电流-2025-2026学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

·第3章

恒定电流鲁科版必修第三册3.1电流会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。

02知道电流的形成条件，能区分电子定向移动速度、电流的传导速度和电子无规则运动速率。01难点重点03电流是怎样形成的？它有什么特点？会受到哪些因素的影响？伏特发明了电池，并用它得到持续稳定的电流。开创了人类认识和实际利用电能的新纪元，今天的电力技术就是在此基础上发展起来的。点击播放视频01电流的形成--------------------------------用金属导线连接有电流。金属导线中有自由电子。(1)①用绝缘橡胶线把充电后的电容器的两个极板和电流计连接起来；②在①情况下改用金属导线连接；两种情况哪个有电流通过？为什么？(2)用金属导线连接的情况下，观察到的电流是持续的吗？为什么？电容器两极板的电荷很快被中和，电场随之消失，电压变为零，电流也就消失了。绝缘橡胶线中原子核对电子的束缚力较强，很少有电子挣脱而成为自由电子。电流很快消失1.定义：电流是自由电荷的定向移动形成的。3.持续电流：2.形成条件：(1)回路中存在自由电荷(2)导体两端有电压电流导体两端有持续电压++F电源提供4.电流的传导速度：3.0×108m/s电流5.自由电子的运动速率：导体内没电场时，常温下金属内的自由电子大约以105m/s的平均速率做无规则运动。

6.电子定向移动的速度：

数量级大约是10-5m/s等于电场的传播速度电子漂移电场传播的速度只要金属导体中无电流，其内部自由电荷就停止运动吗？不是当金属导体中没有电场时，金属导体内自由电子仍做无规则运动，从宏观角度看，这些自由电子朝任一方向运动的概率都一样，没有整体定向移动，不形成电流。1.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.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.在电路不变的条件下金属导体温度升高时，导体中自由电子热运动加快，电流也就随之加大√电流的传播速率等于光速，与自由电子定向移动的速率不同，同时自由电子也参与热运动，A错误，B正确；电路接通后，电子不是从电源出发迅速到达用电器，而是整个电路内的自由电子均同时运动，C错误；电路中的导体的自由电子热运动与电流无关，D错误。02电流的方向与大小人们把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。当金属导体导电时，导体内做定向移动的是大量的自由电子，电流的方向就是电子定向移动的方向吗？不是(1)在物理学中，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。电流的方向

(2)在电源外部的电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。(3)在电源内部的电路中，电流的方向是从电源负极流向正极。正电荷定向移动负电荷定向移动正、负电荷沿相反方向移动+-+-IIIII电流的大小和单位(1)定义：流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比(2)定义式：

比值定义法(3)国际单位：安培，符号为A；

常用单位：mA、μA；1A=103mA=106μA(4)直流电：方向不随时间变化的电流恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流(1)电流有方向，所以电流是矢量。(

)(2)导体中电流一定是正电荷定向移动产生的。(

)(3)电流越大，单位时间内通过导体某一横截面的电荷量越多。(

)×√×2.(多选)(2023·宁德市高二期中)在水平放置的金属导体中，3s内有12C的负电荷向右通过导体某一横截面。关于导体内电流的大小和方向，下列说法正确的是√√A.导体中电流大小为0.25A B.导体中电流大小为4AC.形成的电流方向向左

D.形成的电流方向向右

3.(2024·福州第一中学高二期中)如图所示的电解池，在通电2s时间内共有0.3C的二价正离子和0.3C的一价负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是A.0.15A B.0.30AC.0 D.0.45A√

1.金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量。2.电解质溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。3.电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和。I03

电流的微观表达式AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加上恒定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v。设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q。导体内电流I多大？

电流的表达式1.定义式：

I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关2.微观表达式：I=nq

v

S导体中单位体积内的自由电荷数每个自由电荷的电荷量大小自由电荷定向移动的平均速率导体的横截面积三种速率自由电子无规则运动速率导体内的自由电子在永不停息地做无规则的运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流.常温下自由电子无规则运动速率的数量级为105

m/s。金属导体中的自由电子定向移动形成电流，其中自由电子定向移动速度的数量级一般为10-5

m/s。自由电子定向移动速度等于光速。闭合开关瞬间，电路中各处以真空中光速c的速度建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向运动，整个电路也就几乎同时形成了电流。电场传播速度/电流传导速度利用电流的微观表达式I=nqSv解释：在其他条件不变的情况下，为什么导电性能好的金属导体形成的电流会更大？从微观上看，流过金属导体的电流与导体的横截面积、单位体积内自由电子数目和电子定向移动的平均速率成正比。其他条件不变的情况下，导电性能好的金属导体在单位体积内的自由电子数更多，形成的电流会更大。I=nq

v

S4.如图所示为一长方形金属导体，其长为l、高为a、宽为b。当从左右两面或者上下两面流过的电流均为I时，金属导体内自由电子定向移动的速率之比为A.a∶b

B.l∶a

C.l∶b

D.a∶l√根据电流的微观表达式可知I=neS甲v甲=neabv甲，I=neS乙v乙=nelbv乙，则v甲∶v乙