物理鲁科版选修3-1第三章第一节《电流》课件(共16张PPT)

1、物理鲁科版选修第 三章第一节电流课件 第一节第一节 电流电流 恒定电流恒定电流 电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流 回忆回忆 ：电荷的定向移动形成电流：电荷的定向移动形成电流 1.电流的形成 + _ + + + + _ _ _ _ F 1.不接电源不接电源： 放电时放电时Q 减小，减小， U 减小，减小， E 减减 小，小，Q = 0时时U = 0，i i = 0 2.接通电源接通电源： 放电时放电时Q 不变，不变， U 不变，不变， E 不不 变，变，i i 不变不变 + _ + + + + _ _ _ _ I 这种由稳定分布的电荷这种由稳定分布的电

2、荷 所产生的稳定电场（各所产生的稳定电场（各 处处E E值保持不变），称为值保持不变），称为 恒定电场，它具有与静恒定电场，它具有与静 电场相同的基本性质。电场相同的基本性质。 1.电流的形成 形成电流的形成电流的条件条件： （1）存在自由电荷）存在自由电荷 金属导体金属导体自由电子，电解液自由电子，电解液正、负离子正、负离子 （2）导体两端）导体两端存在电压存在电压 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

3、体中电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中 有持续的电流有持续的电流 v 电流的速度 3.0 108 m/s v 自由电子热运动的平均速率 105 m/s v自由电子定向运动的速度 10-5 m/s 2.电流的速度 3电流的方向：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；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，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电流是标量它的运算不遵循平行四边形定

4、则 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 4电流的强弱电流的强弱电流电流 I （1）定义：通过导体横截面的电荷量定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量跟通过这些电荷量 所用的时间所用的时间t的比值称为电流：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：电流是物理学中七个基本物理量之一，相应的 单位是单位是基本单位基本单位， 在国际单位制中，电流的单位是在国际单位制中，电流的单位是安培安培，符号是，符号是A 常常 用单位还有用单位还有毫安毫安（mA）、）、微安微安（ A） 1A103mA106 A （3）

5、直流：直流：方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流 恒定电流：恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流方向和强弱都不随时间变化的电流 练习练习: （1）在金属导体中，若）在金属导体中，若10s内通过横截面的电内通过横截面的电 量为量为10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为_A； 分析解答：（分析解答：（1）根据电流的定义式得到）根据电流的定义式得到10s内内 通过横截面积的电流为通过横截面积的电流为1A （2）某电解槽横截面积为）某电解槽横截面积为0.5m2，若，若10s内沿内沿 相反方向通过横截面的正负离子的电量均为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

6、，则电解液中的电流为_A 分析解答：（分析解答：（2）正负粒子的电量均为）正负粒子的电量均为10库，库， 则则10s内通过横截面积的总电量为内通过横截面积的总电量为20库库，电，电 流为流为2A 5决定电流大小的微观量决定电流大小的微观量 v在加有电压的一段粗细均匀的导体在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面上选取两个截面B和和 C，设导体的横截面积为，设导体的横截面积为S导体每导体每单位体积内的自由电荷单位体积内的自由电荷 数为数为n，每个电荷的电荷量为，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为，电荷的定向移动速率为v， 则在时间则在时间t内处于相距为内处于相距为 vtvt 的两

7、截面的两截面B、C间的所有自由间的所有自由 电荷将通过截面电荷将通过截面C 由可得 t Q I nqvS t nSvtq I 小结：小结： 1.形成电流的条件：形成电流的条件： （1）存在自由电荷）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压）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决定电流大小的微观量: nqvS t nSvtq I n 为电荷体密度为电荷体密度 S 为导体横截面积为导体横截面积 v为电荷定向移动速为电荷定向移动速 率率 关于电流的方向关于电流的方向 【例例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是关

8、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不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方 向向 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负电荷定向移动的方向相同 例例1、解析：正确选项为、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。电流是有方向

9、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，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方 向相反向相反。 关于电流的计算关于电流的计算 【例2】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.01018 个二价正离子和1.01019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=1 s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=1.610-19A=3.2 A 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= v R2 R ev t q 2 【例