[學習目標] 1.[物理觀念]了解電流的形成，知道電源的作用和導體中的恒定電場。2.[物理觀念]知道電流的定義及單位、方向的規定，理解恒定電流。(重點)3.[科 學思維]理解電流形成的微觀實質。(難點)
一、電源
1．定義：電源是能不斷把電子從正極搬運到負極的裝置。
2．作用
(1)移送電荷，維持電源正、負極間有一定的電勢差。
(2)保持電路中有持續的電流。
二、恒定電場
1．定義：由電路中穩定分布的電荷所產生的穩定的電場。
2．形成：當電路達到穩定時，導線中的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。
3．特點：任何位置的電荷分布和電場強度都不隨時間變化。
三、恒定電流
1．電流
(1)概念：電荷的定向移動形成電流。
(2)物理意義：反映了電流的強弱程度。
(3)符號及單位：符號是I，單位有安培、毫安、微安(單位符號分別為A、mA、μA)。
(4)表達式：I＝q
t
(5)電流的方向：規定正電荷定向移動方向或負電荷定向移動的反方向為電流
方向。
2．恒定電流
(1)定義：大小、方向都不隨時間變化的電流。
(2)形成：恒定電場使自由電荷速率增加，自由電荷與導體內不動的粒子的碰撞，使自由電荷速率減小，最終表現為平均速率不變。
1．思考判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)恒定電場與靜電場基本性質相同，兩者沒有區別。(×)
(2)電源的作用就是將其他形式的能轉化為電能。(√)
(3)電流既有大小，又有方向，是矢量。(×)
(4)電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多。(√)
(5)導體中的電流，實際是正電荷的定向移動形成的。(×)
2．下列說法中正確的是()
A．導體中電荷運動就形成了電流
B．在國際單位制中，電流的單位是A
C．電流有方向，它是一個矢量
D．任何物體，只要其兩端的電勢差不為零，就有電流存在
B[自由電荷定向移動才形成電流，僅有電荷移動但不是定向移動則不能形成電流，故選項A錯誤；形成電流的條件是導體兩端有電勢差，且必須是導體而非任何物體，故選項D錯誤；電流有方向，但它是標量，故選項C錯誤。] 3．關于電流，下列說法中正確的是()
A．電流跟通過截面的電荷量成正比，跟所用時間成反比
B．單位時間內通過導體截面的電荷量越多，導體中的電流越大
C．電流是一個矢量，其方向就是正電荷定向移動的方向
D．國際單位制中，其單位“安培”是導出單位
B[電流的定義為電荷量與時間的比值，即為單位時間內通過導體橫截面的電荷量，單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大，故A錯誤，B正確；一個量有方向并不能定義為矢量，矢量的運算必須遵循平行四邊形定則，電流有方向但不符合矢量合成法則，不是矢量，故C錯誤；國際單位制中，電流是一個基本物理量，其單位“安培”是基本單位，故D錯誤。]
對電源的理解
1.電源的作用
(1)從電荷轉移的角度看，電源的作用是使電路中的自由電荷持續地定向移動。
(2)從能量轉化的角度看，搬運電荷的過程是非靜電力做功的過程，從而將其他形式的能轉化為電能。
2．形成電流的三種電荷
形成電流的三種電荷為自由電子、正離子和負離子，其中金屬導體導電時定向移動的電荷是自由電子，液體導電時定向移動的電荷有正離子和負離子，氣體導電時定向移動的電荷有自由電子、正離子和負離子。
【例1】下列關于電源的說法中正確的是()
A．電源的作用是在電源內部把電子由負極搬運到正極，保持兩極之間有電壓B．電源把正、負電荷分開的過程是把其他形式的能轉化為電勢能的過程
C．電荷的移動形成電流
D．只要電路中有電源，電路中就會形成持續的電流
B[在電源內部，電源把電子由正極搬運到負極，這一過程要克服靜電力做功，把其他形式的能轉化為電勢能，故選項A錯誤，選項B正確。電荷的定向移動才形成電流，選項C錯誤。電路中要形成持續的電流，既要有電源，電路又要閉合，兩者缺一不可，故選項D錯誤。]
有電源不一定得到持續的電流，要得到持續的電流需要同時滿足兩個條件：
(1)電路中有電源。
(2)電路還必須是閉合的，即必須用導體將電源連接起來。
[跟進訓練]
1．(多選)將一些電學元件用導線連接在某電源的兩端，下列描述正確的是
A．電源的作用是使電源的正、負極兩端保持一定的電勢差
B．電源的作用是能為電路持續地提供自由電荷
C．導體中的電場是由電源正、負極上的電荷形成的
D．導體中的電場是由電源的電場和導體中積累的電荷形成的電場疊加而形成的
AD[電源將負電荷從正極搬到負極，維持正、負極間有一定的電勢差，A正確，B錯誤；導體中的電場是電源電場和導體中積累的電荷形成的電場疊加而成的，C錯誤，D正確。]
不同導體中電流的計算
1.金屬導體中電流的計算
金屬導體中的自由電荷只有自由電子，運用I＝q
t計算時，q是某一時間內通
過金屬導體橫截面的電子的電荷量。
2．電解液中電流的計算
電解液中的自由電荷是正、負離子，運用I＝q
t計算時，q應是同一時間內正、
負兩種離子通過橫截面的電荷量的絕對值之和。
3．環形電流的計算
環形電流的計算采用等效的觀點分析。所謂等效電流，就是把電子周期性地通過圓周上各處形成的電流看成持續不斷地通過圓周上各處時所形成的電流。對
周期性運動的電荷，常取一個周期來計算等效電流。利用I＝q
t＝
q
T求等效電流。
【例2】如圖所示，電解池內有一價的電解液，時間t內通過溶液內截面S 的正離子數是n1，負離子數是n2，設元電荷為e，以下解釋中正確的是()
A．正離子定向移動形成電流方向從A→B，負離子定向移動形成電流方向從
B．溶液內正、負離子向相反方向移動，電流抵消
C．溶液內電流方向從A→B，電流I＝n1e
t
D．溶液內電流方向從A→B，電流I＝（n1＋n2）e
t
思路點撥：(1)電流的方向：與正離子定向移動方向相同，與負離子定向移動方向相反。
(2)通過某一截面的電荷量為通過該截面正、負離子電荷量的絕對值之和。
D[正電荷定向移動的方向就是電流方向，負電荷定向移動的反方向也是電
流方向，A、B錯誤；有正、負電荷反向經過同一截面時，I＝q
t公式中q應是正、
負電荷電荷量絕對值之和，故I＝n1e＋n2e
t，電流方向由A指向B，C錯誤，D正
確。]
求電流的技巧
(1)要分清形成電流的電荷種類，是只有正電荷或負電荷，還是正、負電荷同時定向移動。
(2)當正、負電荷都參與定向移動時，正、負電荷對電流的形成都有貢獻。
[跟進訓練]
2．某電解池中，若在2s內各有1.0×1019個二價正離子和2.0×1019個一價負離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是()
A．0B．0.8A
C．1.6A D．3.2A
D[電荷的定向移動形成電流，但正、負電荷同時向相反方向定向移動時，通過某截面的電荷量應是兩者絕對值的和。故由題意可知，電流由正、負離子定向運動形成，則在2s內通過截面的總電荷量應為q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C
