魯科版高中物理選修31課件電流課件2

高中物理·選修3-1·魯科版第三章恒定電流第一講電流高中物理·選修3-1·魯科版第三章恒定電流第一講目標(biāo)定位電流知道形成電流的條件，并能進(jìn)行微觀解釋.

了解電流速度(傳導(dǎo)速度)、自由電子熱運(yùn)動的平均速度和電子漂移速度(即電子定向移動速度).理解電流的定義，知道電流的單位、方向的確定，會用公式q＝It分析相關(guān)問題．123目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)目標(biāo)定位電流知道形成電流的條件，并能進(jìn)行微觀解釋.了解電流預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1.①自由電荷②電壓2.導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓

一、電流的形成

想一想：導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動速率等于電流的傳導(dǎo)速率嗎？為什么？答案：不等于，事實(shí)上電子定向移動的速率是很慢的，而且跟導(dǎo)體材料有關(guān)，只是導(dǎo)體中自由電子的定向移動是產(chǎn)生電流的原因．電流的速率可以認(rèn)為等于光速．1.電場3.0×1082.105m/s3.10-5

二、電流的速度

三、電流的方向

1.正定向

2.正負(fù)正電流目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1.①自由電荷②電壓2.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

想一想：金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電荷的移動方向一致嗎？為什么？答案：不一致，電流的方向是指正電荷定向移動的方向，而金屬導(dǎo)體中自由電荷是電子，電子的定向移動方向與電流方向相反．

四、電流的大小和單位1.單位時(shí)間電荷量2.q/t3.安培A1031064.方向方向強(qiáng)弱電流

想一想：電流是有大小和方向的物理量，電流是矢量嗎？答案：不是．電流的計(jì)算不滿足平行四邊形定則.目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)想一想：金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電課堂講義1．電流的形成條件一、電流形成條件及三種速率的理解①金屬導(dǎo)體的自由電荷是電子.②電解液中的自由電荷是正、負(fù)離子．(1)回路中存在自由電荷

電流(2)導(dǎo)體兩端有電壓：電場對電荷有力的作用，例如兩個(gè)導(dǎo)體間存在電勢差，當(dāng)用一導(dǎo)線連接時(shí)，導(dǎo)線中的自由電子會在電場力的作用下運(yùn)動，形成電流．(3)導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓是導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件．導(dǎo)體兩端有了持續(xù)電壓，導(dǎo)體中的自由電子就會在電場力的持續(xù)作用下形成持續(xù)不斷的電流．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義1．電流的形成條件一、電流形成條件及三種速率的理解課堂講義2．電路中三種速率的比較一、電流形成條件及三種速率的理解電流電子熱運(yùn)動的速率電子定向移動的速率電流傳導(dǎo)的速率構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動，由于熱運(yùn)動向各個(gè)方向運(yùn)動的機(jī)會相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運(yùn)動的速率數(shù)量級為105m/s.電子定向移動的速率很小，一般為10－5m/s.自由電子在很大的無規(guī)則熱運(yùn)動的速率上又疊加上了一個(gè)很小的定向移動的速率．等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)定向移動，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流.目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義2．電路中三種速率的比較一、電流形成條件及三種速率課堂講義例1在導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，下列說法正確的是(

)①電子定向移動速率很小②電子定向移動速率即是電場傳導(dǎo)速率③電子定向移動速率是電子熱運(yùn)動速率④在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運(yùn)動上附加了一個(gè)速率很小的定向移動A．①③B．②C．③D．①④解析D

電流10－5m/s

光速c

105m/s

借題發(fā)揮電荷定向移動的速率很小，當(dāng)電路閉合后，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動到用電器，而是瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電荷同時(shí)定向移動形成電流．

目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例1在導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，下列說法正確的是(課堂講義二、電流的表達(dá)式電流1．電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法則，所以電流不是矢量是標(biāo)量．

2．電流定義式：的理解I＝是電流的定義式，電流與電量無正比關(guān)系，電流與時(shí)間也無反比關(guān)系．“電量越大電流越大”，“時(shí)間越長電流越小”等這些說法都是錯(cuò)誤的．3．在應(yīng)用I＝計(jì)算時(shí)注意：(1)各個(gè)物理量的單位都用國際制單位．

(2)電量q與時(shí)間t要對應(yīng)．

(3)要分清形成電流的自由電荷的種類．對金屬來講，是自由電子的定向移動，電量q為通過橫截面的自由電子的電量.對電解液來講，是正、負(fù)離子同時(shí)向相反方向定向移動的，電量q為正、負(fù)離子電荷量絕對值之和．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義二、電流的表達(dá)式電流1．電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但課堂講義例2

在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在定向移動，方向如圖所示．如果測得2s內(nèi)分別有1.0×1018個(gè)正離子和1.0×1018個(gè)負(fù)離子通過溶液內(nèi)部的橫截面M，則溶液中電流的方向如何？電流多大？解析

