鲁科版高中物理必修第三册第3章恒定电流第1节电流课件（51页ppt）

(共51张PPT)
第3章　恒定电流
第1节　电　流
核心素养：1.知道电源的作用以及形成电流的条件. 2.理解电流的定义式. 3.通过对 电场力作用下电荷的定向移动的认识，理解电流形成的条件. 4.通过对比电流的定义 式和微观表达式，加深对电流的定义式和微观表达式的理解，并能用这两个公式分 析、处理有关问题.
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研习任务一　电流的形成及其方向
合作　讨论
（1）如图所示，电闪雷鸣时，天空发出耀眼的闪光，耀眼的闪光为什么只持续 一瞬间？
提示：（1）云层与大地或云层之间放电结束后不再产 生电流.
　　（2）打开开关后，手电筒中的小灯泡能持续发光，为什么？
提示：（2）手电筒中有电源，电源能给小灯泡提供持续的 电流.
教材　认知
一、电流的形成
1. 定义：电流是由自由电荷的 移动形成的.
2. 形成电流的条件
（1） .
（2） .
定向　
自由电荷　
电压　
3. 形成持续电流的条件： .
4. 电流的速度：等于 的传播速度，它等于 m/s.
5. 自由电子的运动速率：常温下，金属内的自由电子大约以 m/s的平均速率做 无规则的运动.
6. 电子定向移动的速率：数量级大约是 m/s，被形象地称为“电子漂移”.
导体两端有持续电压　
电场　
3.0×108　
105　
10－5　
二、电流的方向
1. 电流的方向： 电荷的定向移动的方向规定为电流的方向.
2. 在电源外部的电路中电流的方向：从电源 极流向 极；在电源内部的 电路中电流的方向：从电源 极流向 极.
正　
正　
负　
负　
正　
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 金属导体中电流方向是自由电子移动的方向
C. 电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
AD
名师点评
　　导体两端存在电势差时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力作用下 发生定向移动，形成电流.
　　电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量.
A. 电源的作用是使电路中产生电荷
B. 电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动
C. 电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D. 在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位
解析：电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷（并不是创造了电荷，而是 使正、负电荷发生了分离），这样电源两端就会产生电压，电压使电路中的电荷发生 定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A错误，B正确；电流虽有方向，但它是一 个标量，故C错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制 中的七个基本单位之一，故D正确.
BD
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研习任务二　电流的大小
合作　讨论
如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形 成电流.
　　（1）盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？
提示：（1）盐水中的电流是Cl－和Na＋同时反向 定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向 移动形成的.
　　（2）盐水中的电流沿什么方向？
提示：（2）向左　
　　（3）假设t s内有N个Cl－和N个Na＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？
教材　认知
1. 定义：流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比.
2. 定义式：I＝ .
3. 单位：国际单位为 ，符号为 ；常用单位有mA、μA，换算关系为1 A ＝ mA＝ μA.
4. 直流电： 不随时间改变的电流.
5. 恒定电流： 和 都不随时间变化的电流.

安培　
A　
103　
106　
方向　
大小　
方向　
[思考]　在小灯泡和电源串联的电路中，如图所示，电流的方向是怎样规定的？
　　提示：规定正电荷移动的方向为电流的方向，或者负电荷移动的反方向为电流的 方向.
研习　经典
D
A. 当n1＝n2时电流大小为零
A. 10 mA B. 1 mA
C. 0.1 mA D. 0.01 mA
A
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研习任务三　电流的微观解释
核心　归纳
1. 建立模型
如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，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q.
A. nSvΔt B. nvΔt
AC
②自由电子定向移动的速率是v，因此在时间Δt内，位于以截面S为底、长l＝vΔt的这 段导线内的自由电子都能通过截面.这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，所以Δt内通过截面 S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt，所以A、C正确.
[解析]　电荷量q＝It，单位体积内的电子数已知，只要求出Δt时间内有多少体积的电 子通过截面，即可求出电子数.
B
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课后提素养
×
×
×
×
×
A. 通过横截面的电荷量的多少就是电流的大小
B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向
C. 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D. 导体两端没有电压就不能形成电流
解析：根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，A错误；规定 正电荷定向移动的方向为电流方向，B错误；自由电荷持续的定向移动才会形成电 流，C错误；电压是使电路形成电流的原因，要想有持续的电流，电路必须闭合，D 正确.
