《物理：3.1电流 课件（鲁科版选修3-1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理：3.1电流 课件（鲁科版选修3-1）（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第1节电流流课标定位课标定位第第1节电流流核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、一、电流的形成流的形成1形形成成电流流的的条条件件：(1)回回路路中中存存在在_；(2)导体两端有体两端有_2导体体中中形形成成持持续电流流的的条条件件：_自由自由电荷荷电压导体两端有体两端有持持续的的电压思考感悟思考感悟1照照相相机机的的闪光光灯灯工工作作时为什什么么只只是是闪亮亮一下，而不像手一下，而不像手电筒那筒那样会持会持续地地发光呢？光呢？提示：提示：照相机照相机闪光灯上没有持光灯上没有持续的的电压二、二、电流的速度流
2、的速度1电流流的的速速度度是是_的的传播播速速度度，它它等等于于光光速速3.0108 m/s.2电子子热运运动的的平平均均速速率率：是是构构成成导体体的的电子子在在不不停停的的做做无无规则热运运动，常常温温下下电子子热运运动的的平均速率数量平均速率数量级为_ m/s.3电子子定定向向移移动速速率率：自自由由电子子在在电场的的作作用用下下做做整整体体的的定定向向移移动，其其移移动速速度度相相当当慢慢，数数量量级大大约是是_ m/s.电场105105三、三、电流的方向流的方向规定：定：_定向移定向移动的方向的方向(1)金金属属内内部部的的电流流方方向向跟跟负电荷荷定定向向移移动的的方方向向_；(2
3、)外外电路路中中，电流流总是是从从电源源_极极流流向向电源源_极极正正电荷荷相反相反正正负四、四、电流的大小和流的大小和单位位1定定义：电荷荷定定向向移移动时，在在_内内通通过导体体_的的电荷量称荷量称为电流流2定定义式：式：I_.3单位：位：_常常用用单位位还有有_和和_；换算算关关系系：1 A_mA_ A.单位位时间任一横截面任一横截面安培安培mAA103106思考感悟思考感悟2电流是有大小和方向的物理量，电流是矢量电流是有大小和方向的物理量，电流是矢量吗？吗？提示：提示：不是电流的计算不满足平行四边形定不是电流的计算不满足平行四边形定则则核心要点突破核心要点突破一、一、电流形成条件及三种
4、速率的理解流形成条件及三种速率的理解1电流的形成条件流的形成条件(1)回路中存在自由回路中存在自由电荷，是形成荷，是形成电流的条件流的条件金金属属导体体的的原原子子核核对电子子的的束束缚能能力力较弱弱，电子子很很容容易易挣脱脱原原子子核核的的束束缚而而成成为自自由由电子子，故故金属金属导体中存在大量的自由体中存在大量的自由电荷荷橡橡胶胶等等绝缘体体内内，原原子子核核对电子子的的束束缚能能力力较强强，很很少少有有电子子能能够挣脱脱而而成成为自自由由电子子，故故通通常情况下，常情况下，绝缘体中有极少量的自由体中有极少量的自由电荷荷电解液中的正、解液中的正、负离子离子(2)电压也是也是导体中形成体中
5、形成电流的条件流的条件电场对电荷荷有有力力的的作作用用，例例如如：有有A、B两两个个导体体分分别带正正、负电荷荷，AB，A、B导体体间存存在在电势差差UABAB，当当A、B间用用一一导线连接接时，导线中中的的自自由由电子子会会在在电场力力的的作作用用下下运运动，如，如图311甲所示，形成甲所示，形成电流流图311(3)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件的条件在图在图311甲中，甲中，A、B的电荷将很快中和，的电荷将很快中和，电势差变为零，电场随之消失，电流也停止了电势差变为零，电场随之消失，电流也停止了(如图乙所示如图乙所示)而用电设备必须有持续
6、电流才能而用电设备必须有持续电流才能正常工作，例如：手电筒的照明、电动机的转正常工作，例如：手电筒的照明、电动机的转动等，都需要持续电流，为了获得持续电流，动等，都需要持续电流，为了获得持续电流，必须想办法维持导体两端的电压，干电池、蓄必须想办法维持导体两端的电压，干电池、蓄电池、发电机等电源提供的就是持续电压，导电池、发电机等电源提供的就是持续电压，导体两端有了持续电压，导体中的自由电子就会体两端有了持续电压，导体中的自由电子就会在电场力的持续作用下形成持续不断的电流在电场力的持续作用下形成持续不断的电流2电路中三种速率的比较电路中三种速率的比较电子子热运运动的速率的速率构成构成导体的体的电
7、子在不停地做无子在不停地做无规则热运运动，由，由于于热运运动向各个方向运向各个方向运动的机会相等，故不能的机会相等，故不能形成形成电流，常温下流，常温下电子子热运运动的速率数量的速率数量级为105 m/s电子定向子定向移移动的速的速率率电子定向移子定向移动的速率很小，一般的速率很小，一般为105 m/s.自自由由电子在很大的无子在很大的无规则热运运动的速率上又叠加的速率上又叠加上了一个很小的定向移上了一个很小的定向移动的速率的速率电流流传导速率速率等于光速，等于光速，闭合开关的瞬合开关的瞬间，电路中各路中各处以真以真空中光速空中光速c建立恒定建立恒定电场，电路中各路中各处的自由的自由电子几乎同
