高中物理 3.1电流课件 鲁科选修31.ppt

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1、2021/8/11 星期三1第第1节电流节电流2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三31知道持续电流产生的条件，并能做出微观解释知道持续电流产生的条件，并能做出微观解释2了了解解电电流流速速度度(传传导导速速度度)、自自由由电电子子热热运运动动的的平平均均速速度度和电子漂移速度和电子漂移速度(即电子定向移动速度即电子定向移动速度)3知知道道电电流流的的大大小小、方方向向和和单单位位，理理解解电电流流的的定定义义式式Iq/t，并能用它进行有关的计算，并能用它进行有关的计算2021/8/11 星期三42021/8/11 星期三51在在初初中中我我们们已已经经学学过过，导导体体中中的

2、的自自由由电电荷荷朝朝一一个个方方向向移移动就会形成动就会形成_【答案】【答案】电流电流2在在初初中中我我们们曾曾经经探探究究过过导导体体中中的的电电流流跟跟导导体体两两端端的的电电压压成成_，已已知知一一个个导导体体两两端端的的电电压压是是8 V，导导体体电电阻阻为为20，则通过导体的电流为，则通过导体的电流为_【答案】【答案】正比正比0.4 A2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三71电流的形成条件是什么？电流的形成条件是什么？2电流的速度是多少？电流的速度是多少？3电流的方向是如何规定的？电流的方向是如何规定的？4如何计算电流的大小？如何计算电流的大小？2021/8/11

3、 星期三82021/8/11 星期三9一、电流的形成一、电流的形成1概念：自由电荷的概念：自由电荷的 形成电流形成电流2形成条件：形成条件：(1)回路中存在着回路中存在着(2)导体两端有持续的导体两端有持续的 3电源的作用：提供电源的作用：提供 二、电流的速度二、电流的速度1电流的速度：就等于电流的速度：就等于 的传播速度，它等于的传播速度，它等于 m/s.定向移动定向移动自由电荷自由电荷电压电压的电压的电压电场电场3.0108持续持续2021/8/11 星期三102导体中有电流时同时存在着的三种速率：导体中有电流时同时存在着的三种速率：三、电流的方向三、电流的方向1电流的方向：电流的方向：(

4、1)在物理学中，人们规定在物理学中，人们规定 定定向向移移动动的的方方向向为为电电流的方向；流的方向；三种速率三种速率电场的传播电场的传播速率速率无规则热运动的无规则热运动的速率速率定向移动的速定向移动的速率率数值数值光速光速 m/s数量级约数量级约 m/s数量级约数量级约m/s3.0108105105正电荷正电荷2021/8/11 星期三11(2)在电源外部的电路中，电流的方向是从电源在电源外部的电路中，电流的方向是从电源 流流向向(3)在电源内部的电路中，电流的方向是从电源在电源内部的电路中，电流的方向是从电源 流向流向 2电流是电流是 ，虽虽有有方方向向，但但其其运运算算不不符符合合平平

5、行行四四边边形形定则定则四、电流的大小和单位四、电流的大小和单位1定义：电荷定向移动时，定义：电荷定向移动时，在在 内内通通过过导导体体 的电荷量称为电流的电荷量称为电流正极正极负极负极负极负极正极正极标量标量单位时间单位时间任一横截面任一横截面2021/8/11 星期三122定义式：定义式：.3单位：单位：常用单位还有常用单位还有；换算关系：换算关系：1A.4直流电：物理学中把直流电：物理学中把 的的电电流流叫做直流电叫做直流电5恒定电流：方向和大小都恒定电流：方向和大小都 的的电电流流叫叫做做恒恒定电流定电流Iq/t安培安培(A)毫安毫安(mA)和微安和微安(A)1_000 mA106A方

6、向不随时间改变方向不随时间改变不随时间改变不随时间改变2021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14一一、电电子子热热运运动动速速率率、电电子子的的定定向向移移动动速速率率和和电电流流传传导导速速率的区别率的区别电子热运电子热运动的速率动的速率构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为常温下电子热运动的速率数量级为105 m/s电子定向电子定向移动速率移动速率电子定向移动的速率很小，一般为电子定向移动的速率很小，一

