滑动变阻器 触点P的位置，则路端电压的变化范围是（ ） A．0——0.6V B．0——4.0V C.5.0V——5.4V D.5.0V——6.0V
R2 R1 R3
考点四、电功和电功率
例5、P81 5一直流电动机线圈内阻一定,用手握住 转轴使其不能转动,在线圈两端家电压为0.3V，电流 为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电 流为0.8A，电动机正常工作。求该电动机正常工作 时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多 少？ 变式、P83 变式训练2、有一起重机用的直流电动 机，如图所示，其内阻r=0.8，线路电阻R=10，电 源电压U=150V，电压表示数为110V，求：电动机 输出的输出功率.
考点二、伏安特性曲线的理解和应用
例3、P82 例1如图甲所示为一测量电解液电阻率的 玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c ＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压 后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电 解液的电阻率ρ是多少？
R2＜R1
基础知识
三、电阻、电阻定律 1、电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度 的比值 2、定义式：R=U/I 导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U、I无关. 3、电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它 的横截面积S成反比 （1）决定式：R＝ρL/S （2）电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量， 由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截 面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m.
变式、如上图所示，电源电动势E=6.0V,内阻为 1.0Ω,定值电阻R1=R2=3.0Ω，R3为一最大电阻为 6.0Ω的滑线变阻器，电键S闭合后调整滑动变阻器 触点P的位置，则路端电压的变化范围是（ ） A．0——0.6V B．0——4.0V C.5.0V——5.4V D.5.0V——6.0V
R2 R1 R3
考点四、电功和电功率
例5、P81 5一直流电动机线圈内阻一定,用手握住 转轴使其不能转动,在线圈两端家电压为0.3V，电流 为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电 流为0.8A，电动机正常工作。求该电动机正常工作 时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多 少？ 变式、P83 变式训练2、有一起重机用的直流电动 机，如图所示，其内阻r=0.8，线路电阻R=10，电 源电压U=150V，电压表示数为110V，求：电动机 输出的输出功率.
考点二、伏安特性曲线的理解和应用
例3、P82 例1如图甲所示为一测量电解液电阻率的 玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c ＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压 后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电 解液的电阻率ρ是多少？
2021_2022年新教材高中物理第3章恒定电流1电流课件鲁科版必修第三册202106043157
3.直流电流和恒定电流： (1)直流电流：_方__向__不随时间改变的电流。 (2)恒定电流：_大__小__和_方__向__都不随时间改变的电流。
课堂合作探究
主题一 电流的形成条件 【实验情境】
情境1：用橡胶线把充电后的电容器的两个极板和电流计连接起来，观察有 无电流通过电流计。 情境2：把情境1中的橡胶线换成金属导线，观察有无电流通过电流计。
【探究训练】
1.下列有关电流的说法中正确的是
()
A.导体中电荷的热运动形成了电流
B.导体中电荷的定向移动形成了电流
C.电流的方向就是电子运动的方向
D.电流强度是矢量
【解析】选B。导体中电荷的定向移动形成了电流，故A错误，B正确；我们规定
正电荷定向移动的方向为电流的方向，与电子运动方向相反，故C错误；电流强
【结论生成】 电流的形成条件
1.回路中存在自由电荷(导体)：(物理观念) (1)金属导体的自由电荷是电子。 (2)电解液中的自由电荷是正、负离子。 2.导体两端有电压：(物理观念) (1)导体两端有电压，导体内部才会形成电场，自由电荷才会发生定向移动。 (2)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件。
2.安培提出了著名的分子电流假说。根据这一假说，电子绕核运动可等效为一 环形电流。设电量为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，下列关于该环形电流的说法正确的是 ( )
A.电流大小为
ve r
，电流方向为顺时针
B.电流大小为 v e ，电流方向为逆时针
r
C.电流大小为 v e ，电流方向为顺时针
子通过某截面，那么通过这个截面的电流是 ( )
B.0.8 A
C.1.6 A
D.3.2 A
电荷与电流第1课时(PPT课件(初中科学)15张)
两个带静电的物体会产生什么样的相互作用呢？
视察思考 两个不带电的小球
两个带正电的小球
自然下垂
+
+
相互排挤
视察思考 两个带负电的小球
两个带不同电荷的小球
-
-
+ห้องสมุดไป่ตู้
-
相互排挤
相互吸引
同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引。
三、雷电
由于云层之间的相互作用以及空 气对流等原因，使云层带电；云的 上部以正电荷为主，下部以负电荷 为主，当电荷聚集到一定程度就会 产生放电现象。
