创新设计学年高中物理鲁科选修第章电流

第1节电流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度和电子漂移速度(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I＝q/t，并能用它进行有关的计算.自由

电压

持续

电场

3.0×108

三种速率电场的传播速率无规则热运动的速率定向移动的速率数值光速

m/s数量级约

m/s数量级约

m/s3.0×10810510－5正电荷

正极

正极

负极

负极

标量

单位时间

电荷量

安培

A

103

106

方向

方向

强度

一、电流的分类与计算1．电流的形成(1)产生电流的条件：导体两端存在电压(2)形成持续电流条件：导体两端存在持续电压(3)电源的作用电源在电路中起着提供持续电压的作用，在外电路中，导体中的自由电子从电源负极移向电源正极，而电源再把电子通过电源内部从正极搬运到负极，使电源正、负极始终保持一定的电势差，从而产生持续的电流．2．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，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与电子定向移动方向相反．3．电流是标量：电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量是标量．5．电铜流的铸分类(1平)恒定矩电流际：大肆小和覆方向寒都不毛随时南间而端改变望的电度流．(2圈)交流醋电：宝大小萝和方梯向都姐随时咸间做融周期潮变化旬的电反流．二、构电流串强度尽的微演观表艘达式1．建立法模型绑：如图3－1－1所示估，AD表示望粗细感均匀肺的一后段导桨体长壶为l，两呈端加跳一定烈的电测压，猴导体凡中的帽自由想电荷择沿导谣体定债向移彼动的则速率骆为v，设惕导体气的横拔截面烤积为S，导歌体每奖单位餐体积将内的这自由袋电荷秃数为n，每倚个自登由电巾荷的助电荷却量为q.3．结煎论：由此到可见抖，从玩微观绪上看区，电秧流决筛定于翻导体得中单挡位体听积内洗的自车由电耍荷数球、每誉个自库由电嘱荷的利电荷后量、进定向绳移动胜速率伞的大贿小，递还与怜导体画的横其截面筹积有所关．三、纹区分堂三种慈不同赠的速表率1．三种碎速率(1辈)电子肢定向盗移动煤速率榴：电反子在延金属踪蝶导体棋中的俭平均腊运动粗速率位．(2购)电流君的传是导速舰率：逆电流迎在导风体中州的传吴导速享率．(3盘)电子捞热运旦动速常率：按电子膜做无妙规则里热运圾动的牌速率小．2．三需种速豆率对果比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，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率导体内部电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流大小10－5m/s105m/s3×108m/s【典例1】关于芝电流鸭，以钱下说躬法正浇确的咏是()．A．通滋过截瞒面的坦电荷班量多市少就爪是电宾流的带大小B．电伯流的心方向晓就是苹电荷尺定向芝移动逆的方邻向C．在洒导体户中，身只要极自由避电荷遵在运泡动，忧就一弱定会拉形成穗电流D．导悟体两没端没极有电湖压就双不能正形成翼电流解析根据决电流守的概号念，至电流哑是单哭位时旦间通急过截叛面的瞒电荷茂量，冻知A项错轿．规铜定正索电荷沿定向绘移动移的方池向为麦电流袭方向戴，知B项错文．自列由电创荷持露续的此定向授移动络才会汪形成指电流胖，C错、D对．答案D借题炮发挥计算勤电流名时，写首先里分清粮形成弱电流竿的自学由电好荷的愉种类宏．对豪金属充来讲劣，是免自由尝电子宪的定送向移扔动，摊电量q为通浓过横美截面钩的自叹由电吸子的孙电量帽．对步电解害液来籍讲，浸是正宫、负央离子彻同时宇向相喂反方陕向定马向移贿动，跌电量q为正赛、负缺离子工电荷树量绝臂对值么之和尘．【变式1】已知境电子宜的电天荷量访为e，质跪量为m.氢原番子的魂电子公在原才子核棕的静增电力斜吸引杯下做丑半径弱为r的匀疫速圆鹅周运兄动，配则电甲子运俯动形闻成的公等效仔电流森大小总为多温少？【典例2】某电爬解液叶中，贿若在2义s内各岔有1.校0×绳1019个二意价正胶离子颜和2.育0×郊1019个一贱价负项离子枪通过推某横贡截面训，那根么通雅过这叔个横版截面苗的电载流是()．A．0贵B．0.汽8岂AC．1.萍6头A砌D．3.讲2今A答案D【变式2】在显缸像管屠的电知子枪掏中，悄从炽茫热的谎金盲属丝辈不断再放出扛的电解子进手入电谱压为U的加雨速电弃场，罢设其斯初速派度为爪零，相经加留速后谊形成追横截钳面积症为S、电讲流为I的电腥子束主．已极知电红子的贯电荷雁量为e、质论量为m，则丹在刚退射出形加速得电场端时，捞一小笨段长坐为Δl的电者子束块内的杆电子窃个数谦是()．答案B【典例3】在横杏截面累积为1.胜0涂mm2铜导海线中阿通过1.湿0悟A的电选流．鲁铜在展单位余体积层中的暂自由产电子狐数为8.虎5×妙1028个，熄电子蕉的电胁荷量与为1.面6×暮10－19C.试计忠算这剃时自撤由电切子的助定向拆移动经速率浇为多岸少？弟而常吐温下谋金属末中自烤由电坡子热阀运动皇的平糊均速衬率约享为105m/楚s，通镜过有佛关资么料，欣我们除还可泛知道可：形抢成电免流的哲速率圆不是打自由面电子眉的定铜向移储动速导率，潮而是促电场倡的传焦播速水率，调且电炒场的硬传播摔速率副是光内速，柄为3.铸0×歪108m/麻s，就然这些月知识锅，你成能否笔描述谦一下润电路骄接通列后金课属导句体中坛自由述电子轮运动炒的情慨景．答案见解国析借题幸发挥在分想析该讲问题尘时，很要注鼻意电简流的丧传导境速率犯、电终子的激定向愈移动掀速率罚和电殃子的条热运室动速码率三阁者之让间的屋区别冻，这刷也是即正确皂求解刊本题强的突亦破点脊．答案AA．若ω不变牲而使覆电荷猛量Q变为茎原来涨的2倍，甲则电寺流也屑将变塌为原穷来的2倍B．若泳电荷喜量Q不变凯而使ω变为惩原来忍的2倍，福则电循流也牛将变液为原档来的2倍C．若及使ω、Q不变贩，将包橡胶盘环拉软伸，诸使环盟半径剥增大雹，电长流将四变大D．若渡使ω、Q不变笋，将侍橡胶摔环拉头伸，践使环恭半径理增大饰，电诵流将践变小三个画速率锡的区卧别3．在镜导体牙中有警电流形通过掘时，洲下列侵说法叹正确凭的是()．A．电摧子定锋向移功动速茎率很袜小B．电祥子定愁向移碎动速军率即逼是电喷场传控导速描率C．电忘子定俗向移活动速讯率是扇电子葱热运届动速由率D．在慰金属集导体遵中，刺自由盈电子弃只不球过在榴速率星很大至的无监规则洽热运锻动上堵附加医了一成个速尸率很乎小的锻定向城移动解析电子治定向员移动冻的速死率很组小，纯数量缸级为10－