3.1电流 学案（含答案）-高中物理鲁科版（2019）必修第三册

§3.1电流 预习案
【学习目标】
1、知道持续电流产生的条件，并能进行微观解释
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)
3、知道电流的大小、方向和单位，理解电流的定义式，并能进行有关计算
【自主学习】
一．电流的形成
1、形成电流的2个条件
①回路中存在 是形成电流的条件。② 也是导体中形成电流的条件。
2、导体中形成持续电流的条件
导体两端有 是导体中形成持续电流的条件。
3、电流的方向
（1）规定 的方向为电流的方向。
（2）金属导体中电流的方向与 方向相反。
电流强度虽有大小和方向，但不是矢量。
4、思考判断
（1）电源的作用是给导体两端提供持续电压 （ ）
（2）只要有可以自由移动的电荷，就有电流 （ ）
任何物体，只要两端有电压，就有电流 （ ）
二 、电流的速度
1、电流的速度并不是电子的速度，而是 的传播速度，它等于电磁波的传播速度3.0×108m/s.
2、区分三种速率 “电子漂移” 电子热运动的速率 电流传导速率
3、思考判断
（1）加上电压后，导体中的电场是以光速传播的 （ ）
（2）电流的速度就是导体内自由电子定向移动的速率 （ ）
（3）在金属导体内，当自由电子定向移动时，他们的热运动就消失了 （ ）
三、电流的大小和单位
1、电荷定向移动时， 称为电流，用符号 表示。
2、定义式 。
3、国际单位 ；常用单位还有 、 。
4、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，此时 I＝q/t，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
5、思考判断
（1）电路中的电流越大，表示通过的横截面的电荷量越多 （ ）
（2）导体中通过一定的电荷量所用时间越短电流越大 （ ）
【预习检测】
1、将一个充电的平行板电容器的两极板用一根铜导线相连，这时：（ ）
A、导线中有瞬间电流通过
B、导线中自由电子逆着场强方向移动形成放电电流
C、导线中有持续电流通过
D、导线中铜离子沿着场强方向移动形成放电电流
2、关于电流，下列叙述中正确的是（ ）
只要将导体置于电场中就有持续电流
B、持续电压可以使电路中有持续电流
C、通常导体内没有电流时，就说明导体内的电荷没有移动
D、导体中的电流可以是正、负电荷同时沿相反方向移动而产生的
3、关于电流强度的下列说法中，正确的是（ ）
A、导体中的电流强度越大，表示通过其横截面的电量越多
B、在相同时间内，通过导体横截面的电量越多，导体中电流强度就越大
C、通电时间越短，电流强度越大
D、单位时间内导体横截面的电量越多，导体中电流强度越大
4、关于电流，下列说法正确的是（ ）
A、根据I=q/t可知，q一定与t成正比
B、因为电流有方向，所以是矢量
C、任何相等时间内通过导体横截面的电量相等，则通过导体的电流一定是稳恒电流
D、电流的单位“安培”是国际单位中的基本单位
5、下列关于电流的说法中，正确的是（ ）
A、金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向迁移的速率
B、温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也增大
C、电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能达到用电器
D、通电金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动
§2.1 电源和电流 课堂案
【典型例题】
例1、关于电流的概念，下列说法正确的是（ ）
导体中有电荷运动就就形成电流
电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
在国际单位之中，电流是一个基本量，其单位安培是基本单位
对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零
变式、关于电流，以下说法正确的是 （ ）
通过截面的电荷量的多少就是电流的大小
电流方向是假想的，实际不存在
在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
导体两端没有电压就不能形成电流
例2、决定电流大小的微观表达式
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C ．求导体中电流
变式、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子电子的电量为q，此时电子的定向移动速度为u，在t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（ ）
A nuSt B nut C It/q D It/Sq
例3、用等效法求解电流
半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，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判断正确的是(　　)
A、若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效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，则等效电流也将变为原来的2倍
C、若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大
D、若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小
变式、
北京正负离子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速．则在整个环中运行的电子数目为(　　)
A．5×1011 个 B．5×1019 个 C．1.0×1013 个 D．1.0×103 个
【巩固训练】
1、某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，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
2、导体中电流I的表达式为I＝nqSv，其中S为导体的横截面积，n为导体每单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷所带的电荷量，v是(　　)
A．导体运动的速率 B．电流传导的速率
C．电子热运动的速率 D．自由电荷定向移动的速率
3、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为(　　)
A．nvSΔt B．nvΔt C. D.
4、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是(　　)
A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A
B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝
D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝
5、在某次闪电中，持续时间为0.5 s，所形成的平均电流为6.0×104 A，若闪电过程中电荷以0.5 A的电流通过电灯，试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少？
参考答案：预习检测：
1.AB
2.BD
3.BD
4.CD
5.D
例1CD 变式 D
例2 I=nsqv 变式 AC
例3AB 变式 A
巩固检测：
1.D 2.D 3.AC 4.AD
5.6x104S