2018版物理新课堂同步选修3-1文档:第3章 第1节 电流 含解析 精品
更新时间:2023-08-24 03:40:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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第1节电流
[先填空]
1.形成电流的条件
(1)回路中存在自由电荷;
(2)导体两端有电压.
2.导体中形成持续电流的条件:导体两端有持续电压.3.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)导体中有电流时同时存在着的三种速率:
1.只要有可以自由移动的电荷,就有电流.(×)
2.任何物体,只要两端有电压,就有电流.(×)
3.在金属导体内,当自由电子定向移动时,它们的热运动不会消失.(√)
[后思考]
电荷的定向移动形成电流,而电荷定向移动的速度数量级大约是10-5 m/s ,为何电流的速度却是3.0×108 m/s?
【提示】 电路闭合开关的瞬间,电路中各处以真空中光速c 建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成电流,故电流的传导速率等于光速.
1.(多选)以下说法正确的有( )
A .只要有可以移动的电荷,就存在着持续电流
B .只要导体两端没有电压,就不能形成电流
C .只要导体中无电流,其内部自由电荷就停止运动
D .金属导体内持续电流是自由电子在导体两端的持续电压下形成的
【解析】 形成电流的条件是:导体两端有电压;形成持续电流的条件是:导体两端有持续的电压,故B 、D 对;无论导体两端有无电压,其中的自由电荷均做永不停息的无规则热运动,当导体两端加上持续电压后,在电场力作用下,自由电荷在热运动的基础上叠加一个定向移动,从而形成持续电流,故A 错;导体中无电流时,自由电荷不做定向移动但仍做热运动,故C 错.
【答案】 BD
2.对于金属导体,在导体中产生恒定的电流必须满足的条件是( )
A .有可以自由移动的电荷
B .把导体放在匀强电场中
C .让导体某一端连接电源正极即能产生电流
D .导体两端加有恒定的电压
【解析】 金属导体中已经存在大量的自由电荷,这不是金属导体导电的必须条件,A 错误;把导体放在匀强电场中,导体由于静电感应只能产生瞬间感应电流,B 错误;让导体一端连接电源正极时,导体两端无电压,此时不能形成电流,C 错误;只有让导体两端保持恒定的电压才能产生恒定的电流,D 正确.
【答案】 D
3.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移动的速率
B .温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大
C .电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D .通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速
【解析】 区别三种速率,电流的速度为光速,电流的大小与自由电子定向移动的速度有关,与热运动的速率无关.通电瞬间完成,不是电子从电源出发到达用电器.
【答案】
D
电流的速度
由于电荷定向移动的速率很小,所以当电路闭合后,电荷并不是瞬间从电源运动到用电器,而是瞬间在系统中形成电场,使导体中所有自由电荷同时做定向移动形成电流.
[先填空]
1.电流的方向
(1)规定:正电荷定向移动的方向.
(2)金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反.
(3)外电路中,电流总是从电源正极流向电源负极.
2.电流的大小和单位
(1)定义:电荷定向移动时,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=q t.
(3)单位:A,1 A=1 C/s,
常用单位还有mA和μΑ;换算关系:1 A=103 mA=106μA.
(4)直流电:方向不随时间改变的电流.
恒定电流:方向和强弱都不随时间改变的电流.
[再判断]
1.电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.(√)
2.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多.(×)
3.电流有方向,所以电流是矢量.(×)
[后思考]
金属导体中电流是怎样形成的?电流方向怎样?
【提示】金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,电流方向与自由电子定向移动方向相反.
[合作探讨]
如图3-1-1所示,在盐水中加入两个电极,与电源连接后可以形成电流.
图3-1-1
探讨1:盐水中形成电流时,电荷的定向移动如何?
【提示】在电场中,盐水中Na+向左移动,Cl-向右移动.
探讨2:盐水中电流的方向如何?
【提示】电流方向向左.
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