第1节 电荷与电流
第1课时 两种电荷
一、摩擦起电
质子：带正电
物体内有两种不同的带电粒子
电子：带负电
为什么物体内带有电而不显现出来呢？
通常情况下，带正电的质子数量和带负电的电子数量相等， 正负电荷相互抵消，整个物体没有呈现出带电性。
将气球与衣服摩擦后，分别靠近头发、细水流。 现象 气球可以吸引头发以及水流。
摩擦起电的实质是：电___荷__的__转__移___。
二、电荷间的相互作用
自然界只有两种电荷 规定：
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷； 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的小球后，小球_带__正___电___; 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的小球后，小球_带__负___电___。
雷电不是电荷的消灭，只是电荷的中和，使物体不显电性。
课堂小结
摩擦起电
带电体可以吸引轻小物体
电荷间的相互作用
同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引
放电现象
课堂测评
1.下列现象中，不能用静电知识解释的是( D ) A.电视机的玻璃荧光屏幕上经常有许多灰尘 B.身上的化纤衣服容易吸引灰尘 C.飞机起落架的着陆机轮上的轮胎常用导电橡胶制成 D.书本被水浸湿后，里面的纸张会粘在一起
视察思考 两个不带电的小球
两个带正电的小球
自然下垂
+
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相互排挤
视察思考 两个带负电的小球
两个带不同电荷的小球
-
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+ห้องสมุดไป่ตู้
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相互排挤
相互吸引
同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引。
三、雷电
由于云层之间的相互作用以及空 气对流等原因，使云层带电；云的 上部以正电荷为主，下部以负电荷 为主，当电荷聚集到一定程度就会 产生放电现象。
第1节 电荷与电流
第1课时 两种电荷
一、摩擦起电
质子：带正电
物体内有两种不同的带电粒子
电子：带负电
为什么物体内带有电而不显现出来呢？
通常情况下，带正电的质子数量和带负电的电子数量相等， 正负电荷相互抵消，整个物体没有呈现出带电性。
将气球与衣服摩擦后，分别靠近头发、细水流。 现象 气球可以吸引头发以及水流。
摩擦起电的实质是：电___荷__的__转__移___。
二、电荷间的相互作用
自然界只有两种电荷 规定：
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷； 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的小球后，小球_带__正___电___; 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的小球后，小球_带__负___电___。
雷电不是电荷的消灭，只是电荷的中和，使物体不显电性。
课堂小结
摩擦起电
带电体可以吸引轻小物体
电荷间的相互作用
同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引
放电现象
课堂测评
1.下列现象中，不能用静电知识解释的是( D ) A.电视机的玻璃荧光屏幕上经常有许多灰尘 B.身上的化纤衣服容易吸引灰尘 C.飞机起落架的着陆机轮上的轮胎常用导电橡胶制成 D.书本被水浸湿后，里面的纸张会粘在一起
交变电流第1节交变电流课件-人教版高中物理选修3-2
3．[多选]下图中哪些情况，线圈中产生了正弦交变电流(均匀
速转动)
()
解析：根据正弦交变电流产生的条件可知，B、C、D 正确。 答案：BCD
交变电流瞬时值表达式的书写
1．导体切割磁感线分析的过程 若线圈平面从中性面开始转动，如图所示，则经过时间 t：
线圈转过的角度为ωt ⇩
ab边的线速度跟磁感线方向的夹角θ＝ωt ⇩
当 N′＝N2 、n′＝2n 时，ω′＝2ω，Em′＝N′BSω′＝N2 ·BS·2ω＝ NBSω，即 Em′＝Em，故 e＝Emsin 2ωt。 答案：D
2．如图所示，一半径为 r＝10 cm 的圆形线圈
共 100 匝，在磁感应强度 B＝π52 T 的匀强
磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线
OO′以 n＝
具体分析如图所示，当线圈转动到图甲位置时，导体不切 割磁感线，线圈中无电流；当线圈转动到图乙位置时，导体垂 直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从 a 端流入；线圈在图 丙位置同线圈在图甲位置；线圈在图丁位置时，电流从 a 端流 出，这说明电流方向发生了改变；线圈在图戊位置同在图甲位 置。线圈这样转动下去，就在线圈中产生了交变电流。
(1)方向周期性变化，大小不变的电流也是交变电流。 (√ )
(2)在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动通过中性面
时，感应电流为零，但感应电流为零时，不一定在中性面位
置。
(×)
(3)表达式为 e＝Emsin ωt 的交变电流为正弦式交变电流，表达
式为 e＝Emsinωt＋π2的交变电流也是正弦式交变电流。(√ )
[典例] 处在匀强磁场中的矩形线圈
abcd，以恒定的角速度绕 ab 边转动，磁场方向
平行于纸面并与 ab 边垂直，在 t＝0 时刻，线
第十一章电路及其应用+知识点清单 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
新教材人教版高中物理必修第三册第十一章知识点清单目录第11章电路及其应用第1节电源和电流第2节导体的电阻第3节实验：导体电阻率的测量第4节串联电路和并联电路第5节实验：练习使用多用电表第11章电路及其应用第1节电源和电流一、电源1. 定义：能把电子从正极搬运到负极，使正、负极之间始终存在电势差的装置。