電學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较騃即由A指向B

I＝

＝0.16A在電解液中t時(shí)間內(nèi)的電荷量指正、負(fù)兩種離子電荷量的絕對值之和

＋－＋－電流目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例2在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在課堂講義例2

在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在定向移動，方向如圖所示．如果測得2s內(nèi)分別有1.0×1018個(gè)正離子和1.0×1018個(gè)負(fù)離子通過溶液內(nèi)部的橫截面M，則溶液中電流的方向如何？電流多大？I＋－＋－電流借題發(fā)揮電流的定義式I＝q/t中，q是時(shí)間t內(nèi)通過某一截面的電荷量，而不是單位截面積內(nèi)的電荷量．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例2在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在課堂講義1.建立模型：如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長為l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q.2.理論推導(dǎo)：

AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：N＝nlS

總電荷量Q＝Nq＝nlSq

所有這些電荷都通過橫截面D所需要的時(shí)間：t＝l/v

根據(jù)公式q＝It.可得：導(dǎo)體AD中的電流：三、電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式電流結(jié)論：從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向移動速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義1.建立模型：如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體課堂講義電流例3一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e,自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率為v0,導(dǎo)體中通過的電流為I，以下說法中正確的有(

)A．自由電子定向移動的速率為v0B．自由電子定向移動的速率為v＝C．自由電子定向移動的速率為真空中的光速cD．自由電子定向移動的速率為v＝vtsv解析由B

目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義電流例3一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積為對點(diǎn)練習(xí)電流形成條件及三種速率的理解1．關(guān)于電流，以下說法正確的是(

)A．通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移動的方向C．在導(dǎo)體中，只要自由電荷在運(yùn)動，就一定會形成電流D．導(dǎo)體兩端沒有電壓就不能形成電流D電流單位時(shí)間通過截面的電荷量正電荷定向移動1.自由電荷

2.持續(xù)的電壓目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)電流形成條件及三種速率的理解1．關(guān)于電流，以下說法對點(diǎn)練習(xí)電流公式I＝q/t的理解與應(yīng)用

解析2．電路中有一電阻，通過電阻的電流為5A，當(dāng)通電5分鐘時(shí)，通過電阻橫截面的電子數(shù)為(

)A．1500個(gè) B．9.375×1019個(gè)C．9.375×1021個(gè)D．9.375×1020個(gè)根據(jù)電流的定義式n＝＝9.375×1021個(gè)

C目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)電流公式I＝q/t的理解與應(yīng)用解析2．電路中有一電對點(diǎn)練習(xí)電流

3．如圖所示，一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上帶有均勻的負(fù)電荷，每單位長度上電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動時(shí)，由于棒運(yùn)動而形成的等效電流大小為(

)A．qv

B．q/tC．qvS

D．qv/S

電流的微觀意義

解析1s內(nèi)棒通過的長度l＝vt總電荷量Q＝ql＝qvt由I＝＝＝qvA目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)對點(diǎn)練習(xí)電流3．如圖所示，一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒再見再見高中物理·選修3-1·魯科版第三章恒定電流第一講電流高中物理·選修3-1·魯科版第三章恒定電流第一講目標(biāo)定位電流知道形成電流的條件，并能進(jìn)行微觀解釋.

了解電流速度(傳導(dǎo)速度)、自由電子熱運(yùn)動的平均速度和電子漂移速度(即電子定向移動速度).理解電流的定義，知道電流的單位、方向的確定，會用公式q＝It分析相關(guān)問題．123目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)目標(biāo)定位電流知道形成電流的條件，并能進(jìn)行微觀解釋.了解電流預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1.①自由電荷②電壓2.導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓

一、電流的形成

想一想：導(dǎo)線內(nèi)自由電子的定向移動速率等于電流的傳導(dǎo)速率嗎？為什么？答案：不等于，事實(shí)上電子定向移動的速率是很慢的，而且跟導(dǎo)體材料有關(guān)，只是導(dǎo)體中自由電子的定向移動是產(chǎn)生電流的原因．電流的速率可以認(rèn)為等于光速．1.電場3.0×1082.105m/s3.10-5

二、電流的速度

三、電流的方向

1.正定向

2.正負(fù)正電流目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1.①自由電荷②電壓2.預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

想一想：金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電荷的移動方向一致嗎？為什么？答案：不一致，電流的方向是指正電荷定向移動的方向，而金屬導(dǎo)體中自由電荷是電子，電子的定向移動方向與電流方向相反．

四、電流的大小和單位1.單位時(shí)間電荷量2.q/t3.安培A1031064.方向方向強(qiáng)弱電流

想一想：電流是有大小和方向的物理量，電流是矢量嗎？答案：不是．電流的計(jì)算不滿足平行四邊形定則.目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)想一想：金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電課堂講義1．電流的形成條件一、電流形成條件及三種速率的理解①金屬導(dǎo)體的自由電荷是電子.②電解液中的自由電荷是正、負(fù)離子．(1)回路中存在自由電荷

