高中物理課件第3章第1節(jié)電流.ppt

第 3 章 第 1 節(jié) 新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計 名師課堂 一點通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 讀教材填要點 要點一 要點二 隨堂檢測 歸納小結(jié) 課下作業(yè) 綜合提升 試身手夯基礎(chǔ) 要點三 返回 返回 返回 1知道形成電電流及持續(xù)電續(xù)電 流的條件， 并 能做出微觀觀解釋釋。 2了解電電流速度、自由電電子熱熱運動動平 均 速率和電電子定向移動動速度。 返回 返回 返回 讀讀教材填要點 一、電電流及其產(chǎn)產(chǎn)生條件 1定義義 電電流是由自由電電荷的 移動動形成的。 2形成電電流的條件 (1)回路中存在 ； (2)導(dǎo)導(dǎo)體兩端有 。 3持續(xù)電續(xù)電 流 (1)導(dǎo)導(dǎo)體兩端有 是導(dǎo)導(dǎo)體中形成持續(xù)電續(xù)電 流的條件。 (2)電電源的作用是提供 。 定向 自由電電荷 電壓電壓 持續(xù)電壓續(xù)電壓 持續(xù)電壓續(xù)電壓 返回 二、電電流的速度及方向 1電電流的速度 (1)電電流的速度是電場電場 的傳傳播速度，大小為為v m/s 。 (2)電電流的速度不是電電子的定向移動動速度，自由電電子定向移 動動的速率的數(shù)量級約為級約為 m/s。另外，自由電電子熱熱運動動的 速率是 m/s。 3.0108 105 105 返回 2方向 (1)規(guī)規(guī)定：電電流的方向規(guī)規(guī)定為為 電電荷定向移動動的 方向，與負電負電 荷定向移動動的方向相反。 (2)外部流向：在電電源外部電電路中，電電流方向是從 電電源的 極流向 極。 正 正負負 返回 三、電電流的大小和單單位 1定義義 單單位時間時間 內(nèi)通過導(dǎo)過導(dǎo) 體任一橫截面的 稱為電為電 流 ，用符號 表示。 2定義義式 I 。 電電荷量 I 返回 3單單位 國際單際單 位制中電電流的單單位是 ，符號 ， 它是七個基本單單位之一。常用單單位還還有 、 ，換換算關(guān)系為為1 A mA A。 4直流電電 不隨時間時間 改變變的電電流。 恒定電電流：方向和強弱都不隨時間時間 而改變變的電電流 。 安培A 毫安微安 103 106 方向 返回 返回 試試身手夯基礎(chǔ)礎(chǔ) 1關(guān)于電電流，下列說說法中正確的是( ) A通過導(dǎo)過導(dǎo) 體橫截面的電電荷量越多，電電流越大 B電電子運動動速率越大，電電流越大 C單單位時間時間 內(nèi)通過導(dǎo)過導(dǎo) 體橫截面的電電荷量越多， 導(dǎo)導(dǎo) 體中的電電流就越大 D因為電為電 流有方向，所以電電流是矢量 返回 答案：C 返回 2在金屬導(dǎo)導(dǎo)體中有電電流通過時過時 ，下列說說法正確的是( ) A自由電電子定向移動動速率很大 B自由電電子定向移動動速率即是電場傳電場傳 播速率 C自由電電子定向移動動速率是電電子熱熱運動動速率 D自由電電子只不過過在速率很大的無規(guī)則熱規(guī)則熱 運動動上附 加 一個速率很小的定向移動動 返回 解析：電場傳電場傳 播速率為為光速3108 m/s；自由電電荷定 向移動動速率其數(shù)量級約為級約為 104105 m/s；無規(guī)則規(guī)則 熱熱運動動速率其數(shù)量級約為級約為 105 m/s，故A、B、C錯錯 誤誤。 答案：D 返回 3在電電解液和金屬導(dǎo)導(dǎo)體中都可以形成電電流，它們們形成電電 流 時時有什么不同？ 答案：金屬導(dǎo)導(dǎo)體中是自由電電子定向移動動形成電電流，而 電電解液中是正、負負離子定向移動動形成電電流。 返回 返回 返回 返回 返回 1.