2. 作用(1)维持电路两端有一定的电势差。
(2)使电路中存在持续的电流。
二、电流1. 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。
2. 电流产生的条件(1)导体中存在自由电荷。
金属导体导电时，定向移动的电荷是自由电子；液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子；气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
(2)存在电势差或电压。
3. 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。
4. 电流的定义式：5. 电流的微观表达式：I=nqSv。
其中v为自由电荷定向移动的平均速率，S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自由电荷数，q为自由电荷的电荷量。
6. 电流的单位：国际单位制中电流的单位是安培，简称安，符号是A。
常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)。
1 A=103 mA=106μA。
三、电流大小的计算金属导体中的电流金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I=qt计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量电解液中的电流电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I=qt计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和环形电流环形电流的计算采用等效的观点。
所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。
对周期性运动的电荷，常取一个周期，利用I=qt=qT求等效电流第2节导体的电阻一、电阻1. 定义：导体对电流的阻碍作用的大小，叫作导体的电阻。
2. 公式：R=UI。
浙教版初中科学八年级上册第1节电荷与电流(共15张PPT)
通 验过证摩同擦 种的 带方 电法 体使 都物 是体 相带互电 排的 斥现 吗象 ？叫做摩擦起电。
摩当擦静时 电，（电正子、发负生电了荷转）移积。累到一定程度时，放电是必然的。
毛皮摩擦过的橡胶棒 排斥 吸引 为丝什绸么 摩物擦体过摩的擦玻以璃前棒不（带正电？）
该一“定尾带巴正”其电实是B一. 条导电铁链，使罐内油品在震动时产生的静电及时通到地面，防止油品在运输时因静电发生爆炸！
吸引
摩请擦利时 用，身电边子的发物生品了尝转试移“制。造”静电。
与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为“正电荷” 1我·捏们紧的来身回体摩上擦也1可0次以左产右生“电”，你相信吗？
塑料袋摩擦过的玻璃 吸引 排斥 不浙同教带 版电初体中之科间学存八在年怎级样上的册相互作用呢？
与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为“负电荷” 物不体同所 带带电的体电之荷间叫存做在怎“静样电的”。相互作用呢？
因失去电子而带正电
因得到电子而带负电
请用得失电子的观点解释
玻璃棒 失去电子 带上正电荷
丝绸
得到电子 带上等量
+
负电荷
+
当静电（正、负电荷）积累到一定程度时， 放电是必然的。
静电的负面效应
油罐车为什么拖着一根“铁尾巴”？
该“尾巴”其实是一条导电铁链，使罐内油品在 震动时产生的静电及时通到地面，防止油品在运输 时因静电发生爆炸！
2、“与丝绸摩擦过的玻璃棒”和“与毛皮摩擦 过的橡胶棒”带有两种不同种类的电荷 3、异种电荷相互吸引
思考：是否存在第三种电荷？如果存在，会出现怎样的现 象？
验摩证擦同 时种，带电电子体发都生是了相转互移排。斥吗？ 验不证同同 物种质带对电体子都的是束相缚互能排力斥不吗同？，
九年级物理上册 第三章 认识电路第1节 电现象
4.运输油的油罐车底部都拖有一根铁链，
这样做的目的是什么？
在运输过程中，由于油和油罐的摩 擦会使油和油罐带上电荷，当电荷积累 到一定程度时，会发生放电现象，产生 电火花，将汽油点燃。铁链是导体可把 所带电荷传导到大地。
5.三个小绝缘球，两两之间都可以相互吸引，则（ B ）。 A.三个小球一定都是带电的 B.只有两个小球是带电的，且带异种电荷 C.只有一个小球是带电的 D.以上三种情况都有可能
方向：正电荷的定向移动的方向。
电池：把化学能转化为电能。由+极流向-极。
1.通常情况下，原子核所带的__正___电荷与电子所带的__负___ 电荷在数量上_相__等_；所以原子呈电中性。 2.摩擦起电并不是_产__生__了电荷，而是电荷发生了_转__移___。 3.丝绸与玻璃棒摩擦，电子从_玻__璃__棒__转移到_丝__绸__，玻璃棒 因__失__去__电子（选填“失去”或“得到”）而带__正___电； 丝绸_得__到__电子而带__负___电。
整个队伍突然 跳了起来
这说明电荷有了 定向移动。
◆电流
1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。 2.电流的方向：
物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向，与 负电荷定向移动的方向相反。
是存储电荷的装置，是一种电荷的 容器，它不能产生持续电流。
那么人们是怎样得到持续电流的呢？
启发
1780年，意大利生物学家伽伐尼发现， 用连接起来的两个不同金属棒接触一只 死青蛙的腿，蛙腿会像触电一样抽动。
第1节 电现象
自然界及生活中的电现象：
◆静电现象
观察：
用丝绸摩擦玻璃棒，或用毛皮 摩擦橡胶棒，然后靠近纸屑，会看 到什么现象？
纸屑被橡胶棒吸引
高中物理 第3章 恒定电流 第1节 电流教学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高二选修3-1物理教学案
第1节电_流1．回路中存在自由电荷和导体两端存在电压是形成电流的条件。
2．电流的速度是3×108m/s ，区别于电荷定向移动的速率。
