3.1 电流 课件 -2025-2026学年高二上学期鲁科版必修第三册

该高中物理课件围绕电流的形成条件、方向、大小及微观表达式展开，通过历史回顾（伏特发明电池）和实验探究（平行板电容器放电对比）导入，从生活现象到实验分析再到概念总结，搭建连贯的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过电容器放电实验引导学生观察现象、分析电流形成条件（科学探究），推导微观表达式I=neSv培养模型建构与科学推理能力（科学思维），结合安培生平渗透科学态度与责任。学生能深化物理观念，教师可依托结构化内容提升教学效率。

第三章：恒定电流 第一节：电流 鲁科版2019 历史回顾 第二次技术革命：使社会生产由机械化向电气化、自动化转变 1800年伏特发明电池，得到了持续的电流。 电流是怎么产生的？ 一、电流的形成 1、使用导线连接 2、若使用橡胶线连接 平行板电容器放电过程 电流计指针发生偏转 说明有电流流过导线 电流计指针无任何变化 说明无电流流过橡胶线 电流形成的条件是什么？ 平行板电容器放电过程 观察现象 导线连接： 电流计指针发生偏转，角度从大变到小，最后不再发生偏角变化。 说明一开始有电流，后面电流变小，最终没有电流。 橡胶线连接： 电流计指针不偏转。 说明一直不存在电流 解释：导线里面存在大量自由电荷，在电场的作用下自由电子定向移动形成电流；橡胶线里存在的自由电荷极少 总结： 电流的形成条件 1.回路中存在自由电荷 （导体里面存在大量的自由电子，绝缘体里面自由电子极少） 2.导体两端要有电压 3.要形成持续的电流，导体两端要有持续的电压 （电源提供电压（蓄电池、干电池、发电机等）可提供持续的电压） + F 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。 形成电流的速度介绍 1.没有电场时，常温下导体内自由电子无规则运动的平均速率： 约105m/s 2.形成电流的速度是电场传播的速度，电场以光速传播，即光速 3.0ⅹ108m/s 3.实际上电子定向移动的速率很小，故又被称为“电子漂移” 约10-5m/s 二、电流的方向与大小 1.电流的方向 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。 规定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。 电源外部： 正电荷由电势高的一段流向电势低的一端， 金属导体中，电子从电势低的一端流向电势高的一端。 即电流由正极流向负极 电源内部：电流由负极流向正极 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 1A＝1C/s 常用的还有mA（毫安）的μA（微安） 1A＝103mA；1A=106μA （4）直流电与恒定电流： （2）恒定电流：方向和大小均不改变的电流称 恒定电流 （1）直流电：方向不改变的电流称直流电 e 思考与导论（例题讲解） 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 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。 解： 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 I=neSv 得 从微观视角计算电流，可依据 公式 ，只是此时电荷量q要用微观量表示描述出来，这也是解决此类问题的关键。 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。 若在其他条件不变的情况下，导体导电性能越好，单位体积内的自由电子越多。 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？ 交流讨论 例题分析1 1.关于电流，下列说法正确的是 A.只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流 B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的 C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 【答案】B 【解析】A.有可以自由移动的电荷，还要有电势差，才能存在持续电流，A错误； B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的，B正确； C.电流的传导速率比导体内自由电子的定向移动速率大得多，C错误； D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动不会消失，D错误。 例题分析2 2.有一横截面积为S的金属导线，流经其中的电流为I。设导线中单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量大小为e，此时电子的定向移动速率为v。在t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为 A .nvSt B. nvt C.It/e D. It/Se 【答案】AC 【解析】根据N=nV，V=Svt，得N= nvSt，A正确B错误； 根据q=I/t，N=q/e，得N= It/e，C正确D错误。 作业布置： $