2018-2019学年鲁科版高中物理选修3-1（课件+教师用书+学业分层测评）：第3章 第1节　电流 (3份打包)

第1节　电流 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1．知道持续电流产生的条件，并能进行微观解释．(重点) 2．了解电流速度(传导速度)、自由电子热运动的平均速率和电子漂移速度(即电子定向移动速度)．(难点) 3．知道电流的大小、方向和单位，理解电流的定义式I＝，并能用它进行有关的计算．(重点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、电流的形成 1．形成电流的条件：(1)自由电荷；(2)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3.0×108 m/s. 2．自由电子的运动速率：常温下，金属内的自由电子以105 m/s的平均速率在无规则的运动． 3．电子定向移动的速率：数量级大约是10－5 m/s，被形象的称为“电子漂移”． 三、电流的方向 1．电流的方向：正电荷的定向移动的方向规定为电流的方向． 2．在电源外部的电路中电流的方向：从电源正极流向负极；在电源内部的电路中电流的方向：从电源负极流向正极． 四、电流的大小和单位 1．定义：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＝. 3．单位：国际单位为安培，符号为A；常用单位有mA、μA，换算关系为1 A＝103 mA＝106 μA. 4．直流电：方向不随时间改变的电流叫作直流电． 恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流叫作恒定电流． [基础自测] 1．思考判断 (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．(×) [提示]　金属导体中电子定向移动的速率很小，只有10－5 m/s. (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．(×) [提示]　电流是标量． (5)由I＝可知，I与q成正比．(×) [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，都和正离子定向移动的方向相同，故B错误．] 3．(多选)下列对公式I＝的理解正确的是(　　) 【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 AD　[在国际单位制中，共有七个基本物理量，电流是其中之一，A正确；电流是单位时间内流过导体某一横截面的电荷量的多少，则B、C错误，D正确．] (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 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和自由电荷无规则热运动的速率，故选项A、B错误，选项C、D正确．] [合 作 探 究·攻 重 难] 电流的理解与计算 1.电流形成的条件 (1)回路中存在自由电荷是形成电流的条件． (2)电压也是导体中形成电流的条件． (3)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件． 2．对I＝的理解 电流定义式 电流方向 (1)I＝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) 　在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图3­1­1所示．如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流多大？ 图3­1­1 思路点拨：―→―→ [解析]　水溶液中导电的是自由移动的正、负离子，它们在电场的作用下向相反方向定向移动．电学中规定，电流的方向为正电荷定向移动的方向，所以溶液中电流的方向与正离