3．电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流，I ＝qt。
且规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
4．物理学中把方向不随时间改变的电流叫直流电，方向和强弱都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
一、电流的形成 1．形成电流的条件 (1)回路中存在自由电荷； (2)导体两端存在电压。
2．形成持续电流的条件 导体两端有持续电压。
二、电流的速度 1．电流的速度等于电场的传播速度，它等于3×108m/s 。
2．导体中有电流时同时存在着的三种速率三种速率电场的传播速率电子无规那么热运动的速率自由电子定向移动的速率数值 光速3×108m/s数量级约105m/s数量级约10－5m/s三、电流的方向1．规定：正电荷定向移动的方向。
金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。
2．外电路中，电流总是从电源正极流向电源负极。
四、电流的大小和单位1．定义：电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流。
2．定义式：I ＝q t。
3．单位：安培。
常用单位还有mA 和μA； 换算关系：1 A ＝103mA ＝106μA。
4．(1)直流电：方向不随时间改变的电流。
(2)恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流。
1．自主思考——判一判(1)金属导体中电子定向移动的速率很大，因为闭合开关，灯泡马上就亮了。
(×) (2)加上电压后，导体中的电场是以光速传播的。
(√)(3)导体中的自由电荷是在导体中的电场施加的电场力作用下做定向移动的。
(√) (4)电流既有大小又有方向，是矢量。
(×) (5)由I ＝qt可知，I 与q 成正比。
(×) (6)安培是七个国际基本单位之一。
(√) 2．合作探究——议一议(1)电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？[提示] 电容器放电过程中正、负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在电路中形成持续的电流，而干电池内部能够通过非静电力的作用维持电池两极电势差不变，使电路中保持持续的电流。
电路基本原理
p dw dt
式中p是以瓦特为单位的功率，w是以焦耳为 单位的能量，t是以秒为单位的时间，从方程（ 1－1）、（1－3）和（1－5）可以推出
p ui
由于u和i通常是时间的函数，方程（1－6）中的 功率p是个时间变量于是被称为瞬时功率，某一元件 吸收或提供的功率等于元件两端电压和通过它的电流 的乘积。如果这个功率的符号是正的，那么功率向元 件释放或被元件吸收。另一方面，如果功率的符号是 负的，那么功率是由元件提供的。但我们如何得知何 时功率为正或为负？
独立源
一个理想的独立源是产生完全独立于其它电 路变量的特定电压或电流的有源元件。一个独 立电压源是一个二端口元件，如一个电池或一 台发电机，它们在其端部维持某个特定的电压 。该电压完全独立于流过元件的电流，在其端 部具有u伏电压的电压源的符号如图1－4（a） 所示，极性如图所示，它表明a端比b端高u伏 。如果u>0，那么a端的电位高于b端，当然， 如果u<0，反之亦然。
一个独立电流源是二端元件在两端之 间特定的电流流过，该电流完全独立于元 件两端的电压，一个独立电流源的符号如 图1－5所示。图中i是特定电流，该电流的 方向由箭头标明。
独立源通常指的是向外电路释放功率而非吸 收功率，因此如果u是电源两端的电压而电流i直 接从其正端流出，那么该电源正在向外电路释放 功率，由式p＝ui算出。否则它就在吸收功率。例 如图1－6（a）中电池正在向外电路释放功率 24w，在图1－6（b）中，电池就在充电情况， 吸收功率24w。
呈现电中性。
让我们来考虑一下电荷的流动。电荷或电的特性
是其运动的特性，也就是，它可以从一个地方被移送到 另一个地方，在此它可以被转换成另外一种形式的能量 。
当我们把一根导线连接到某一电池上时(一种电动 势源)，电荷被外力驱使移动；正电荷朝一个方向移动 而负电荷朝相反的方向移动。这种电荷的移动产生了电 流。我们可以很方便地把电流看作是正电荷的移动，也 即，与负电荷的流动方向相反，如图1－1所示。这一 惯例是由美国科学家和发明家本杰明－富兰克林引入的 。虽然我们现在知道金属导体中的电流是由负电荷引起 的，但我们将遵循通用的惯例，即把电流看作是正电荷 的单纯的流动。于是电流就是电荷的时率，它是以安培 为单位来度量的。从数学上来说，电流i、电荷q以及时 间t之间的关系是：
式中p是以瓦特为单位的功率，w是以焦耳为 单位的能量，t是以秒为单位的时间，从方程（ 1－1）、（1－3）和（1－5）可以推出
p ui
由于u和i通常是时间的函数，方程（1－6）中的 功率p是个时间变量于是被称为瞬时功率，某一元件 吸收或提供的功率等于元件两端电压和通过它的电流 的乘积。如果这个功率的符号是正的，那么功率向元 件释放或被元件吸收。另一方面，如果功率的符号是 负的，那么功率是由元件提供的。但我们如何得知何 时功率为正或为负？
独立源
一个理想的独立源是产生完全独立于其它电 路变量的特定电压或电流的有源元件。一个独 立电压源是一个二端口元件，如一个电池或一 台发电机，它们在其端部维持某个特定的电压 。该电压完全独立于流过元件的电流，在其端 部具有u伏电压的电压源的符号如图1－4（a） 所示，极性如图所示，它表明a端比b端高u伏 。如果u>0，那么a端的电位高于b端，当然， 如果u<0，反之亦然。
一个独立电流源是二端元件在两端之 间特定的电流流过，该电流完全独立于元 件两端的电压，一个独立电流源的符号如 图1－5所示。图中i是特定电流，该电流的 方向由箭头标明。
独立源通常指的是向外电路释放功率而非吸 收功率，因此如果u是电源两端的电压而电流i直 接从其正端流出，那么该电源正在向外电路释放 功率，由式p＝ui算出。否则它就在吸收功率。例 如图1－6（a）中电池正在向外电路释放功率 24w，在图1－6（b）中，电池就在充电情况， 吸收功率24w。
呈现电中性。
让我们来考虑一下电荷的流动。电荷或电的特性
