物理：3.1《电流》课件(鲁科版选修3-1)

1、第第1节节 电流电流第三章第三章 恒定电流恒定电流海口华兴学校任汉鑫电荷的热运动，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+_+_F1.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 = 02.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荷所产生的稳定电场所产生的稳定电场（各（各处处E E值保持不变）值保持不变），称为，称为恒定电场恒定

2、电场，它具有与，它具有与静静电场电场相同的基本性质。相同的基本性质。1.电流的形成 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）导体两端存在电压）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，形成电中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流流 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体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中有持续的电流v 电流的速度 3.0 108 m/sv 自由电

3、子热运动的平均速率 105 m/sv自由电子定向运动的速度 10-5 m/s2.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则规定正电荷定向移动的方向为电流规定正电荷定向移动的方向为电流的方向的方向 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

4、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）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）

5、在金属导体中，若）在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为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内通过内通过横截面积的电流为横截面积的电流为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内沿相反方内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解，则电解液中的电流为液中的电流为_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，则库，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，

6、电流为，电流为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上选取两个上选取两个截面截面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单位体积内的自由电荷数为积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为每个电荷的电荷量为q，电电荷的定向移动速率为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 vt 的两截面的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面间的所有自由电荷将通过截面C 由可得tQI nqvStnSvtqI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

7、（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:nqvStnSvtqIn 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为电荷定向移动速率为电荷定向移动速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

8、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不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向方向 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与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。物电流是有方向的，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。关于电流的计算关于电流的计算【例例2】某电

9、解质溶液，如果在某电解质溶液，如果在1 s内共有内共有5.01018个二个二价正离子和价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么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？通过电解质溶液的电流强度是多大？例例2、解析：设在、解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子内，通过某横截面的二价正离子数为数为n1，一价离子数为，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为，元电荷的电荷量为e，则，则t 时时间内通过该横截面的间内通过该横截面的电荷量为电荷量为q=（2n1+n2）e电流强度为电流强度为I=1.610-19A=3.2 A【例例3】氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为的电荷量为e，运动速率为，运动速率为v，求电子绕核运动的等效，求电