高中物理 《電流》課件 魯科選修31

1、2021/8/11 星期三1第一節(jié) 電流恒定電流2021/8/11 星期三21.電流的形成電荷的熱運(yùn)動，從宏觀上看，不能形成電流 回憶 ：電荷的定向移動形成電流2021/8/11 星期三31.電流的形成+_+_F1.不接電源：放電時Q 減小，U 減小， E 減小，Q = 0時U = 0，i = 02.接通電源：放電時Q 不變，U 不變， E 不變，i 不變+_+_I這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場（各處E值保持不變），稱為恒定電場，它具有與靜電場相同的基本性質(zhì)。2021/8/11 星期三4 形成電流的條件： （1）存在自由電荷金屬導(dǎo)體自由電子，電解液正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體

2、兩端存在電壓時，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流2021/8/11 星期三52.電流的速度 電流的速度 3.0 108 m/s 自由電子熱運(yùn)動的平均速率 105 m/s自由電子定向運(yùn)動的速度 10-5 m/s2021/8/11 星期三6 3電流的方向：（1）在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子走向移動方向相反（2）電流是標(biāo)量它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則 規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?2021/8/11 星期三7 4電

3、流的強(qiáng)弱電流 I（1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流：I = q / t（2）單位：電流是物理學(xué)中七個基本物理量之一，相應(yīng)的單位是基本單位， 在國際單位制中，電流的單位是安培，符號是A 常用單位還有毫安（mA）、微安（ A） 1A103mA106A（3）直流：方向不隨時間變化的電流恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時間變化的電流 2021/8/11 星期三8練習(xí):（1）在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為_A；分析解答：（1）根據(jù)電流的定義式得到10s內(nèi)通過橫截面積的電流為1A（2）某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)沿相反方

4、向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_A分析解答：（2）正負(fù)粒子的電量均為10庫，則10s內(nèi)通過橫截面積的總電量為20庫，電流為2A2021/8/11 星期三9 5決定電流大小的微觀量在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個截面B和C，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，每個電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v，則在時間t內(nèi)處于相距為 vt 的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C 2021/8/11 星期三10由可得2021/8/11 星期三11小結(jié)：1.形成電流的條件： （1）存在自由電荷 （2）導(dǎo)體兩端存在電壓2.恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不

5、隨時間變化的電流 3.決定電流大小的微觀量:n 為電荷體密度S 為導(dǎo)體橫截面積v為電荷定向移動速率2021/8/11 星期三12關(guān)于電流的方向【例1】關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是_A金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負(fù)電荷定向移動的方向相同例1、解析：正確選項(xiàng)為C電流是有方向的，電流的方向是人為規(guī)定的。物理上規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍瑒t負(fù)電荷定向移動的方向一定與電流的方向相反。2021/8/11 星期三13關(guān)于電流的計算【例2】某電解質(zhì)溶液，如果在1 s內(nèi)共有5.01018個二價正離子和1.01019個一價負(fù)離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？例2、解析：設(shè)在t=1 s內(nèi)，通過某橫截面的二價正離子數(shù)為n1，一價離子數(shù)為n2，元電荷的電荷量為e，則t 時間內(nèi)通過該橫截面的電荷量為q=（2n1+n2）e電流強(qiáng)度為I=1.610-19A=3.2 A2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15例3、解析：取電子運(yùn)動軌道上任一截面，在電子運(yùn)動一周的時間T內(nèi)，通過這個截面的電量q=e，由圓周運(yùn)動的知識有：T=根據(jù)電流的定義式得