第一节 简单串联、并联组合电路 第1课时 电流 电压（教学课件）物理沪科版2020必修第三册

第十章 简单串联、并联组合电路 第1课时 电流、电压 1.了解形成电流的条件. 2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向. 3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义. 4.理解电路中的电压. 【学习目标】 导入新课 如今的城市，每当夜幕降临，灯光璀璨，美丽壮观。实现这些亮化效果，需要用到各种各样的电路元器件组成电路。 一、常见的电路元器件有哪些？ 如右所示是一些常见的电路元器件，自左至右依次为小型电动机、电感器、电容器、电阻器、三极管和二极管。下表为电路中常见的一些元器件的名称及符号。 由电源、电键等一些元器件连接在一起就形成。 最简单的电路由电源、用电器、开关、导线组成，如下图所示。其中电源提供电能；用电器消耗电能；导线提供电流通道，起到输送电能的作用；开关控制电路的通、断，若开关闭合，电路中即有电流通过。 以金属导体为例进行。如图，在金属导体中，有大量的自由电子，这些电子是金属导体内的自由电荷。一般情况下，金属导体中的自由电子大约以10 m/s的速率做永不停息的无规则热运动，做热运动的自由电子向各个方向运动的机会均等，从宏观上看，不会形成电流。 若导体中加上了电场，导体中的自由电子就在电场力的作用下，获得逆电场方向的加速度，从而使得电子获得沿加速度方向的速度，这一速度称为漂移速度，如图所示。每个电子的实际运动速度是其做无规则的热运动的速度和漂移速度的矢量和。由于频繁碰撞，电子的漂移速度很小，比热运动的速度小许多个量级。但由于漂移速度的存在，使导体内的自由电子从整体.上发生了逆电场方向的定向移动，便形成了和电场方向相同的电流。 1.定义： 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流. 2.电流的定义式：I＝___ ，其物理意义： 时间内通过导体横截面 的 ，是表示电流强弱程度的物理量. 3.在国际单位制中，电流的单位是 ，符号是 . 4.电流的方向：规定为 定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向 . 大小 方向 单位 电荷量 安培 正电荷 相反 A 1.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反. （1）在电源外部的电路中,电流从电源的正极流向负极；在电源的内部,电流是从电源的负极流向正极；形成闭合回路。 （2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反. （3）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时： 即：公式中的q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 理解 2.电流的大小 定义式：I＝ .用该式计算出的电流是时间t内的平均值.对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等. 3.电流是标量 电流虽然有方向，但它不是矢量而是标量. 理解 例1　(2021·宿迁沭阳修远中学高一下月考)关于电流，下列说法正确的是 A.规定负电荷定向移动的方向为电流的方向 B.电流的单位是伏特 C.1 mA＝1 000 A D.电源在电路中的作用是保持导体两端有电压，使导体中有持续的电流 √ 解析　物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A错误； 电流的国际单位是安培(A)，其他还有mA和μA，故B错误； 1 mA＝0.001 A，故C错误； 在导体中，电荷无规则的运动不能形成电流，只有定向移动时才会形成电流，而电压是使电荷发生定向移动的原因，也就是形成电流的原因，电源在电路中的作用是使电路两端存在电压，故D正确. 例2　在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(e＝1.6×10－19 C) A.4.8×10－6 A B.3×10－13 A C.3×10－6 A D.9.6×10－6 A √ 例3　(2020·双鸭山一中高二上月考)如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是 A.正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负 离子定向移动形成电流，方向从B到A B.溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相 互抵消 √ 解析　电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A到B，电流不会相互抵消，故A、B错误； 电流的微观表达式 1.电流的微观表达式的推导 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