是其运动的特性，也就是，它可以从一个地方被移送到 另一个地方，在此它可以被转换成另外一种形式的能量 。
当我们把一根导线连接到某一电池上时(一种电动 势源)，电荷被外力驱使移动；正电荷朝一个方向移动 而负电荷朝相反的方向移动。这种电荷的移动产生了电 流。我们可以很方便地把电流看作是正电荷的移动，也 即，与负电荷的流动方向相反，如图1－1所示。这一 惯例是由美国科学家和发明家本杰明－富兰克林引入的 。虽然我们现在知道金属导体中的电流是由负电荷引起 的，但我们将遵循通用的惯例，即把电流看作是正电荷 的单纯的流动。于是电流就是电荷的时率，它是以安培 为单位来度量的。从数学上来说，电流i、电荷q以及时 间t之间的关系是：
第3章 第1节 电流
鲁科版物理 ·选修3-1
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对三种速率的理解
三种速率
比较内容
电子定向移动的速率 电子热运动的速率
电流传导的速率
物理意义
电流就是由电荷的定 向移动形成的，电子 的速率，一般为10－ 5m/s的数量级
构成导体的电子在不 等于光速，闭合开关的瞬 停地做无规则热运动，间，电路中各处以真空中 由于热运动向各个方 光速c建立恒定电场，在 向运动的机会相等， 恒定电场的作用下，电路 故不能形成电流，常 中各处的自由电子几乎同 温下电子热运动的速 时开始定向移动，整个电 率数量级为105m/s 路也几乎同时形成了电流
(2)由 I＝nqSv 可以看出，同一段导体，横截面积越大的位置， 自由电荷定向移动的速率越小，如图所示．
鲁科版物理 ·选修3-1
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[典例 4] 横截面积为 S 的导线中通有电流 I.已知导线单位体积中有 n 个自由电
子，每个自由电子的电荷量是 e，自由电子定向移动的速率是 v，则在时间 Δt 内通过
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[规范解答] (1)根据电流的定义式可知，在 Δt 内通过导线横截面的总电荷量 q＝ IΔt
所以，在这段时间内通过的自由电子数为 N＝qe＝IΔe t，C 对． (2)自由电子定向移动的速率是 v，因此在时间 Δt 内，位于
以横截面 S 为底、长 l＝vΔt 的这段导线内的自由电子都能通过 横截面(如图)，这段导线的体积 V＝Sl＝SvΔt，所以 Δt 内通过横截面 S 的自由电子数 为 N＝nV＝nSvΔt，A 对．综上可知，A、C 正确．
横截面所需要的时间为 t＝vl ，由电流的定义式得 I＝Qt ＝nllSq＝nqSv. v
(九年级物理)第一节 电流
第一节电流第1课时【学习目标】1、认识电流，知道电流的单位及换算。
了解常见的电流值。
2、会正确使用电流表，会读电流表。
【学习重难点】正确使用电流表，并能准确读数。
【学习过程】一、预习反馈（阅读教材，课前自主完成以下内容）1、（电流的定义及符号）物理学中用通过导体某一横截面的来表示电流。
用字母表示。
2、（电流的物理意义）用电流表示电流的。
电流越大，表示。
3、（电流的定义公式）__ _。
其中各个物理符号表示的物理量及单位：Q表示，单位是；I表示，单位是；t表示，单位是；提示：利用该公式求电流的大小时，电流与导体横截面大小无关，只与Q、t同时有关。
4、（电流的单位，单位符号及换算关系）电流的单位是_ __ __，简称_____，符号是______。
常用比较小的电流单位是和。
单位之间的换算关系是、、。
5、（电流表的用处及电路图符号）电路中电流的大小需用来测量。
其符号是。
6、（电流表的表盘认识）表座上有三个接线柱，分别标有“____”，“____”和“____”。
我们知道电源是有“正”“负”极的，那么电流表是否也有“正”“负”之分呢？如果有，三个接线柱中的__ ___可能是正接线柱，_______可能是负接线柱。
表盘有一个标记符号是_____，表示该表是一个电流表。
表盘上有两排示数，表示该电流表有两个量程，一个是，一大格是，分度值是。
另一个是，一大格是，分度值是。
7、（电流表的使用规则）五要一不：①实验前指针要调；②电流表要联在电路中，因为电流表实质上相当于一根导线，如果并联，就造成短路，可能因电流过大而烧坏电流表和电源；③要使电流从其“”接线柱流入，从“”接线柱流出，若接反，指针反偏，不仅测不出，指针还会被打弯，损坏电流表；④要让被测电流电流表的量程，若超过，则指针会被打弯，还可能烧坏电流表，如不能估计电流大小，可用量程开关试触法；⑤读数时，视线要与表盘；⑥绝对不允许把电流表接在电源的两极上。
8、（电流表的读数）右图电流值是二、合作探究实验探究一：观察灯泡的亮度进行实验、收集证据：将一只小灯泡用导线跟一节干电池连通，观察小灯泡的亮度；然后在这只小灯泡两端接两节干电池，观察小灯泡的亮度。
2019学年鲁科版高中物理选修3-1课件：第3章 第1节 电流
[提示]
I与q、t无关．
(6)安培是七个国际基本单位之一．( √ )
2．关于电流的方向，下列叙述中正确的是(
)
A．金属导体中电流的方向即自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的 方向相同
C [电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与电子定向移动的方向相 反，A、D错误，C正确；在电解质溶液中正离子和负离子定向移动形成电流 的方向是相同的，都和正离子定向的理解正确的是( t
) 【导学号：46242103】
A．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位 B．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多 C．导体的通电时间越短，则形成的电流越大 D．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
知 识 脉 络(教师用书独具)
[自 主 预 习·探 新 知]
[知识梳理] 一、电流的形成
自由电荷 (2)电压． 电压 1．形成电流的条件：(1)自由电荷；
导体两端有持续电压 2．形成持续电流的条件：导体两端有持续电压．
二、电流的速度
电场 1．电流的速度：等于电场的传播速度，它等于 3.0×108 m/s.
