第1节 电流（教学课件）物理鲁科版必修第三册

该高中物理课件围绕“电流”核心知识点，从第二次技术革命电力应用、伏特发明电池的历史回顾导入，通过电容器放电与橡胶线连接实验分析电流形成条件，结合电场传播速度与电子漂移速度的对比，逐步推导电流方向规定、大小定义式及微观表达式，搭建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于融入科学史（伏特电池、安培贡献）渗透科学态度与责任，通过实验探究（电容器放电现象及解释）和微观电流公式推导（I=neSv）发展科学思维，例题分析巩固物理观念。帮助学生建立物质与运动相互作用的物理观念，提升科学探究能力，为教师提供实验、例题等丰富资源，助力高效教学。

第三章 恒定电流 第1节 鲁科版2019 高中物理必修三 电流 导 入 历史的回顾 第二次技术革命 电力的广泛应用 2、标志： 3、作用： 使社会生产由机械化向电气化、自动化转变 1、时间： 19世纪 18世纪前有关电的研究主要集中在摩擦起电 电流是怎样形成的呢？ 1800年伏特用化学方法发明了电池。 开创了人类利用电能的新纪元。电力技术也迅速得到了发展。 持续稳定的电流 并利用电池获得： 一 电流的形成 一、电流的形成 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 充完电的电容器与电流计 1、使用导线连接 现象： 电流计指针发生偏转，偏转角度逐渐减小到零。 解释： 导线接通后，电容器两端的电势差使得导体中的自由电子发生定向移动，形成电流。电容器放电。随着极板电荷的中和，电路中电流逐渐减小到零。 2、若使用橡胶线连接 电流计指针不偏转。 现象： 解释： 橡胶线中自由电荷极少，无法形成电流。 一、电流的形成 1、电流是自由电荷的定向移动形成的。 2、电流形成的条件。 （1）回路中存在自由电荷 ①导体 ②绝缘体 原子核对电子束缚能力弱，电子容易挣脱束缚而成自由电子。 原子核对电子束缚能力强，绝缘体中少有自由电子。 导电能力强 不导电 在潮湿、高温、高压的情况下，绝缘体可能变为导体。 空气是绝缘体。当云层之间积累足够高的电压而击穿空气时，空气就变成了导体 一、电流的形成 2、电流形成的条件。 （1）回路中存在自由电荷 （2）导体两端要有电压 + + F （3）要形成持续的电流，导体两端要有持续的电压 电源（蓄电池、干电池、发电机等）可提供持续的电压。 导体两端有电势差，形成电场，自由电荷在电场力作用下定向移动，形成电流。 一、电流的形成 3、电流的形成速度 ①常温、没有电场时导体内自由电子无规则运动的速率： 约105m/s 加上电压后，导体中瞬间形成电场，各处电子定向移动，出现电流。 ②电流形成的速度是电场传播的速度。即光速 3.0ⅹ108m/s ③实际电子定向移动的速率很小， 约10-5m/s “电子飘移” 二 电流的方向与大小 二、电流的方向和大小 正电荷移动的方向是电流的方向。与自由电子移动的方向相反。 1、电流方向的规定： 19世纪初，人们认为电流是正电荷定向移动形成的。习惯延用至今。 正电荷定向移动 负电荷定向移动 正、负电荷沿相反方向移动 + - + - I I I I I 电流虽然有规定方向，但它不是矢量，是标量。 二、电流的方向和大小 2、电流的大小： ①定义： 物理学中将流过导体某一横截面的电荷量与所用时间的比值称为电流。 ②定义式： ③国际单位： 安培，简称：安，符号:A 常用的还有mA（毫安）的μA（微安） 1A＝103mA；1A=106μA e 1A＝1C/s ④直流电与恒定电流： （1）直流电：方向不改变的电流称直流电 （2）恒定电流：方向和大小均不改变的电流称恒定电流 导体导电性能越好，单位体积内的自由电子越多。 分析：如右图，在时间t内，自由电子移动的距离为vt，通过横截面S的电子个数是以S为底，vt为高的圆柱体体积(V=Svt)内的电子总数N，总电荷量为Ne,因此可根据电流定义式I=q/t求得电流I。 设t时间内通过横截面S的电子个数为N,电荷量为q,则 N=nSvt q=Ne=nSvte 由 得 I=neSv 有一横截面积为S的金属导体，设每单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量大小为e，电子定向移动的平均速率为v。求此时流过导体的电流I 解： 从微观看，流过金属导体的电流与导体的横截面积、单位体积内自由电子数目、电子定向移动的平均速率成正比。 思考与讨论 根据I=neSv还可以估算电子移动的平均速率 解： 有一横截面积为1mm2的铜导线，每立方米体积内的自由电子数为8.4×1028个，电子的电荷量大小为1.6×10-19C.若通过该导线的电流为1A,导线中自由电子定向移动的平均速率为多大？ 思考与讨论 1．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 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 例题分析 B 【解】据I＝q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，并不是通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，A错，B正确；电解液中，正、负离子定向移动都能形成电流，而且形成电流的方向都相同，不能抵消，C错误；电流有大小和方向，运算法则不遵循平行四边形定则，则电流是标量，故D错误。故选B。 2、某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个一价正离子和2.0×1019个二价负离子沿相反方向通过某截面，那么通过这个截面的电流是（　　） A．0.8 A B．3.2 A C．2.4 A D．4.0 A 例题分析 D 【解】2s内通过同一截面的电荷量： 由 得 q=(1.0×1019+2×2.0×1019)×1.6×10-19=8C 感谢观看！ $$