某同學(xué)在做一個電電解銅銅的實驗時實驗時 ，測測得在5 s的時時 間間內(nèi)，有5 C的正離子和5 C的負負離子通過過了電電解槽中與 電電流方向垂直的一個截面，則該則該 同學(xué)在做實驗時給電實驗時給電 解 液通的電電流是多大？ 審題審題 指導(dǎo)導(dǎo) 解決此題題需把握以下兩點： (1)明確定義義中電電荷“量”的意義義； (2)明確時間時間 。 返回 答案 2 A 返回 返回 返回 1建立模型 如圖圖311所示，AD表示粗細細均勻 的一段導(dǎo)導(dǎo)體長為長為 l，兩端加一定的電壓電壓 ， 導(dǎo)導(dǎo)體中的自由電電荷沿導(dǎo)導(dǎo)體定向移動動的速 率為為v，設(shè)導(dǎo)設(shè)導(dǎo) 體的橫截面積為積為 S，導(dǎo)導(dǎo)體每 單單位體積積內(nèi)的自由電電荷數(shù)為為n，每個自由電電荷的電電荷量 為為q。 圖圖311 返回 返回 3結(jié)論結(jié)論 從微觀觀上看，電電流決定于導(dǎo)導(dǎo)體中單單位體積積內(nèi)的自 由電電荷數(shù)、每個自由電電荷的電電荷量、定向移動動速度的 大小，還還與導(dǎo)導(dǎo)體的橫截面積積有關(guān)。 名師師點睛 (1)對對于公式InqSv，要理解每個符號所代表的物 理量，不要死記記公式。 (2)若已知單單位長長度的自由電電荷數(shù)為為n，則電則電 流的 微觀觀表達式為為Ivnq。 返回 2.截面積為積為 S的導(dǎo)線導(dǎo)線 中通有電電流I。已知導(dǎo)線導(dǎo)線 每單單位 體積積中有n個自由電電子，每個自由電電子的電電荷量是e，自 由電電子定向移動動的速率是v，則則在時間時間 t內(nèi)通過導(dǎo)線過導(dǎo)線 橫截 面的電電子數(shù)是( ) AnSvt Bnvt CIt/S DIt/Se 返回 思路點撥撥 電電子數(shù)等于總電總電 荷量除以每個電電子的電電 荷量，所以求出通過過截面的電電荷量，即可求出電電子數(shù)。而 電電荷量qIt，單單位體積積內(nèi)的電電子數(shù)已知，只要求出t時時 間間內(nèi)有多少體積積的電電子通過過截面，即可求出電電子數(shù)。 返回 解析 (1)根據(jù)電電流的定義義式，可知在t內(nèi)通過導(dǎo)過導(dǎo) 線線截面的電電荷量qIt。 所以在這這段時間時間 內(nèi)通過過的自由電電子數(shù)為為 Nq/eIt/e。 (2)自由電電子定向移動動的速率是v，因此在時間時間 t內(nèi)， 位于以截面S為為底、長長lvt的這這段導(dǎo)線導(dǎo)線 內(nèi)的自由電電子都 能通過過截面。這這段導(dǎo)線導(dǎo)線 的體積積VSlSvt，所以t內(nèi)通 過過截面S的自由電電子數(shù)為為NnVnSvt。 答案 A 返回 返回 三種速率 比較較內(nèi)容 電電子定向 移動動的速率 物 理 意 義義 電電流就是由電電荷的定向移動動形成，電電 流的微觀觀表達式IneSv，其中v就是電電 子定向移動動的速率 大小數(shù)量級級 10 /s 返回 三種速率 比較較內(nèi)容 電電子熱熱運動動的速率電電流傳導(dǎo)傳導(dǎo) 的速率 物 理 意 義義 導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)部電電子在不停 地做無規(guī)則熱規(guī)則熱 運動動， 由于熱熱運動動向各個方 向運動動的機會相等， 故不能形成電電流 等于光速，閉閉合開關(guān)的 瞬間間，電電路中各處處以光 速建立恒定電場電場 ，電電路 中各處處的自由電電子幾乎 同時時受到電場電場 力作用而 做定向移動動，整個電電路 也幾乎同時時形成了電電流 大小數(shù)量級級/s3 /s 返回 名師師點睛 (1)電電流的形成是電電子在速率很大的無規(guī)則熱規(guī)則熱 運動動上 附加一個速率很小的定向移動動，即自由電電子在做無規(guī)則規(guī)則 熱熱運動動的同時發(fā)時發(fā) 生著定向移動動。