q 2．对 I＝ t 的理解 电流定义式 q (1)I＝ t 是单位时间内通过导体横截面 的电荷量，横截面是整个导体的横截 面，不是单位截面积 (2)当电解质溶液导电时，q 为通过某一 横截面的正、负电荷量绝对值的和 (3)I 与 q、t 均无关 电流方向与正电荷定向移动方向相 同，和负电荷定向移动方向相反(金属 导体中电流的方向与自由电子定向移 动方向相反) 电流方向
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q 2．定义式：I＝_t_____．
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第3章 恒定电流
3．单位 (1)国际单位制单位：安培，符号__A_． (2)其他常用单位：毫安，符号__m__A_；微安，符号__μ_A__． (3)单位间的换算关系：1 A＝_1_0_3__ mA＝__1_0_6_ μA． 4．直流电流和恒定电流 (1)直流电流：__方__向__不随时间改变的电流． (2)恒定电流：__方__向__和__强__弱__都不随时间改变的电流．
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第3章 恒定电流
[解析] 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与电子定向 移动的方向相反，A、D 错误，C 正确；在电解质溶液中正离子 和负离子定向移动形成电流的方向是相同的，都和正离子定向 移动的方向相同，故 B 错误． [答案] C
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第3章 恒定电流
命题视角 2 电流大小的计算 如图所示的电解液接入电路后，在 t 时间内有 n1 个一价
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第3章 恒定电流
电解液导电与金属导体导电不同，金属导体中的自由电荷只有 自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 I＝qt 计 算时，q 是同一时间内正、负两种离子通过某一横截面的电荷量 的绝对值之和．
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第3章 恒定电流
命题视角 3 等效电流强度的计算 (多选)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为 Q，
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第3章 恒定电流
[思路点拨] 计算等效电流的关键是在电荷定向移动方向上取一 个横截面作为研究对象，分析时间 t 内通过该横截面的电荷量， 由公式 I＝qt 计算．
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第3章 恒定电流
[解析] 截取圆环的任一横截面 S，如图所示，在橡胶圆环运动 一周的时间 T 内，通过这个横截面的电荷量为 Q，则有 I＝qt ＝QT 又 T＝2ωπ 所以 I＝Q2πω 故选项 A、B 正确． [答案] AB
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第3章 恒定电流
[解析] 电荷的定向移动形成电流．电流在金属导体中的传导速 率等于光速，与电流大小无关．而金属导体中自由电子的定向 移动速率比光速小得多．故选项 A、B、C 错误，D 正确． [答案] D
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第3章 恒定Biblioteka 流[题组过关] 1．对于金属导体，能在导体中产生恒定电流还必须满足的条件 是( ) A．有可以自由移动的电荷 B．把导体放在匀强电场中 C．让导体某一端连接电源正极 D．导体两端加有恒定的电压
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第3章 恒定电流
2．(多选)关于电流的速度，下列说法正确的是( ) A．电荷的定向移动形成电流，所以电流的传导速率等于自由电 荷的定向移动的速率 B．电流的传导速率等于自由电荷的无规则热运动的速率 C．电流的传导速率等于电场的传播速率 D．电流的传导速率近似等于光速 解析：选 CD．电流的传导速率等于电场的传播速率，近似等于 光速 c，大于自由电荷定向移动的速率(数量级为 10－5 m/s)和自 由电荷无规则热运动的速率(数量级为 105 m/s)，故 A、B 均错 误，C、D 均正确．
正离子通过溶液内横截面 S，有 n2 个二价负离子通过溶液内横 截面 S，设 e 为元电荷，则下列关于通过该截面的电流的说法中 正确的是( )
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A．当 n1＝n2 时，电流大小为零
第3章 恒定电流
B．当 n1>n2时，电源外部电流方向由 A 指向 B，电流 I＝(n1－t2n2)e
C．当 n1<n2 时，电源外部电流方向由 B 指向 A，电流 I＝
栏目 导引
第3章 恒定电流
金属导体中电流的方向与自由电荷的移动方向一致吗？为什 么？ 提示：不一致，电流的方向是指正电荷定向移动的方向，而金 属导体中自由电荷是电子，电子的定向移动方向与电流方向相 反．
栏目 导引
第3章 恒定电流
三、电流的大小和单位 1．定义：电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面 的__电__荷__量__称为电流，用符号 I 表示．
栏目 导引
第3章 恒定电流
3．(多选)如图所示，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，下列叙述中正确的是( )
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运动
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第3章 恒定电流
电流的大小和方向 1．对电流的定义式 I＝qt 的理解 (1)电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量，即 I＝qt ， 其中 q 是时间 t 内通过某横截面的电荷量，不是单位面积的横截 面的电荷量． (2)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子 定向移动形成的电流方向是相同的，应用 I＝qt 时，q 为正电荷 的总电荷量和负电荷的总电荷量的绝对值之和．
第3章 恒定电流
解析：选 BCD．A、B 两个导体，由于 A 带负电，在 A 导体周 围存在指向 A 的电场，故 B 端所在处的电势应高于 A 端电势； 另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发生定向移动， 由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由 A 指向 B，电 流方向应由 B 到 A.
栏目 导引
现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 ω 匀速转 动，则由环产生的等效电流应有( ) A．若 ω 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为 原来的 2 倍 B．若电荷量 Q 不变而使 ω 变为原来的 2 倍，则电流也将变为 原来的 2 倍 C．若使 ω、Q 不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将 变大 D．若使 ω、Q 不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将 变小
同时形成了电流
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第3章 恒定电流
命题视角 1 电流的概念 (多选)关于电流的概念，下列说法中正确的是( )
A．导体中有电荷运动就形成电流 B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C．在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是基本单 位 D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零
栏目 导引
第3章 恒定电流
解析：选 D．因为金属导体中已经存在大量的自由电荷，故选 项 A 错误．把导体放在匀强电场中，导体只能产生瞬间感应电 流，故选项 B 错误．只是让导体一端连接电源正极时，导体两 端无电压，此时不能形成电流，故选项 C 错误．只有让导体两 端保持恒定的电压才能产生恒定电流，故选项 D 正确．
栏目 导引
第3章 恒定电流
(3)在应用 I＝qt 计算时，各个物理量的单位都用国际单位． 2．方向：规定正电荷运动的方向为电流的方向．电流的方向与 负电荷定向移动的方向相反．
栏目 导引
第3章 恒定电流
命题视角 1 电流方向的理解 关于电流的方向，下列叙述中正确的是( )
A．金属导体中电流的方向即自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不 能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电 荷定向移动的方向相同
栏目 导引
第3章 恒定电流
1 ． (1) 只 要 闭 合 回 路 中 存 在 自 由 电 子 ， 就 可 以 形 成 持 续 的 电 流．( × ) (2)金属导体中电子定向移动的速率很大，因为闭合开关，灯泡 马上就亮了．( × ) (3)加上电压后，导体中的电场是以光速传播的．( √ )
栏目 导引
栏目 导引
第3章 恒定电流
3．电流的速度 (1)电流的速度：是电场的传播速度，它等于_3_×___1_0_8 _m/s.