電流(2)導(dǎo)體兩端有電壓：電場對電荷有力的作用，例如兩個(gè)導(dǎo)體間存在電勢差，當(dāng)用一導(dǎo)線連接時(shí)，導(dǎo)線中的自由電子會在電場力的作用下運(yùn)動，形成電流．(3)導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓是導(dǎo)體中形成持續(xù)電流的條件．導(dǎo)體兩端有了持續(xù)電壓，導(dǎo)體中的自由電子就會在電場力的持續(xù)作用下形成持續(xù)不斷的電流．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義1．電流的形成條件一、電流形成條件及三種速率的理解課堂講義2．電路中三種速率的比較一、電流形成條件及三種速率的理解電流電子熱運(yùn)動的速率電子定向移動的速率電流傳導(dǎo)的速率構(gòu)成導(dǎo)體的電子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動，由于熱運(yùn)動向各個(gè)方向運(yùn)動的機(jī)會相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運(yùn)動的速率數(shù)量級為105m/s.電子定向移動的速率很小，一般為10－5m/s.自由電子在很大的無規(guī)則熱運(yùn)動的速率上又疊加上了一個(gè)很小的定向移動的速率．等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)定向移動，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流.目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義2．電路中三種速率的比較一、電流形成條件及三種速率課堂講義例1在導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，下列說法正確的是(

)①電子定向移動速率很?、陔娮佣ㄏ蛞苿铀俾始词请妶鰝鲗?dǎo)速率③電子定向移動速率是電子熱運(yùn)動速率④在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運(yùn)動上附加了一個(gè)速率很小的定向移動A．①③B．②C．③D．①④解析D

電流10－5m/s

光速c

105m/s

借題發(fā)揮電荷定向移動的速率很小，當(dāng)電路閉合后，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動到用電器，而是瞬間在系統(tǒng)中形成電場，使導(dǎo)體中所有自由電荷同時(shí)定向移動形成電流．

目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例1在導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，下列說法正確的是(課堂講義二、電流的表達(dá)式電流1．電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法則，所以電流不是矢量是標(biāo)量．

2．電流定義式：的理解I＝是電流的定義式，電流與電量無正比關(guān)系，電流與時(shí)間也無反比關(guān)系．“電量越大電流越大”，“時(shí)間越長電流越小”等這些說法都是錯(cuò)誤的．3．在應(yīng)用I＝計(jì)算時(shí)注意：(1)各個(gè)物理量的單位都用國際制單位．

(2)電量q與時(shí)間t要對應(yīng)．

(3)要分清形成電流的自由電荷的種類．對金屬來講，是自由電子的定向移動，電量q為通過橫截面的自由電子的電量.對電解液來講，是正、負(fù)離子同時(shí)向相反方向定向移動的，電量q為正、負(fù)離子電荷量絕對值之和．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義二、電流的表達(dá)式電流1．電流是標(biāo)量：電流雖然有方向但課堂講義例2

在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在定向移動，方向如圖所示．如果測得2s內(nèi)分別有1.0×1018個(gè)正離子和1.0×1018個(gè)負(fù)離子通過溶液內(nèi)部的橫截面M，則溶液中電流的方向如何？電流多大？解析

電學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较騃即由A指向B

I＝

＝0.16A在電解液中t時(shí)間內(nèi)的電荷量指正、負(fù)兩種離子電荷量的絕對值之和

＋－＋－電流目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例2在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在課堂講義例2

在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在定向移動，方向如圖所示．如果測得2s內(nèi)分別有1.0×1018個(gè)正離子和1.0×1018個(gè)負(fù)離子通過溶液內(nèi)部的橫截面M，則溶液中電流的方向如何？電流多大？I＋－＋－電流借題發(fā)揮電流的定義式I＝q/t中，q是時(shí)間t內(nèi)通過某一截面的電荷量，而不是單位截面積內(nèi)的電荷量．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義例2在某種帶有一價(jià)離子的水溶液中，正、負(fù)離子在課堂講義1.建立模型：如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體長為l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q.2.理論推導(dǎo)：

AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：N＝nlS

總電荷量Q＝Nq＝nlSq

所有這些電荷都通過橫截面D所需要的時(shí)間：t＝l/v

根據(jù)公式q＝It.可得：導(dǎo)體AD中的電流：三、電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式電流結(jié)論：從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、每個(gè)自由電荷的電荷量、定向移動速率的大小，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)．目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義對點(diǎn)練習(xí)課堂講義1.建立模型：如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體課堂講義電流例3一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e,自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動的速率為v0,導(dǎo)體中通過的電流為I，以下說法中正確的有(

)A．自由電子定向移動的速率為v0B．自由電子定向移動的速率為v＝C．自由電子定向移動的速率為真空中的光速cD．