高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第3章 第1节《电流》

欢迎进入物理课堂 1 回路中存在自由电荷和导体两端存在电压是形成电流的条件 2 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 3 物理学中把方向不随时间改变的电流叫直流电 方向和强弱都不随时间改变的电流叫做恒定电流 自学教材 1 电流的形成 1 形成电流的条件 回路中存在 导体两端有 2 导体中形成持续电流的条件 导体两端有持续 3 电流形成的原因 当导体两端加以电压时 两端就形成电势差 导体中就有了电场 所以导体中的自由电荷在这个电场力的作用下发生定向移动 从而形成电流 当在导体两端施加持续的电压时 就会形成持续的电流 自由电荷 电压 电压 2 电流的速度 1 电流的速度是的传播速度 它等于光速为3 0 108m s 2 电子热运动的平均速率 是构成导体的电子在不停的做无规则热运动 常温下电子热运动的平均速率数量级为m s 3 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 其移动速度相当慢 数量级大约是m s 电场 105 10 5 1 以下说法正确的是 A 电流的传导速率就是导体内部自由电子的定向移动速率B 在金属导体内部 当电子做定向移动时 电子的热运动将消失C 电子的漂移速度与电子热运动的速率本质是一样的D 电子漂移速度是自由电子在导体中从低电势到高电势定向移动的平均速度 解析 电流的传导速度是电场的传播速度 等于光速 故A错误 在电子定向移动形成电流时 热运动并未消失 电子是在做无规则的热运动的基础上又叠加了一个定向移动 故B错误 电子漂移速度是电子在电场力的作用下整体向高电势的方向运动的速度 不同于电流的速度 也不是电子的热运动的速度 故C错误 D正确 答案 D 自学教材 1 电流的方向 1 规定 定向移动的方向 金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向 2 外电路中 电流总是从电源极流向电源极 2 电流的大小和单位 1 定义 电荷定向移动时 在内通过导体任一横截面的电荷量称为电流 正电荷 相反 正 负 单位时间 2 定义式 I 3 单位 常用单位还有和 换算关系 1A mA A 4 直流电 不随时间改变的电流 恒定电流 和强弱都不随时间而改变的电流 安培 mA A 103 106 方向 方向 重点诠释 3 当电解质溶液导电时 溶液中的正 负离子沿相反方向定向移动 不能理解为正 负电荷定向移动相抵消 用q It计算时 q为通过某一截面的正 负电荷量绝对值的和 2 对电流的微观认识 电流的微观表达式如图3 1 1所示 AD表示粗细均匀的一段导体长为l 两端加一定的电压 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 导体每单位体积内的自由电荷数为n 每个自由电荷的电荷量为q 图3 1 1 2 某电解池内若在2s内各有1 0 1019个二价正离子和2 1019个一价负离子同时向相反方向通过某截面 那么通过这个截面的电流是 A 0AB 0 8AC 1 6AD 3 2A 答案 D 例1 关于电流的概念 下列说法正确的有 A 导体中有电荷运动就形成电流B 电流是一个矢量 其方向就是正电荷定向运动的方向C 在国际单位制中 电流是一个基本物理量 其单位安培是基本单位D 对于导体 当其两端电势差为零时 电流不一定为零 解析 导体中有大量的自由电荷 总在不停地做无规则运动 若没有定向运动 在一段时间t内 通过导体某一截面的电荷是双向的 其数值也是相等的 电流为零 故A错 电流是一个标量 因为其运算不符合矢量运算法则 为了便于研究电流 人们规定正电荷定向运动的方向为电流的方向 以区别于负电荷的定向运动 故B错 在国际单位制中共有七个基本量 电流是 其中之一 故C正确 对于导体 其两端电势差为零时 导体内无电场 电荷不能定向运动 故电流为零 D错误 故选C 答案 C 1 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事 导体两端存在电势差时 导体内的电荷才会定向移动 但电荷的无规则运动是不需要条件的 2 电流是描述电流强弱的物理量 它有方向 但是个标量 1 关于电流 下列说法中正确的是 A 通过导体横截面的电荷量越多 电流越大B 电子运动速率越大 电流越大C 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多 导体中的电流就越大D 因为电流有方向 所以电流是矢量 答案 C 不管是否能形成电流 假想能形成电流 然后依据电流的定义式求电流大小 1 若Q不变 变为原来的2倍 电流会怎样 2 若 不变 Q变为原来的2倍且带负电 圆环沿顺时针转动 电流会怎样 思路点拨 电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量 所以求出通过截面的电荷量 即可求出电子数 而电荷量q It 单位体积内的电子数已知 只要求出 t时间内有多少体积的电子通过截面 即可求出电子数 答案 A 根据解析 2 中的思想方法 可以得出电流的微观解释 设每个电荷的电荷量为e 则在 t时间内通过导体截面的总电荷量为q enSv t 所以I neSv 导体中的电流跟导体单位体积内的自由电荷数 自由电荷的带电荷量 导体的横截面积以及自由电荷的定向移动速率有关 答案 D 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全