(
课件网) 1.电流:由自由电荷的定向移动形成。 2.形成电流的条件:回路中存在自由电荷和电压。 3.形成持续电流的条件:导体两端有持续电压。 4.电流的速度:并不是电子的运动速度,而是电场的传播速度,它等于3.0×108 m/s。 5.电子热运动的平均速率:构成导体的自由电子在不停地做无规则热运动,常温下金属内的自 由电子热运动的平均速率数量级为105 m/s。 6.电子定向移动速率:自由电子在电场的作用下做整体的定向移动,其定向移动速度很小,数 量级大约是10-5 m/s。 第1节 电流 知识 清单破 知识点 1 电流的形成 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)流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比称为电流。 (2)定义式:I= 。 (3)单位 电流单位:安培,符号为A。 常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。 知识点 1 电流的方向和大小 换算关系:1 A=103 mA=106 μA。 (4)直流电:方向不随时间改变。 恒定电流:大小和方向都不随时间改变。 1.任何物体,只要两端有电压,就有电流。 ( ) 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.从微观角度看,当导体内没有电场时,在常温下,金属内的自由电子以105 m/s的平均速率在 不停地做无规则热运动,也能形成电流。 ( ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。 回路中还必须存在自由电荷。 提示 由I= 知,电流越大,单位时间通过导体横截面的电荷量越多。 提示 从宏观(统计)角度来看,这些自由电子朝任一方向运动的概率都一样,没有整体定向运动,形不成电流。 提示 4.运用公式I= 计算电解液中的电流时,q应是同一时间内正、负两种离子通过同一横截面的 电荷量的绝对值之和。 ( ) 5.金属导体导电时定向移动的电荷为自由电子,电解质溶液导电时定向移动的自由电荷为 正、负离子,气体导电时定向移动的电荷为自由电子、正离子和负离子。( ) √ √ 讲解分析 1.对电流的定义式I= 的理解 (1)电流指电荷定向移动时单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,即I= ,其中q是在时间t 内通过某一横截面的电荷量,不是通过单位面积的横截面的电荷量。 (2)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向 是相同的,应用I= 时,q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 (3)在应用I= 计算时,各个物理量的单位都用国际单位制表示。 疑难 情境破 疑难 电流的大小及微观解释 两个公式 I= I=neSv 公式性质 定义式 决定式 电流的意义 t时间内的平均电流 某时刻的瞬时电流 描述的角度 大量电荷定向移动的宏观表现 形成电流的微观实质 联系 由I=q/t可推导出I=neSv 2.电流的两个公式I= 和I=neSv的比较 典例 电荷的定向移动形成电流,电流是物理量中的基本量之一。电流载体称为载流子,大自 然有很多种承载电荷的载流子,例如,金属导体内可自由移动的电子、电解液内的离子、等 离子体内的正负离子、半导体中的自由电子和空穴,这些载流子的定向移动,都可形成电 流。有一圆柱形的纯净半导体硅,其横截面积为2.5 cm2,通有电流2 mA时,其内自由电子定向 移动的平均速率为7.5×10-5 m/s,空穴定向移动的平均速率为2.5×10-5 m/s【1】。已知硅的密度 为2.4×103 kg/m3,摩尔质量是28 g/mol,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C,空穴和自由电子总是成对 出现【2】,它们所带电荷量相等,但电性相反,阿伏加德罗常数为N0=6.02×1023 mol-1。若一个硅 原子至多释放一个自由电子,试估算此半导体材料平均多少个硅原子才有一个硅原子释放出 自由电子。 信息提取 【1】自由电子定向移动和空穴定向移动 ... ...
