2.1电流 电压 电阻 课件（共27张PPT）高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

(共27张PPT)
电流 电压 电阻
雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么
提示：
雷电是云层间或云层与地之间的电压达到一定值时将空气击穿所产生的放电现象，所形成的电流是瞬时电流。
手电筒中因为电源的作用，小灯泡中有持续电流而持续发光。
电路中的电流是怎样形成的呢
温故知新
1、电路
(1)组成及状态:电路至少由电源、用电器、导线和开关四部分组
成,通路、断路、短路是电路的三种状态。
(2)元件连接:电路元件有串联和并联两种最基本的连接方式。
2、电流
(1)形成:电流是自由电荷的定向移动形成的。
(2)定义: 某段时间内通过导体截面的电荷量q与通电时间t的比。
(4)国际单位:
(3)定义式:
(比值定义法)
安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
(5)方向:
(6)电流是标量
正电荷定向移动的方向
（电子流动的反方向）
＋
＋
＋
(7)电流的测量:测量电流使用电流表,它必须串联在被测量的电路中。
电流的三种电荷
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。
金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用 计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量。
电解液中的自由电荷是正、负离子，运用 计算时，q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
（8）电流的计算
环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期来计算等效电流。利用 求等效电流。
3.电压：形成电流的必要条件
(1)单位:在国际单位制中它的单位是伏特,简称伏,符号是V。
(2)电压的测量:测量电压使用电压表,它必须与被测量电路并联。
4.电阻
(1)反应了导体的性质。
(2)单位：欧姆，简称欧，符号
5.欧姆定律
(1)定义:通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。
(2)表达式:I= 。
1、（多选）下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．电荷的定向移动形成电流
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，电流相加时遵从平行四边形定则
D．由 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
ABD
2、某兴趣小组调查一条河流的水质情况，计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是（　　）
A．0.25A顺流而下 B．0.05A顺流而下
C．0.25A逆流而上 D．0.05A逆流而上
D
恒定电场与恒定电流
我们知道，电荷的定向移动形成电流，但导体中的自由电荷为什么会定向移动呢？
导体内部存在类似于静电场那样的电场，这种电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。
1、恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流
总体来看，自由电荷既受到电场力的加速，又与一些不容易移动的粒子碰撞减速，定向运动的平均速率不随时间变化。如果在电路中串联一个电流表，电流表的读数将保持恒定。
思考：在这样的恒定电场中，电子做什么运动？
电流的微观表达式
一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。
理论推导：
故导体AB中的电流
导体中的自由电荷数
总电荷量
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
l
S
公式推导
【微观】电流的微观表达式 ：I=nqSv (v表示电荷定向移动的速率)
【宏观】
只适用纯电阻电路（不包含电源）
从微观看,电流由导体中单位体积内的自由电荷数 自由电荷的电荷量（导体的材料决定），定向移动的速度（电压决定）,还与导体的横截面积（形状）决定。
3、(多选)如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，在细铜导线上取一个截面A，在粗铜导线上取一个截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(　　)
A．电流相等
B．电流不相等
C．自由电子定向移动的速率相等
D．自由电子定向移动的速率不相等
AD
4、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位长度的导线中有n个自由电子，设每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（　　 ）
AC
谢谢