(2)导体中有电流时同时存在着的三种速率
三种 电场的传播速 电子无规则热运动
电子定向移动的速率
速率 率
的速率
数值 光速_3_×__1_0_8m/s 数量级约为_1_0_5_m/s 数量级约为_1_0_－__5 m/s
运动速率 个方向运动的机会相等，故不能形成电
流，常温下电子热运动速率是很大的
栏目 导引
第3章 恒定电流
三种速率
物理意义
大小
闭合开关的瞬间，电路中各处以真空
电场传播速 中光速建立恒定电场，在恒定电场的
率(或电流传 作用下，电路中各处的自由电子几乎 3×108 m/s
导速率) 同时开始定向运动，整个电路也几乎
栏目 导引
第3章 恒定电流
2．(1)由电流的定义式 I＝qt 可知，I 与 q 成正比，与 t 成反比．( × ) (2)方向不随时间改变的电流叫做恒定电流．( × ) (3)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．( √ )
栏目 导引
第3章 恒定电流
电流形成条件及三种速率的理解 1．电流的形成条件 (1)回路中存在自由电荷 ①金属导体的自由电荷是电子． ②电解液中的自由电荷是正、负离子． (2)导体两端有电压：电场对电荷有力的作用，例如两个导体间 存在电势差，当用一导线连接时，导线中的自由电子会在电场 力的作用下运动，形成电流．
导体中有电流时同时存在着三种速率，比较如下表．
三种速率
物理意义
大小
自由电荷定向移动形成电流，由于受 自由电荷定
到阻碍，自由电荷定向移动的速率非 1×10－5 m/s 向移动速率
常缓慢
栏目 导引
第3章 恒定电流
三种速率
物理意义
大小
导体内的自由电子在永不停息地做无
电子热 规则运动．由于热运动，自由电子向各 1×105 m/s
栏目 导引
第3章 恒定电流
[解析] 导体中有大量的自由电荷，总是在不停地做无规则运动， 没有定向运动，在一段时间内，通过导体某一横截面的电荷是 双向的，数值是相等的，电荷量为零，故 A 错误．电流是一个 标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流， 人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，以区别于负电 荷的定向移动，故 B 错误．在国际单位制中，电流是一个基本 量，其单位安培是基本单位，故 C 正确．对于导体，其两端电 势差为零时，导体内无电场，电荷不能定向移动，故电流为零， D 正确． [答案] CD
栏目 导引
第3章 恒定电流
3．单位 (1)国际单位制单位：安培，符号__A_． (2)其他常用单位：毫安，符号__m__A_；微安，符号__μ_A__． (3)单位间的换算关系：1 A＝_1_0_3__ mA＝__1_0_6_ μA． 4．直流电流和恒定电流 (1)直流电流：__方__向__不随时间改变的电流． (2)恒定电流：__方__向__和__强__弱__都不随时间改变的电流．
栏目 导引
第3章 恒定电流
[解析] 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与电子定向 移动的方向相反，A、D 错误，C 正确；在电解质溶液中正离子 和负离子定向移动形成电流的方向是相同的，都和正离子定向 移动的方向相同，故 B 错误． [答案] C
栏目 导引
第3章 恒定电流
命题视角 2 电流大小的计算 如图所示的电解液接入电路后，在 t 时间内有 n1 个一价
栏目 导引
第3章 恒定电流
电解液导电与金属导体导电不同，金属导体中的自由电荷只有 自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 I＝qt 计 算时，q 是同一时间内正、负两种离子通过某一横截面的电荷量 的绝对值之和．
栏目 导引
第3章 恒定电流
命题视角 3 等效电流强度的计算 (多选)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为 Q，
栏目 导引
第3章 恒定电流
[思路点拨] 计算等效电流的关键是在电荷定向移动方向上取一 个横截面作为研究对象，分析时间 t 内通过该横截面的电荷量， 由公式 I＝qt 计算．
栏目 导引
第3章 恒定电流
[解析] 截取圆环的任一横截面 S，如图所示，在橡胶圆环运动 一周的时间 T 内，通过这个横截面的电荷量为 Q，则有 I＝qt ＝QT 又 T＝2ωπ 所以 I＝Q2πω 故选项 A、B 正确． [答案] AB
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第3章 恒定电流
[解析] 电荷的定向移动形成电流．电流在金属导体中的传导速 率等于光速，与电流大小无关．而金属导体中自由电子的定向 移动速率比光速小得多．故选项 A、B、C 错误，D 正确． [答案] D
栏目 导引
第3章 恒定Biblioteka 流[题组过关] 1．对于金属导体，能在导体中产生恒定电流还必须满足的条件 是( ) A．有可以自由移动的电荷 B．把导体放在匀强电场中 C．让导体某一端连接电源正极 D．导体两端加有恒定的电压
栏目 导引
第3章 恒定电流
2．(多选)关于电流的速度，下列说法正确的是( ) A．电荷的定向移动形成电流，所以电流的传导速率等于自由电 荷的定向移动的速率 B．电流的传导速率等于自由电荷的无规则热运动的速率 C．电流的传导速率等于电场的传播速率 D．电流的传导速率近似等于光速 解析：选 CD．电流的传导速率等于电场的传播速率，近似等于 光速 c，大于自由电荷定向移动的速率(数量级为 10－5 m/s)和自 由电荷无规则热运动的速率(数量级为 105 m/s)，故 A、B 均错 误，C、D 均正确．
正离子通过溶液内横截面 S，有 n2 个二价负离子通过溶液内横 截面 S，设 e 为元电荷，则下列关于通过该截面的电流的说法中 正确的是( )
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A．当 n1＝n2 时，电流大小为零
第3章 恒定电流
B．当 n1>n2时，电源外部电流方向由 A 指向 B，电流 I＝(n1－t2n2)e
C．当 n1<n2 时，电源外部电流方向由 B 指向 A，电流 I＝
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第3章 恒定电流
金属导体中电流的方向与自由电荷的移动方向一致吗？为什 么？ 提示：不一致，电流的方向是指正电荷定向移动的方向，而金 属导体中自由电荷是电子，电子的定向移动方向与电流方向相 反．
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第3章 恒定电流
三、电流的大小和单位 1．定义：电荷定向移动时，在单位时间内通过导体任一横截面 的__电__荷__量__称为电流，用符号 I 表示．
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第3章 恒定电流
3．(多选)如图所示，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，下列叙述中正确的是( )
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运动
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第3章 恒定电流
电流的大小和方向 1．对电流的定义式 I＝qt 的理解 (1)电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量，即 I＝qt ， 其中 q 是时间 t 内通过某横截面的电荷量，不是单位面积的横截 面的电荷量． (2)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子 定向移动形成的电流方向是相同的，应用 I＝qt 时，q 为正电荷 的总电荷量和负电荷的总电荷量的绝对值之和．
第3章 恒定电流
解析：选 BCD．A、B 两个导体，由于 A 带负电，在 A 导体周 围存在指向 A 的电场，故 B 端所在处的电势应高于 A 端电势； 另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发生定向移动， 由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由 A 指向 B，电 流方向应由 B 到 A.
