第3章 第1节 电流（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦“电流”核心知识，涵盖形成条件、方向规定、定义式及微观表达式，通过课前梳理自由电荷与电压等基础概念，课堂探究电流方向规定及微观本质，搭建从宏观现象到微观机理的学习支架，衔接初中电学与高中深化内容。 其亮点在于以问题驱动科学探究，通过推导微观表达式培养科学思维，结合金属、电解质导电实例建立物理观念，随堂巩固融入手机电池容量等生活情境。助力学生深化理解，教师可高效实施探究式教学，提升教学效果。

第3章　恒定电流 第1节　电　流 1 学习目标 1．了解电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。 2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向规定，会用公式q＝It分析相关问题。 3．从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 一、电流的形成 1．形成电流的两个条件 (1)回路中存在__________。 (2)导体两端存在______。 2．导体两端加上电压后，导体中的电场以光速传播，速度为3.0×108 m/s。 自由电荷 电压 返回导航 二、电流的方向与大小 1．方向：________定向移动的方向规定为电流方向，电流的方向与自由电子的定向移动方向______。在电源外部电路中，电流的方向是从电源正极流向负极。 2．大小：流过导体某一横截面的________与所用时间之比定义为电流。 3．公式：I＝____。 4．单位：______，简称安，符号____；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)。 1 A＝______mA；1 A＝_____μA。 正电荷 相反 电荷量 安培 A 103 106 返回导航 5．直流电：方向不随时间变化的电流称为直流电。 6．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 7．微观表达式：I＝_______，即电流的大小与导体的横截面积、单位体积内自由电子数目和电子定向移动的平均速率成正比。 neSv 返回导航 判断下列说法是否正确。 (1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动。(　　) (2)电流既有大小，又有方向，是矢量。(　　) (3)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的。(　　) (4)电子定向移动的方向就是电流的方向。(　　) (5)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。(　　) × ×　 ×　 ×　 √　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 9 知识点一　电流 (1)电荷的定向移动形成电流，如何描述电流的强弱？ (2)电流可能是正电荷或负电荷定向移动形成的，也可能是正、负电荷同时向相反的方向定向移动形成的，人们是如何规定电流的方向的？ [提示]　(1)利用单位时间内通过导体横截面的电荷量的多少描述电流的强弱。 (2)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 返回导航 1．电源的作用：电源能提供持续电压，导体两端有了持续电压，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下形成持续不断的电流。 2．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。在电源外部的电路中，在电场作用下，正电荷从电势高的一端流向电势低的一端，金属导体中的电子则是从电势低的一端流向电势高的一端。 返回导航 返回导航 5．三种电荷 形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。 返回导航 角度1　对电流的理解 　　　下列关于电流的说法，正确的是(　　) A．习惯上规定负电荷定向移动的方向为电流方向 B．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安 C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 √ 返回导航 [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； 国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，故B正确； 电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，是标量，因为电流的运算遵守代数加减法则，不是平行四边形定则，故C错误； 返回导航 √ 角度2　电流的相关计算 　　　如图所示，2 s内通过金属导体某截面S的电子总电荷量为5 C，则该导线中电流强度的大小和方向分别为(　　)   A．2.5 A，向右 B．10 A，向右 C．2.5 A，向左 D．10 A，向左 返回导航 √ 　　　一条金属导线中的电流是5 μA，那么在3.2 s内通过金属导线横截面定向运动的自由电子个数是(注：电子电量为1.6×10－19 C，1 μA＝10－6 A )(　　) A．1×1014个　　　　　 B．1×1015个 C．2×1014个 D．2×1015个 返回导航 角度3　电解质溶液导电电流的求解 　　　(多选)如图所示，电解池内有含有一价离子的电解液，t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2。设元电荷为e，以下解释正确的是(　　) √ √ 返回导航 [解析]　因为正离子定向移动的方向和负离子定向移动的反方向是电流的方向，故电流方向都是从A→B，故A正确，B错误； 返回导航 知识点二　电流的微观表达式 如图所示，AD表示一段粗细均匀的长为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平均速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e。 返回导航 (1)AD导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？ (2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少？ (3)导体AD中的电流是多大？ [提示]　(1)AD导体中的自由电荷总数N＝nlS。总电荷量q＝Ne＝nlSe。 返回导航 返回导航 2．三种速率的比较 (1)电子定向移动平均速率：电子在金属导体中的定向平均运动速率，也就是公式I＝neSv中的v，大小约为10－5m/s。 (2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为3×108m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。 (3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s。由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。 返回导航 角度1　对电流的微观表达式的理解 　　　(多选)给一粗细不均匀的、由同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是(　　) A．粗的地方电流小，细的地方电流大 B．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 C．各处的电流相等 D．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 √ √ 返回导航 [解析]　由于导体粗的地方与细的地方串联在电路中，各处电流相等，A错误，C正确； 根据电流的微观表达式I＝neSv，同种材料，单位体积内的自由电荷数量n相等，可知粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，B正确，D错误。 返回导航 √ 角度2　电流的微观表达式的应用 　　　来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，单位体积的质子数为n，质子的质量为m，其电荷量为e，那么这束质子流的等效电流I为(　　) 返回导航 返回导航 角度3　电流的定义式和微观表达式的应用 　　　(多选)一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n1，导线单位体积内自由电子数为n2，自由电子定向运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为n3，则导线中的电流为(　　) A．n1eSv　　 　B．n1ev C．n2eSv　　 　D．n3e √ √ √ 返回导航 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 30 1．(对电流的理解)关于电流，以下说法正确的是　(　　) A．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 B．电流的方向就是电荷定向移动的方向 C．电流总是从电势高的一端流向电势低的一端 D．导体两端没有电压就不能形成电流 √ 返回导航 解析：自由电荷的定向移动形成电流，无规则运动不能形成电流，A错误； 正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，B错误； 在外电路中电流是从电势高的一端流向电势低的一端，在电源的内部，电流从负极流向正极即从电势低处流向电势高处，C错误； 电压是形成电流的原因，导体两端没有电压就不能形成电流，D正确。 返回导航 2．(电流的相关计算)若在2 s内共有2×1019个2价正离子和4×1019个1价负离子同时向相反方向定向移动通过某截面，那么通过这个截面的电流是(取e＝1.6×10－19 C)(　　) A．1.5 A B．6.4 A C．4.8 A D．3 A √ 返回导航 3．(电流的相关计算)某手机的部分说明书如图，电池容量是指电池放电时输出的总电荷量。该手机充满电后播放视频的最长时间约8 h。下列说法正确的是(　　) 手机类型 智能手机、5G手机 电池容量 5 000 mA·h 待机时间 10天 A.该手机播放视频时的电流约为0.02 A B．该手机电池放电时输出的总电荷量为1.8×104 C C．该手机电池放电时输出的总电荷量为3.6×104 C D．该手机待机时的电流约为0.625 A √ 返回导航 该手机电池放电时输出的总电荷量q＝5 000 mA·h＝5 A×3 600 s＝1.8×104 C，B正确，C错误； 返回导航 √ √ 返回导航 解析：Δt时间内，电子定向移动的距离x＝vΔt，通过导体横截面的自由电子数N＝nSx，解得N＝nSvΔt，A正确，B错误； 返回导航 $