[理化生]【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2013-2014學(xué)年高中物理魯科版選修3-1第3章3-1電流ppt課件

1、自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練第第1節(jié)電流節(jié)電流自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練1知道繼續(xù)電流產(chǎn)生的條件，并能進(jìn)展微觀解釋知道繼續(xù)電流產(chǎn)生的條件，并能進(jìn)展微觀解釋2了解電流速度了解電流速度(傳導(dǎo)速度傳導(dǎo)速度)、自在電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速、自在電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速度和電子漂移速度度和電子漂移速度(即電子定向挪動(dòng)速度即電子定向挪動(dòng)速度)3知道電流的大小、方向和單位，了解電流的定義式知道電流的大小、方向和單位，了解電流的定義式Iq/t，并能用它進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算，并能用它進(jìn)展有關(guān)的

2、計(jì)算. 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自在自在 電壓電壓 繼續(xù)繼續(xù) 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練電場電場 3.0108 三種三種速率速率電場的傳播電場的傳播速率速率無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率的速率定向移動(dòng)的定向移動(dòng)的速率速率數(shù)值數(shù)值光速光速 m/s數(shù)量級約數(shù)量級約 m/s數(shù)量級約數(shù)量級約 m/s3.0108105105自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練正電荷正電荷 正極正極 正極正極 負(fù)極負(fù)極 負(fù)

3、極負(fù)極 標(biāo)量標(biāo)量 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練單位時(shí)間單位時(shí)間 電荷量電荷量 安培安培 A 103 106 方向方向 方向方向 強(qiáng)度強(qiáng)度 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練一、電流的分類與計(jì)算一、電流的分類與計(jì)算1電流的構(gòu)成電流的構(gòu)成(1)產(chǎn)生電流的條件：導(dǎo)體兩端存在電壓產(chǎn)生電流的條件：導(dǎo)體兩端存在電壓(2)構(gòu)成繼續(xù)電流條件：導(dǎo)體兩端存在繼續(xù)電壓構(gòu)成繼續(xù)電流條件：導(dǎo)體兩端存在繼續(xù)電壓(3)電源的作用電源的作用電源在電路中起著提供繼續(xù)電壓的作用，在外電路中，電源在電路

4、中起著提供繼續(xù)電壓的作用，在外電路中，導(dǎo)體中的自在電子從電源負(fù)極移向電源正極，而電源再把電子導(dǎo)體中的自在電子從電源負(fù)極移向電源正極，而電源再把電子經(jīng)過電源內(nèi)部從正極搬運(yùn)到負(fù)極，使電源正、負(fù)極一直堅(jiān)持一經(jīng)過電源內(nèi)部從正極搬運(yùn)到負(fù)極，使電源正、負(fù)極一直堅(jiān)持一定的電勢差，從而產(chǎn)生繼續(xù)的電流定的電勢差，從而產(chǎn)生繼續(xù)的電流自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練2電流的方向：規(guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯碾娏鞯姆较颍阂?guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，那么?fù)電荷定向挪動(dòng)的方向與電流的方向相反，金屬導(dǎo)方向，那么負(fù)電荷定向挪動(dòng)的方向與電流的方向相反

5、，金屬導(dǎo)體中自在挪動(dòng)的電荷是自在電子，故電流的方向與電子定向挪體中自在挪動(dòng)的電荷是自在電子，故電流的方向與電子定向挪動(dòng)方向相反動(dòng)方向相反3電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但是它遵照代數(shù)運(yùn)算電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但是它遵照代數(shù)運(yùn)算法那么，所以電流不是矢量是標(biāo)量法那么，所以電流不是矢量是標(biāo)量自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練5電流的分類電流的分類(1)恒定電流：大小和方向都不隨時(shí)間而改動(dòng)的電流恒定電流：大小和方向都不隨時(shí)間而改動(dòng)的電流(2)交流

6、電：大小和方向都隨時(shí)間做周期變化的電流交流電：大小和方向都隨時(shí)間做周期變化的電流自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練二、電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式二、電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式1建立模型：如圖建立模型：如圖311所示，所示，AD表示粗細(xì)均勻的表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長為一段導(dǎo)體長為l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自在電荷沿導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自在電荷沿導(dǎo)體定向挪動(dòng)的速率為定向挪動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)為內(nèi)的自在電荷數(shù)為n，每個(gè)自在電荷的電荷量為，每個(gè)自在電荷的電荷