7、般为105m/s.自由电自由电子在很大的无规则热运动的速度上又叠加上了一个子在很大的无规则热运动的速度上又叠加上了一个很小的定向移动的速度很小的定向移动的速度电流传导电流传导速率速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速光速c建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成了电流同时开始定向移动而形成了电流2021/8/11 星期三151.在导体中有电流通过时，下列说法中正确的是在导体中有电流通过时，下列说法中正确的是()A电子定向移动速率很小电子定向移动速率很小B电子定向移动速率即是电场传

8、导速率电子定向移动速率即是电场传导速率C电子定向移动速率是电子热运动速率电子定向移动速率是电子热运动速率D在在金金属属导导体体中中，自自由由电电子子只只不不过过在在速速率率很很大大的的无无规规则则热热运动上附加了一个速率很小的定向移动运动上附加了一个速率很小的定向移动2021/8/11 星期三16【解解析析】电电子子定定向向移移动动的的速速率率数数量量级级约约为为105m/s，比比较较小小，A正正确确；电电场场的的传传导导速速率率的的数数量量级级为为108 m/s，而而电电子子热热运运动动的的速速率率数数量量级级约约为为105 m/s，B、C错错误误；金金属属导导体体中中电电流流的的形形成成就

9、就是是自自由由电电子子在在速速率率很很大大的的无无规规则则运运动动上上附附加加了了一一个个速速率率很很小小的定向移动，的定向移动，D正确故正确答案为正确故正确答案为A、D.【答案】【答案】AD2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三182对电流的微观认识对电流的微观认识2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三202.关于电流，下列说法中正确的是关于电流，下列说法中正确的是()A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B电子运动速率越大，电流越大电子运动速率越大，电流越大C单单位位时时间间内内通通过过导导体体横横截截面面的的电电荷荷

10、量量越越多多，导导体体中中的的电电流就越大流就越大D因为电流有方向，所以电流是矢量因为电流有方向，所以电流是矢量2021/8/11 星期三21【答案】【答案】C2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23关于电流，以下说法正确的是关于电流，以下说法正确的是()A通过截面的电荷量多少就是电流的大小通过截面的电荷量多少就是电流的大小B电流的方向就是电荷定向移动的方向电流的方向就是电荷定向移动的方向C在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D导体两端没有电压就不能形成电流导体两端没有电压就不能形成电流【解解析析】根根据据电电流流的的

11、概概念念，电电流流是是单单位位时时间间通通过过截截面面的的电电荷荷量量，知知A项项错错规规定定正正电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向为为电电流流方方向向，知知B项错自由电荷持续的定向移动才会形成电流，项错自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C错，错，D对对【答案】【答案】D2021/8/11 星期三2411：关于电流的概念，下列说法中正确的有：关于电流的概念，下列说法中正确的有()A导体中有电荷运动就形成电流导体中有电荷运动就形成电流B电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向C在在国国际际单单位位制制中中，电电流流是是一一个个基基本本物物理

12、理量量，其其单单位位安安培培是基本单位是基本单位D对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零2021/8/11 星期三25【解解析析】导导体体中中有有大大量量的的自自由由电电子子，总总在在不不停停地地做做无无规规则则运运动动，没没有有定定向向运运动动，在在一一段段时时间间t内内，通通过过导导体体某某一一截截面面的的电电荷荷是是双双向向的的，其其数数值值又又是是相相等等的的，电电流流为为零零，故故A错错电电流流是是一一个个标标量量，因因为为其其运运算算不不符符合合矢矢量量运运算算法法则则为为了了便便于于研研究究电电流流，人人们们规规定定正正电电荷荷定

13、定向向运运动动的的方方向向为为电电流流的的方方向向，以以区区别别于于负负电电荷荷的的定定向向运运动动，故故B错错在在国国际际单单位位制制中中，共共有有七七个个基基本本量量，电电流流是是其其中中之之一一，故故C正正确确对对于于导导体体，其其两两端端电电势势差差为为零零时时，导体内无电场，自由电子不能定向运动，故电流为零，导体内无电场，自由电子不能定向运动，故电流为零，D正确正确【答案】【答案】CD2021/8/11 星期三26 (1)在在金金属属导导体体中中，若若10 s内内通通过过横横截截面面的的电电荷荷量量为为10 C，则导体中的电流，则导体中的电流I_ A.(2)某某电电解解液液横横截截面