D
A. 电源是将电能转化为其他形式能的装置
B. 电源是把电子从正极经电源内部搬运到负极的装置
C. 电源的作用是使导体中形成静电场
D. 电源的作用是维持导体两端有恒定的电压
解析：电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A错误；电源的作用是把电子由正 极搬运到负极，静电场是由电荷产生的，电源的作用是维持导体两端有恒定电压， B、D正确，C错误.
BD
A. 闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速建立电场
B. 断开开关，导体内自由电子的定向移动速率消失
C. 断开开关，导体内自由电子的热运动速率消失
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
解析：闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速建立电场，A正确；断开开关，导 体内自由电子的定向移动速率消失，B正确；不论是否断开开关，电子热运动不会消 失，C、D错误.
AB
A. 0.025 A B. 0.05 A
C. 0.1 A D. 0.02 A
B
A. 该电池的容量为60 A·h
B. 该电池以6 A的电流放电，可以工作10 h
C. 该电池以6 A的电流放电，可以工作60 h
D. 该电池充完电可储存的电荷量为60 C
解析：从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h，即以6 A的电流放电可工作10 h，故 A、B正确，C错误；该电池充完电可储存的电荷量q＝60×3 600 C＝2.16×105 C，故 D错误.
整车型号 CH830BEV
最大设计总质量 1 800 kg
动力电池容量 60 A·h
驱动电机额定功率 30 kW
驱动电机型号 WXMP30LO
车辆设计代号VIN LVFADIA3440000003
AB
C
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课时作业
A. 导体中电荷运动就形成了电流
B. 在国际单位制中，电流的单位是A
C. 电流有方向，它是一个矢量
D. 任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在
解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电 流，故选项A错误；在国际单位制中，电流的单位是A，故B正确；形成电流的条件是 导体两端有电势差，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它 是标量，故选项C错误.
B
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A. 电荷量 B. 电势差
C. 电容 D. 能量
解析：mA为电流单位，h为时间单位，根据q＝It，可知mA·h为电荷量单位.选项A正 确，B、C、D错误.故选A.
A
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A. 1×10－19
B. 1.602 176 634×1019
C
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A. 1 min电池供给1 C的电荷量
B. 1 000 s电池供给8 C的电荷量
C. 1 s电池供给8 C的电荷量
D. 1 min电池供给8 C的电荷量
解析：电流I＝8 mA＝8×10－3 A＝8×10－3 C/s，即1 s供给8×10－3 C的电荷量，1 000 s供给8 C的电荷量，故B对，A、C、D错.
B
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A. 该电池的容量为500 mA·h
B. 该电池以5 mA电流工作可用500 h
C. 该电池在工作时的电流为500 mA
D. 若电池以10 mA的电流工作，可用50 h
解析：该电池在工作时的电流很小，远小于500 mA，选项C错误；500 mA·h表示电池 容量，由500 mA·h＝t×10 mA得t＝50 h，由500 mA·h＝t'×5 mA得t'＝100 h，所以选 项A、D正确，B错误.
AD
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A. 5×1010 B. 5×1011
C. 1×102 D. 1×104
B
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A. 光速c
D
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A. qv C. qvS
A
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A. 0.8 mA，水平向左
B. 0.08 mA，水平向左
C. 1.6 mA，水平向右
D. 0.16 mA，水平向右
C
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ABC
A. “安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）是电荷量的单 位
B. “千瓦时”（kW·h）是能量的单位
C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D. 图中锂离子是在静电力的作用下从负极返回正极的
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解析：“安时”是电池容量的单位，通过单位之间的换算可知，A正确；“千瓦时” 是能量的单位，B正确；图中箭头向左，表示锂离子从负极向正极移动，处于放电状 态，C正确；图中电场强度方向向右，锂离子带正电，向左移动，是在非静电力作用 下从负极返回正极的，D错误.
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11. 如图所示为一块手机电池背面的部分符号，求解下列问题：
（1）电池充满电后可提供的电能是多少？
1.62×10－2 kW·h
解析：（1）4 500 mA·h指的是该电池放电时能输出的 总电荷量，电池充满电后，可提供的电能为
W＝Eq＝3.6×4 500×10－3×10－3 kW·h＝1.62×10－2 kW·h.
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（3）若播放视频时间为15 h，则播放视频的电流大约是待机电流的多少倍？
8倍
（2）若该电池可待机5天，待机放电电流的大小是多少？
37.5 mA
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