高二物理课件：第一节《电流》（新人教选修3-1）

欢迎进入物理课堂 第一节电流 恒定电流 电荷的热运动 从宏观上看 不能形成电流 回忆 电荷的定向移动形成电流 1 电流的形成 1 不接电源 放电时Q减小 U减小 E减小 Q 0时U 0 i 0 2 接通电源 放电时Q不变 U不变 E不变 i不变 这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场 各处E值保持不变 称为恒定电场 它具有与静电场相同的基本性质 1 电流的形成 形成电流的条件 1 存在自由电荷金属导体 自由电子 电解液 正 负离子 2 导体两端存在电压当导体两端存在电压时 导体内建立了电场 导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动 形成电流 电源的作用是保持导体两端的电压 使导体中有持续的电流 电流的速度3 0 108m s自由电子热运动的平均速率105m s自由电子定向运动的速度10 5m s 2 电流的速度 3 电流的方向 1 在金属导体中 电流方向与自由电荷 电子 的定向移动方向相反 在电解液中 电流方向与正离子定向移动方向相同 与负离子走向移动方向相反 2 电流是标量 它的运算不遵循平行四边形定则 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 4 电流的强弱 电流I 1 定义 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流 I q t 2 单位 电流是物理学中七个基本物理量之一 相应的单位是基本单位 在国际单位制中 电流的单位是安培 符号是A 常用单位还有毫安 mA 微安 A 1A 103mA 106 A 3 直流 方向不随时间变化的电流 恒定电流 方向和强弱都不随时间变化的电流 练习 1 在金属导体中 若10s内通过横截面的电量为10C 则导体中的电流为 A 分析解答 1 根据电流的定义式得到10s内通过横截面积的电流为1A 2 某电解槽横截面积为0 5m2 若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C 则电解液中的电流为 A 分析解答 2 正负粒子的电量均为10库 则10s内通过横截面积的总电量为20库 电流为2A 5 决定电流大小的微观量 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C 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 每个电荷的电荷量为q 电荷的定向移动速率为v 则在时间t内处于相距为vt的两截面B C间的所有自由电荷将通过截面C 由可得 小结 1 形成电流的条件 1 存在自由电荷 2 导体两端存在电压2 恒定电流 方向和强弱都不随时间变化的电流 3 决定电流大小的微观量 n为电荷体密度S为导体横截面积v为电荷定向移动速率 关于电流的方向 例1 关于电流的方向 下列叙述中正确的是 A 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B 在电解质溶液中有自由的正离子和负离子 电流方向不能确定C 不论何种导体 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D 电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同 有时与负电荷定向移动的方向相同 例1 解析 正确选项为C电流是有方向的 电流的方向是人为规定的 物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反 关于电流的计算 例2 某电解质溶液 如果在1s内共有5 0 1018个二价正离子和1 0 1019个一价负离子通过某横截面 那么通过电解质溶液的电流强度是多大 例2 解析 设在t 1s内 通过某横截面的二价正离子数为n1 一价离子数为n2 元电荷的电荷量为e 则t时间内通过该横截面的电荷量为q 2n1 n2 e电流强度为I 1 6 10 19A 3 2A 例3 解析 取电子运动轨道上任一截面 在电子运动一周的时间T内 通过这个截面的电量q e 由圆周运动的知识有 T 根据电流的定义式得 I 例3 氢原子的核外只有一个电子 设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动 已知电子的电荷量为e 运动速率为v 求电子绕核运动的等效电流多大 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