14、面积积为为0.5 m2，若若10 s内内沿沿相相反反方方向向通通过过横横截截面面的的正正、负负离离子子的的电电荷荷量量均均为为10 C，则则电电解解液液中中的的电电流流I_ A.2021/8/11 星期三27【答案】【答案】(1)1(2)22021/8/11 星期三282021/8/11 星期三2921：电电路路中中，每每分分钟钟有有61013个个自自由由电电子子通通过过横横截截面面积积为为0.64106 m2的导线，那么电路中的电流是的导线，那么电路中的电流是()A0.016 mAB1.6 mAC0.16 A D16 a【答案】【答案】C2021/8/11 星期三302021/8/11 星期

15、三311对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是()A导体内部的电场强度为导体内部的电场强度为0B导体是个等势体导体是个等势体C导体两端有恒定的电压存在导体两端有恒定的电压存在D通过导体某个截面的电荷量在任何相等的时间内都相等通过导体某个截面的电荷量在任何相等的时间内都相等2021/8/11 星期三32【解解析析】因因为为导导体体内内部部的的电电流流是是由由于于电电荷荷的的定定向向移移动动产产生生的的，而而电电荷荷要要想想定定向向移移动动都都要要受受到到电电场场力力的的作作用用，所所以以导导体体内内部部的的电电场场强强度度不不为为0，导导体体也也不不

16、能能为为等等势势体体，所所以以A、B错错；由由恒恒定定电电流流产产生生的的条条件件，可可知知导导体体中中要要有有恒恒定定电电流流，导导体体两两端端要要有有恒恒定定的的电电压压存存在在，并并且且由由Iq/t，可可得得通通过过导导体体某某截截面面的的电电荷荷量在任何相等时间内都相等，所以量在任何相等时间内都相等，所以C、D对对【答案】【答案】CD2021/8/11 星期三332关于电流的方向，下列说法中正确的是关于电流的方向，下列说法中正确的是()A电电源源供供电电的的外外部部电电路路中中，电电流流的的方方向向是是从从高高电电势势一一端端流流向低电势一端向低电势一端B电源内部，电流的方向是从高电势

17、一端流向低电势一端电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板2021/8/11 星期三34【解解析析】在在电电源源的的外外部部电电路路中中，电电流流从从电电源源正正极极流流向向负负极极，在在电电源源的的内内部部，电电流流从从负负极极流流向向正正极极，电电源源正正极极电电势势高高于于负负极极电电势势，所所以以A正正确确，B错错误误电电子子带带负负电电，电电子子运运动动形形成成的的电电流流方方向向与与电电子子运运动动的

18、的方方向向相相反反，C错错误误电电容容器器充充电电时时，电电子子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确正确【答案】【答案】AD2021/8/11 星期三353某某电电解解池池，如如果果在在1 s内内共共有有51018个个二二价价正正离离子子和和1.01019个个一一价价负负离离子子通通过过某某截截面面，那那么么通通过过这这个个截截面面的的电电流流是是()A0 B0.8 AC1.6 A D3.2 A【答案】【答案】D2021/8/11 星期三364.将将左左边边的的铜铜导导线线和和右右边边的的铝铝导导线线连连接接起起来来，已已知知截截面

19、面积积S铝铝2S铜铜在在铜铜导导线线上上取取一一截截面面A，在在铝铝导导线线上上取取一一截截面面B，若若在在1 s内内垂垂直直地地通通过过它它们们的的电电子子数数相相等等，那那么么，通通过过这这两两截截面面的的电电流流的大小关系是的大小关系是()AIAIB BIA2IBCIB2IA D不能确定不能确定2021/8/11 星期三37【答案】【答案】A2021/8/11 星期三385.如如图图所所示示，北北京京正正、负负电电子子对对撞撞机机的的储储存存环环为为周周长长240 m的的圆圆形形轨轨道道当当环环中中电电流流为为10 mA时时，若若电电子子的的定定向向移移动动速速度度是是光速的十分之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？光速的十分之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？2021/8/11 星期三39【解解析析】设设环环中中电电子子数数目目为为n，电电子子转转动动一一周周的的时时间间为为t，则则【答案】【答案】51011个个2021/8/11 星期三402021/8/11 星期三41