[学习目标] 1.[物理观念]了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。2.[物理观念]知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。(重点)3.[科 学思维]理解电流形成的微观实质。(难点)
一、电源
1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用
(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。
(2)保持电路中有持续的电流。
二、恒定电场
1．定义：由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。
三、恒定电流
1．电流
(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义：反映了电流的强弱程度。
(3)符号及单位：符号是I，单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA)。
(4)表达式：I＝q
t
(5)电流的方向：规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流
方向。
2．恒定电流
(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。(×)
(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。(√)
(3)电流既有大小，又有方向，是矢量。(×)
(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。(√)
(5)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。(×)
2．下列说法中正确的是()
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位是A
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在
B[自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A错误；形成电流的条件是导体两端有电势差，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。] 3．关于电流，下列说法中正确的是()
A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比
B．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位
B[电流的定义为电荷量与时间的比值，即为单位时间内通过导体横截面的电荷量，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故A错误，B正确；一个量有方向并不能定义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向但不符合矢量合成法则，不是矢量，故C错误；国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，故D错误。]
对电源的理解
1.电源的作用
(1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能。
2．形成电流的三种电荷
形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
【例1】下列关于电源的说法中正确的是()
A．电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间有电压B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程
C．电荷的移动形成电流
D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
B[在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故选项A错误，选项B正确。电荷的定向移动才形成电流，选项C错误。电路中要形成持续的电流，既要有电源，电路又要闭合，两者缺一不可，故选项D错误。]
有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件：
(1)电路中有电源。
(2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来。
[跟进训练]
1．(多选)将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是
A．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差
B．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷
C．导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的
D．导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的
AD[电源将负电荷从正极搬到负极，维持正、负极间有一定的电势差，A正确，B错误；导体中的电场是电源电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而成的，C错误，D正确。]
不同导体中电流的计算
1.金属导体中电流的计算
金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝q
t计算时，q是某一时间内通
过金属导体横截面的电子的电荷量。
2．电解液中电流的计算
电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I＝q
t计算时，q应是同一时间内正、
负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
3．环形电流的计算
环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对
周期性运动的电荷，常取一个周期来计算等效电流。利用I＝q
t＝
q
T求等效电流。
【例2】如图所示，电解池内有一价的电解液，时间t内通过溶液内截面S 的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是()
A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从
B．溶液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消
C．溶液内电流方向从A→B，电流I＝n1e
t
D．溶液内电流方向从A→B，电流I＝（n1＋n2）e
t
思路点拨：(1)电流的方向：与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。
(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝对值之和。
D[正电荷定向移动的方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电
流方向，A、B错误；有正、负电荷反向经过同一截面时，I＝q
t公式中q应是正、
负电荷电荷量绝对值之和，故I＝n1e＋n2e
t，电流方向由A指向B，C错误，D正
确。]
求电流的技巧
(1)要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时定向移动。
(2)当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的形成都有贡献。
[跟进训练]
2．某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()
A．0B．0.8A
C．1.6A D．3.2A
D[电荷的定向移动形成电流，但正、负电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2s内通过截面的总电荷量应为q＝1.6×10－19×2×1.0×1019C