7、量為q.自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練3結(jié)論：由此可見，從微觀上看，電流決議于導(dǎo)體中結(jié)論：由此可見，從微觀上看，電流決議于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)、每個(gè)自在電荷的電荷量、定向挪動(dòng)單位體積內(nèi)的自在電荷數(shù)、每個(gè)自在電荷的電荷量、定向挪動(dòng)速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練三、區(qū)分三種不同的速率三、區(qū)分三種不同的速率1三種速率三種速率(1)電子定向挪動(dòng)速率：電子在金屬導(dǎo)體中的平均運(yùn)動(dòng)速電子定向挪動(dòng)速率：電

8、子在金屬導(dǎo)體中的平均運(yùn)動(dòng)速率率(2)電流的傳導(dǎo)速率：電流在導(dǎo)體中的傳導(dǎo)速率電流的傳導(dǎo)速率：電流在導(dǎo)體中的傳導(dǎo)速率(3)電子熱運(yùn)動(dòng)速率：電子做無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的速率電子熱運(yùn)動(dòng)速率：電子做無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的速率自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練2三種速率對比三種速率對比三種速率三種速率比較內(nèi)容比較內(nèi)容電子定向電子定向移動(dòng)的速率移動(dòng)的速率電子熱運(yùn)電子熱運(yùn)動(dòng)的速率動(dòng)的速率電流傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)的速率的速率物理意義物理意義電流就是由電電流就是由電荷的定向移動(dòng)荷的定向移動(dòng)形成，電流形成，電流IneSv，其，其中中v就是電子就是電子定向移動(dòng)的速定向移動(dòng)的速

9、率率導(dǎo)體內(nèi)部電子導(dǎo)體內(nèi)部電子在不停地做無在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，由于熱運(yùn)動(dòng)向由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會相等，的機(jī)會相等，故不能形成電故不能形成電流流等于光速，閉合等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電開關(guān)的瞬間，電路中各處以光速路中各處以光速建立恒定電場，建立恒定電場，電路中各處的自電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)由電子幾乎同時(shí)定向移動(dòng)，整個(gè)定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)電路也幾乎同時(shí)形成了電流形成了電流大小大小105 m/s105 m/s3108 m/s自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練【典例【典例1】 關(guān)于電流，以下

10、說法正確的選項(xiàng)是關(guān)于電流，以下說法正確的選項(xiàng)是()A經(jīng)過截面的電荷量多少就是電流的大小經(jīng)過截面的電荷量多少就是電流的大小B電流的方向就是電荷定向挪動(dòng)的方向電流的方向就是電荷定向挪動(dòng)的方向C在導(dǎo)體中，只需自在電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會構(gòu)成電在導(dǎo)體中，只需自在電荷在運(yùn)動(dòng)，就一定會構(gòu)成電流流D導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能構(gòu)成電流導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能構(gòu)成電流解析根據(jù)電流的概念，電流是單位時(shí)間經(jīng)過截面的電解析根據(jù)電流的概念，電流是單位時(shí)間經(jīng)過截面的電荷量，知荷量，知A項(xiàng)錯(cuò)規(guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍?xiàng)錯(cuò)規(guī)定正電荷定向挪動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?，知B項(xiàng)錯(cuò)自在電荷繼續(xù)的定向挪動(dòng)才會構(gòu)成電流，項(xiàng)錯(cuò)自在電荷繼續(xù)的定向

11、挪動(dòng)才會構(gòu)成電流，C錯(cuò)、錯(cuò)、D對對答案答案D自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練借題發(fā)揚(yáng)計(jì)算電流時(shí)，首先分清構(gòu)成電流的自在電荷借題發(fā)揚(yáng)計(jì)算電流時(shí)，首先分清構(gòu)成電流的自在電荷的種類對金屬來講，是自在電子的定向挪動(dòng)，電量的種類對金屬來講，是自在電子的定向挪動(dòng)，電量q為經(jīng)過橫為經(jīng)過橫截面的自在電子的電量對電解液來講，是正、負(fù)離子同時(shí)向截面的自在電子的電量對電解液來講，是正、負(fù)離子同時(shí)向相反方向定向挪動(dòng)，電量相反方向定向挪動(dòng)，電量q為正、負(fù)離子電荷量絕對值之和為正、負(fù)離子電荷量絕對值之和自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范