而前者的速率雖雖大但其 矢量平均仍為為零，對對外表現(xiàn)現(xiàn)就是電電子的定向移動動速度。 (2)由于自由電電子與正離子的頻頻繁碰撞。自由電電子定 向運動動速率的增加受到了限制，所以電電子定向運動動的平 均速率很小。 返回 3.下列說說法正確的是 ( ) A當(dāng)導(dǎo)導(dǎo)體兩端不加電壓時電壓時 ，導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)沒有電場電場 ，自 由電電子在做雜雜亂無章的熱熱運動動，但當(dāng)兩端出現(xiàn)電場時現(xiàn)電場時 ，導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)部自由電電子的熱熱運動動就消失了 B導(dǎo)導(dǎo)體兩端加上電壓電壓 后，電場電場 就會以電電磁波的速 度傳傳播，并很快形成一個非常大的電場電場 ，電電子正是在這這 個電場電場 力的作用下，同時時參與了兩個運動動，即電電子的熱熱 運動動和整體的定向移動動 返回 C導(dǎo)導(dǎo)體兩端一旦建立了電場電場 ，自由電電子的定向移動動速 率就會非常接近光速的大小 D導(dǎo)導(dǎo)體內(nèi)部，當(dāng)電電子做定向移動時動時 ，電電子的熱熱運動動消 失 審題審題 指導(dǎo)導(dǎo) 解決此題題需把握以下兩點： (1)明確電電子在任意時時刻都做無規(guī)則規(guī)則 的熱熱運動動。 (2)明確三種速度的區(qū)別別。 返回 解析 無論導(dǎo)論導(dǎo) 體兩端有沒有電壓電壓 ，電電子熱熱運動動都不 會停止，故A、D錯誤錯誤 ，B正確；導(dǎo)導(dǎo)體兩端建立電場電場 后 ，自由電電子的定向移動動速率并不是電場電場 的傳傳播速率， 而是遠遠小于電場電場 的傳傳播速率，故C錯誤錯誤 。 答案 B 返回 返回 返回 1(對應(yīng)對應(yīng) 要點一)下列說說法中正確的是 ( ) A導(dǎo)導(dǎo)體中電電荷運動動就形成了電電流 B在國際單際單 位制中，電電流的單單位是A C電電流有方向，它是一個矢量 D任何物體，只要其兩端電勢電勢 差不為為零，就有電電流存 在 返回 解析：自由電電荷定向移動動才形成電電流，電電荷運動動但不是定 向移動則動則 不能形成電電流，故選項選項 A錯誤錯誤 。形成電電流的條件 是導(dǎo)導(dǎo)體兩端保持有電壓電壓 ，且必須須是導(dǎo)導(dǎo)體而非任何物體，故 選項選項 D錯誤錯誤 。電電流有方向，但它是標(biāo)標(biāo)量，故選項選項 C錯誤錯誤 。 在國際單際單 位制中，電電流的單單位是A，它是七個基本單單位之一 。故選選B。 答案：B 返回 2(對應(yīng)對應(yīng) 要點二)金屬導(dǎo)導(dǎo)體中電電流增大，其原因為為 ( ) A導(dǎo)導(dǎo)體中電場電場 的傳傳播速度增大 B導(dǎo)導(dǎo)體中自由電電子定向移動動的速度增大 C導(dǎo)導(dǎo)體中自由電電子個數(shù)增多 D導(dǎo)導(dǎo)體中自由電電子熱熱運動動速率增大 解析：本題題考查電查電 流的微觀觀表達式InqSv，應(yīng)應(yīng)理解表 達式中各字母的含義義。 答案：B 返回 3(對應(yīng)對應(yīng) 要點三)下列說說法正確的是 ( ) A只要物體內(nèi)有自由電電荷，就會有電電荷的熱熱運動動，就 會 形成電電流 B電電荷的定向移動動速率遠遠小于熱熱運動動速率，所以電電流 大 小主要由熱熱運動動速率決定 C每當(dāng)接通電電路時時，電電路中各處處幾乎同時時有了電電流， 說說 明電電荷定向移動動速率非常大 D電電荷在外電場電場 的電場電場 力作用下定向移動時動時 ，就形成 了 電電流 返回 解析：電電荷定