3.1 电流 学案-2022-2023学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

电流 【课前案】 【目标及要求】 1理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定 2.了解金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程。 【知识网络】 一、电流的形成 1．形成电流的条件：(1)回路中存在_______ __；(2)导体两端有__ ____． 2．导体中形成持续电流的条件：________________________． 二、电流的速度 1．电流的速度是_ _ ____的传播速度，它等于光速 m/s. 2．电子热运动的平均速率：是构成导体的电子在不停的做无规则热运动，常温下电子热运动的平均速率数量级为__ __ m/s. 3．电子定向移动速率：自由电子在电场的作用下做整体的定向移动，其移动速度相当慢，数量级大约是______ m/s. 三、电流的方向 规定：______ _定向移动的方向． (1)金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向__ ____； (2)外电路中，电流总是从电源__ _极流向电源_ __极，从 电势流向 电势 四、电流的大小和单位 1．定义：电荷定向移动时，在_________内通过导体____________的电荷量称为电流． 2．定义式:I＝___ _. 3．单位：__ _ __． 常用单位还有__ __ 和__ __；换算关系：1 A＝_ ___mA＝_ ___ μA. 4.微观表达式： ， 其中n表示 ，v表示 。 q表示 ，s表示 如图所示，设导体的横截面积为S，通有电流I.导线每单位体积中有n个自由电荷，每个自由电荷的电荷量是q，自由电子定向移动的平均速率是v，试导出I与这些量之间的关系． 5. 叫做直流电 叫做恒定电流 【课中案】 例 1. 在导体中有电流通过时，下列说法正确的是(　 　) A电子定向移动速率很小 B电子定向移动速率即是电场传导速率 C电子定向移动速率是电子热运动速率 D在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动 变式1. 以下说法正确的是(　 　) A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 例 2. 在示波管中，电子枪2 s发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为多大？ 变式2. (1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流为多大？ (2)某电解液横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多大？ 例 3. 截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有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内通过导线横截面的电子数是(　　) A.nSvΔt 　B.nvΔt　 C.IΔt/e　 D.IΔt/Se 变式3. 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．今有一横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为(　　) A．光速c　　　　B. C. D. 【课后案】 1. 关于电流，以下说法正确的是(　 　) A．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小 B．电流的方向就是假想的，实际不存在 C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 D．导体两端没有电压就不能形成电流 2. 关于电流的方向，下列说法正确的是(　 　) A．电荷定向移动的方向为电流方向 B．因为电流有方向，所以电流是矢量 C．在电源外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极 D．在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向 3. 下列说法中正确的是(　　 ) A．只要物体内有自由电荷，就会有电荷的热运动，就会形成电流 B．电荷的定向移动速率远小于热运动速率，所以电流大小主