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现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 ω 匀速转 动，则由环产生的等效电流应有( ) A．若 ω 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为 原来的 2 倍 B．若电荷量 Q 不变而使 ω 变为原来的 2 倍，则电流也将变为 原来的 2 倍 C．若使 ω、Q 不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将 变大 D．若使 ω、Q 不变，将橡胶圆环拉伸，使环半径增大，电流将 变小
同时形成了电流
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第3章 恒定电流
命题视角 1 电流的概念 (多选)关于电流的概念，下列说法中正确的是( )
A．导体中有电荷运动就形成电流 B．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C．在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是基本单 位 D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零
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第3章 恒定电流
解析：选 D．因为金属导体中已经存在大量的自由电荷，故选 项 A 错误．把导体放在匀强电场中，导体只能产生瞬间感应电 流，故选项 B 错误．只是让导体一端连接电源正极时，导体两 端无电压，此时不能形成电流，故选项 C 错误．只有让导体两 端保持恒定的电压才能产生恒定电流，故选项 D 正确．
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第3章 恒定电流
(3)在应用 I＝qt 计算时，各个物理量的单位都用国际单位． 2．方向：规定正电荷运动的方向为电流的方向．电流的方向与 负电荷定向移动的方向相反．
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第3章 恒定电流
命题视角 1 电流方向的理解 关于电流的方向，下列叙述中正确的是( )
A．金属导体中电流的方向即自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不 能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电 荷定向移动的方向相同
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第3章 恒定电流
1 ． (1) 只 要 闭 合 回 路 中 存 在 自 由 电 子 ， 就 可 以 形 成 持 续 的 电 流．( × ) (2)金属导体中电子定向移动的速率很大，因为闭合开关，灯泡 马上就亮了．( × ) (3)加上电压后，导体中的电场是以光速传播的．( √ )
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第3章 恒定电流
3．电流的速度 (1)电流的速度：是电场的传播速度，它等于_3_×___1_0_8 _m/s.
(2)导体中有电流时同时存在着的三种速率
三种 电场的传播速 电子无规则热运动
电子定向移动的速率
速率 率
的速率
数值 光速_3_×__1_0_8m/s 数量级约为_1_0_5_m/s 数量级约为_1_0_－__5 m/s
运动速率 个方向运动的机会相等，故不能形成电
流，常温下电子热运动速率是很大的
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第3章 恒定电流
三种速率
物理意义
大小
闭合开关的瞬间，电路中各处以真空
电场传播速 中光速建立恒定电场，在恒定电场的
率(或电流传 作用下，电路中各处的自由电子几乎 3×108 m/s
导速率) 同时开始定向运动，整个电路也几乎
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第3章 恒定电流
2．(1)由电流的定义式 I＝qt 可知，I 与 q 成正比，与 t 成反比．( × ) (2)方向不随时间改变的电流叫做恒定电流．( × ) (3)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．( √ )
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第3章 恒定电流
电流形成条件及三种速率的理解 1．电流的形成条件 (1)回路中存在自由电荷 ①金属导体的自由电荷是电子． ②电解液中的自由电荷是正、负离子． (2)导体两端有电压：电场对电荷有力的作用，例如两个导体间 存在电势差，当用一导线连接时，导线中的自由电子会在电场 力的作用下运动，形成电流．
导体中有电流时同时存在着三种速率，比较如下表．
三种速率
物理意义
大小
自由电荷定向移动形成电流，由于受 自由电荷定
到阻碍，自由电荷定向移动的速率非 1×10－5 m/s 向移动速率
常缓慢
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第3章 恒定电流
三种速率
物理意义
大小
导体内的自由电子在永不停息地做无
电子热 规则运动．由于热运动，自由电子向各 1×105 m/s
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第3章 恒定电流
[解析] 导体中有大量的自由电荷，总是在不停地做无规则运动， 没有定向运动，在一段时间内，通过导体某一横截面的电荷是 双向的，数值是相等的，电荷量为零，故 A 错误．电流是一个 标量，因为其运算不符合矢量运算法则，为了便于研究电流， 人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，以区别于负电 荷的定向移动，故 B 错误．在国际单位制中，电流是一个基本 量，其单位安培是基本单位，故 C 正确．对于导体，其两端电 势差为零时，导体内无电场，电荷不能定向移动，故电流为零， D 正确． [答案] CD