8、子几乎同时开始定向移开始定向移动而形成了而形成了电流流特特别提提醒醒：电荷荷定定向向移移动的的速速率率很很小小，当当电路路闭合合后后，并并不不是是电荷荷瞬瞬间从从电源源运运动到到用用电器器，而而是是瞬瞬间在在系系统中中形形成成电场，使使导体体中中所所有有自自由由电荷荷同同时定向移定向移动形成形成电流流即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1在导体中有电流通过时，下列说法正确的是在导体中有电流通过时，下列说法正确的是()电子定向移动速率很小电子定向移动速率很小电子定向移动速率即是电场传导速率电子定向移动速率即是电场传导速率电子定向移动速率是电子热运动速率电子定向移动速率是电子热运动速率
9、在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动ABC D解解析析：选D.电子子定定向向移移动的的速速率率很很小小，数数量量级为105 m/s,自自由由电子子只只不不过在在速速率率很很大大的的热运运动上上附附加加了了很很小小的的定定向向移移动故故、正正确确电场的的传导速速率率为光光速速c3108 m/s,无无规则热运运动速速率率的的数数量量级为105 m/s.故故、错误，故故选D.2对InqSv的理解的理解公公式式InqSv是是电流流的的决决定定式式，从从微微观的的角角度度对电流
10、的形成做了解流的形成做了解释，公式推，公式推导如下：如下：如如图312所示，所示，AD表示粗表示粗细均匀的一均匀的一图312段段导体体l，两两端端加加一一定定的的电压，导体体中中的的自自由由电荷荷沿沿导体体定定向向移移动的的速速率率为v，设导体体的的横横截截面面积为S，导体体每每单位位体体积内内的的自自由由电荷荷数数为n，每个自由每个自由电荷的荷的电荷量荷量为q.即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)2(2011年年福福建建三三明明高高二二检测)在在示示波波管管中中，电子子枪2 s发射射了了61013个个电子子，则示示波波管管中中电流的大小流的大小为()A4.8106 A B3101
11、3 AC9.61016 A D3106 A以下以下说法正确的是法正确的是()A只只要要有有可可以以自自由由移移动的的电荷荷，就就能能存存在在持持续电流流B金金属属导体体内内的的持持续电流流是是自自由由电子子在在导体体内的内的电场作用下形成的作用下形成的C电流流的的传导速速率率就就是是导体体内内自自由由电子子的的定定向移向移动速率速率D在在金金属属导体体内内当当自自由由电子子定定向向移移动时，它它们的的热运运动就消失了就消失了课堂互动讲练课堂互动讲练例例例例1 1类型一类型一电流形成条件的理解电流形成条件的理解【精精讲精精析析】要要有有持持续电流流必必须有有电压，A不不对导体体中中形形成成电流流
12、其其原原因因是是在在导体体两两端端加加上上电压，于于是是在在导体体内内形形成成了了电场，B正正确确电流流的的传导速速率率等等于于光光速速，电子子定定向向移移动的的速速率率很很小小，C不不对在在形形成成电流流时电子子定定向向移移动，并并不不是是热运运动消消失失了了，其其实电子子仍仍然然做做无无规则的的热运运动，D不不对【答案答案】B【方方法法总结】电流流的的形形成成中中，导体体中中有有自自由由移移动的的电荷荷是是内内因因，电压则是是形形成成电流流的的外外因因例例例例2 2(1)在在金金属属导体体中中，若若10 s内内通通过横横截截面面的的电荷量荷量为10 C，则导体中的体中的电流流I_ A.(2
13、)某某电解解液液横横截截面面积为0.5 m2，若若10 s内内沿沿相相反反方方向向通通过横横截截面面的的正正、负离离子子的的电荷荷量量均均为10 C，则电解液中的解液中的电流流I_ A.类型二类型二电流大小的计算电流大小的计算【答案答案】(1)1(2)2截截面面积为S的的导线中中通通有有电流流I.已已知知导线每每单位位体体积中中有有n个个自自由由电子子，每每个个自自由由电子子的的电荷荷量量是是e，自自由由电子子定定向向移移动的的速速率率是是v，则在在时间t内通内通过导线横截面的横截面的电子数是子数是()nSvtnvtIt/eIt/SeA BC D例例例例3 3类型三类型三电流微观解释的应用电流
14、微观解释的应用【思思路路点点拨】电子子数数等等于于总电荷荷量量除除以以每每个个电子子的的电荷荷量量，所所以以求求出出通通过截截面面的的电荷荷量量，即即可可求求出出电子子数数而而电荷荷量量qIt，单位位体体积内内的的电子子数数已已知知，只只要要求求出出t时间内内有有多多少少体体积的的电子子通通过截面，即可求出截面，即可求出电子数子数【自自主主解解答答】(1)根根据据电流流的的定定义式式，可可知知在在t内内通通过导线截截面面的的电荷荷量量qIt，所所以以在在这段段时间内通内通过的自由的自由电子数子数为Nq/eIt/e.(2)自自由由电子子定定向向移移动的的速速率率是是v，因因此此在在时间t内内，位位于于以以截截面面S为底底、长lvt的的这段段导线内内的的自自由由电子子都都能能通通过截截面面这段段导线的的体体积VSlSvt，所所以以t内内通通过截截面面S的的自自由由电子子数数为NnVnSvt，所以，所以A正确正确【答案答案】A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
