2025年中考物理一轮复习-从零开始学电学 第二讲 电流

从零开始学电学电学基础 第二讲 电流 础 第二讲 电流 在上一讲中，我们讲到验电器的使用，请观察下面这个实验现象。 1.使验电器A带电，用橡胶棒连接验电器AB，发现验电器A、B金属箔的张角没有变化。 A B A B 2.使验电器A带电，用金属棒连接验电器AB，发现验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。 A BA A B 思考：为什么金属棒连接下，B验电器的金属箔张开了呢？ 分析:金属箔张开说明验电器B上也带了电，这部分电是从哪来的呢？之前我们讲到摩擦起电的实质是电子的转移，那么金属棒的连接，是否也让一部分电荷发生了定向移动呢？这就是我们接下来要讲的——电流 1、 电流 首先，我们要搞明白什么是电流？我们说:电荷的定向移动，形成电流。(换句话说，电流就是电荷在导体中定向移动） 该如何理解呢？比如说，我们刚刚提到的金属棒让验电器B的金属箔张开了，这其实就产生了瞬间电流。 假设验电器A带负电（显负电性，即负电荷比正电荷多），B验电器不带电（电中性，即正负电荷数相等）。当金属棒连接AB验电器的瞬间，A验电器上的电子就会向B验电器上移动（电子多的地方会向电子少的地方移动），这就是电荷的定向移动，所以此时产生了瞬间电流。 所以，我们看到的实验现象是:金属棒连接AB验电器后，A验电器金属箔张角减小，B验电器金属箔由闭合变为张开。(一部分电子从验电器A移动到了验电器B，验电器A所带负电荷减少了，所以金属箔张角减小)A B - - - - - A BA 为什么实验中橡胶棒却不能让验电器B带电呢？你一定很容易可以想到答案——橡胶棒不导电!那么，哪些物体可以导电，哪些不能呢？ 容易导电的物体我们称为导体，常见的导体有：金属、人体、大地、石墨、 酸碱盐的水溶液等。 不容易导电的物体我们称为绝缘体，常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、空气、 油等。 要注意的是，定义中的“容易”和“不容易”，即表示并不绝对。例如：空气是绝缘体，但在一定条件下，它也能变成导体（也称空气被击穿），就像我们看到的闪电那样。所以，导体和绝缘体没有绝对的界限。 我们接下来主要介绍导体中的金属和酸碱盐的水溶液： 金属能导电的原因是:金属内部存在大量的自由电子，金属中形成电流时，就是自由电子的定向移动形成的。【注意：金属导电时，负电荷发生定向移动，正电荷并不会发生定向移动】 - 酸碱盐的水溶液能导电的原因是:中内部存在大量的自由离子（包括“正离子”和“负离子”，也称“阳离子、阴离子”），中形成电流时，就是自由离子的定向移动形成的。【注意：酸碱盐的水溶液导电时，正、负电荷（即正负离子）同时发生反向移动】 - + 综上，当导体导电时，导体内的自由电荷（自由电子、自由离子）发生定向移动，在常见导体金属中，带负电的电子发生定向移动，形成电流。而在酸碱盐的水溶液正、负电荷同时发生反向移动，形成电流。 我们搞清楚了什么是电流，再来了解一下电流的方向。 ▲科学家们规定电流的方向：正电荷的定向移动的方向为电流方向 负电荷的定向移动方向与电流方向相反 就拿我们刚刚讲到的验电器间产生的瞬间电流为例，我们来判断一下瞬间电流的方向。 A B - - - - 连接验电器的是金属棒，所以发生定向移动的是自由电子（负电荷），经过刚刚的分析，我们知道，自由电子移动的方向是：A→B。所以根据电流方向的规定，此时，瞬间电流的方向为：B→A。（负电荷的定向移动方向与电流方向相反） 再举一个例子：把A、B两根碳棒插入硫酸铜溶液中，A、B碳棒分别与电源连接后，溶液中的正电荷向B移动，负电荷向A移动，可见，溶液中电流方向为：A→B。（正电荷的定向移动方向与电流方向相同） 你觉得验电器中产生的瞬间电流能不能让小灯泡发光呢?显然答案是不能的，那如何才能使小灯泡持续的发光呢? 持续的发光就需要有持续的电流流过小灯泡，如何才能得到持续的电流呢？我们可以实际连接一下下面这个最简单的电路。 可以看到，电路当中有：电源（电池）、开关、用电器（灯泡）、导线。 闭合开关后，这样连接的电路，能够形成持续的电流，小灯泡就可以持续的发光了，所以，电路中形成持续电流的条件： ①有电源 ②闭合回路 在电路中，科学家们又有了新规定，电路中的电流方向: 在电源（电池）外部，电流的方向是从电源的正极流向负极； 在电源（电池）内部，电流的方向是从电源的负极流向正极 由于导线是金属导体，形成电流的是自由电子的定向移动，也就是说在电路中，移动的是负电荷——电子（正电荷并不发生定向移动），那么根据电路中的电流方向，在电源外部，电流从电源正极流向负极，所以电子就应该从电源的负极流向正极。 而在电源内部，主要成分是电解质，而电解质中包含了大量正负离子，所以当电池工作时，正负离子同时反向移动，形成电流。那么，根据电路中的电流方向，在电源内部，电流从电源负极流向正极，即正电荷从负极流向正极，而负电荷正极流向负极。- - - 所以，你会发现，在闭合电路中，负电荷的流向也是一个闭合回路。- - - + - 典例精练1（2023·湖南常德）如图所示有两个相同的验电器，其中A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是（　　） A．连接前，A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥 B．连接的一瞬间，自由电子从B流向A C．连接的一瞬间，正电荷从A流向B D．连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从A流向B 解析：根据我们目前学习的知识来解决这道典型例题。 A. 考查验电器的原理：同种电荷相互排斥，即A正确 B. A带正电，说明其所带正电荷比负电荷多，（想要达到电中性，还需要一部分负电荷）所以连接AB时，B上的负电荷就会向A流动，即B正确 C. 金属导体中，正电荷并不发生定向移动，所以凡是看到题目讲到金属导体中正电荷移动的即为错误选项。 D. 已知B正确，负电荷定向移动的方向为：B→A，则电流方向与负电荷（电子）定向移动方向相反，A→B，即D正确。 2、 知识延伸：发光二极管（LED） 正极 负极 二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件，其中发光二极管（LED）如图所示。其结构主要在于有一长一短两个引脚，长引脚为发光二极管正极，短引脚为发光二极管负极，发光二极管具有单向导电性，即电流只能从发光二极管的正极流入，负极流出，它才能发光；反之，如果电流从负极流向正极，LED则不发光。 典例精练2（2024·山东菏泽）在橙子上插入铜片和锌片后制成水果电池，将水果电池与发光二极管（简称“LED”）连接成如图所示电路，LED发光。下列说法正确的是（　　） A．铜片和锌片之间有电压，铜片相当于电池的正极 B．LED发光时，电流从锌片经过LED后流向铜片 C．水果电池发光时将电能转化为化学能 D．如果将LED的“”端接在锌片上，“”端接在铜片上，LED仍发光 解析：A.通过图像，我们可以看到led的正极连接铜片，意味着铜片即为电源正极，A正确。 B. 电流应从电源正极流向负极，所以电流方向应为铜片经过led流向锌片，故B错误 C. 水果电池将化学能转化为电能，故C错误 D. LED灯具有单向导电性，故D错误 学科网（北京）股份有限公司 $$