12、訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練【變式【變式1】 知電子的電荷量為知電子的電荷量為e，質(zhì)量為，質(zhì)量為m.氫原子的電子氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么電子的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么電子運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的等效電流大小為多少？運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的等效電流大小為多少？自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練【典例【典例2】 某電解液中，假設(shè)在某電解液中，假設(shè)在2 s內(nèi)各有內(nèi)各有1.01019個(gè)二個(gè)二價(jià)正離子和價(jià)正離子和2.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子經(jīng)過某橫截面，那么經(jīng)過這個(gè)一價(jià)負(fù)離子經(jīng)過某橫截面，那么經(jīng)過

13、這個(gè)橫截面的電流是個(gè)橫截面的電流是()A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練答案答案D自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練【變式【變式2】 在顯像管的電子槍中，從熾熱的在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后構(gòu)成橫截面積為加速后構(gòu)成橫截面積為S、電流為、電流為I的電子束知電子的電荷量的電子束知電子的電荷量為為e、質(zhì)量為

14、、質(zhì)量為m，那么在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為，那么在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為l的電的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是()自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練答案答案B自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練【典例【典例3】 在橫截面積為在橫截面積為1.0 mm2銅導(dǎo)線中經(jīng)過銅導(dǎo)線中經(jīng)過1.0 A的的電流銅在單位體積中的自在電子數(shù)為電流銅在單位體積中的自在電子數(shù)為8.51028個(gè)，電子的電個(gè)，電子的電荷量為荷量為1.61019C.試計(jì)算這時(shí)自在電子的定向挪動(dòng)速率為多試計(jì)

15、算這時(shí)自在電子的定向挪動(dòng)速率為多少？而常溫下金屬中自在電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率約為少？而常溫下金屬中自在電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率約為105 m/s，經(jīng)過有關(guān)資料，我們還可知道：構(gòu)成電流的速率不是自在電子經(jīng)過有關(guān)資料，我們還可知道：構(gòu)成電流的速率不是自在電子的定向挪動(dòng)速率，而是電場的傳播速率，且電場的傳播速率是的定向挪動(dòng)速率，而是電場的傳播速率，且電場的傳播速率是光速，為光速，為3.0108 m/s，就這些知識，他能否描畫一下電路接通，就這些知識，他能否描畫一下電路接通后金屬導(dǎo)體中自在電子運(yùn)動(dòng)的情景后金屬導(dǎo)體中自在電子運(yùn)動(dòng)的情景自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂

16、對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練答案見解析答案見解析借題發(fā)揚(yáng)在分析該問題時(shí)，要留意電流的傳導(dǎo)速率、借題發(fā)揚(yáng)在分析該問題時(shí)，要留意電流的傳導(dǎo)速率、電子的定向挪動(dòng)速率和電子的熱運(yùn)動(dòng)速率三者之間的區(qū)別，這電子的定向挪動(dòng)速率和電子的熱運(yùn)動(dòng)速率三者之間的區(qū)別，這也是正確求解此題的突破點(diǎn)也是正確求解此題的突破點(diǎn)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑

17、名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練對對電電流流概概念念的的理理解解1我我國國北北京京正正負(fù)負(fù)電電子子對對撞撞機(jī)機(jī)的的儲儲存存環(huán)環(huán)是是周周長長為為240 m的的近近似似圓圓形形軌軌道道，電電子子電電荷荷量量e1.61019C，在在整整個(gè)個(gè)環(huán)環(huán)中中運(yùn)運(yùn)行行的的電電子子數(shù)數(shù)目目為為51011個(gè)個(gè)，設(shè)設(shè)電電子子的的運(yùn)運(yùn)行行速速度度是是3107m/s，則則環(huán)環(huán)中中的的電電流流是是()A10 mA B1 mA C0.1 mA D0.01 mA自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練答案答案A自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解

18、疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁規(guī)范訓(xùn)練課堂對點(diǎn)演練課堂對點(diǎn)演練A假設(shè)假設(shè)不變而使電荷量不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍，那么電流倍，那么電流也將變?yōu)樵瓉淼囊矊⒆優(yōu)樵瓉淼?倍倍B假設(shè)電荷量假設(shè)電荷量Q不變而使不變而使變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍，那么電流倍，那么電流也將變?yōu)樵瓉淼囊矊⒆優(yōu)樵瓉淼?倍倍C假設(shè)使假設(shè)使、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大電流將變大D假設(shè)使假設(shè)使、Q不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小電流將變小自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)名師解疑名師解疑分類例析分類例析活頁規(guī)范訓(xùn)練活頁