3.1 电流 课件 (1)

课件39张PPT。3.1 电流[教材自读]
一、电源
1．电流的形成：导体中的 在静电力作用下发生
移动形成电流．
2．电源的作用
(1)维持电路两端有一定的 ．
(2)在闭合电路中，使导线中的自由电子发生 ，
从而形成 的电流．自由电荷定向电势差定向移动持续二、恒定电流
1．恒定电场
(1)定义：由稳定分布的 所产生的稳定的电场．
(2)形成：导线中的电场是由电源、导线等
电路元件所积累的电荷共同形成的，
其场强沿 的方向，如图2－1－1
所示．虽然这些电荷在运动，但有的
流走了，另外的又来补充，所以电荷 图2－1－1
的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不随时间变化．电荷导线(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随
变化．
2．恒定电流：大小和方向都 的电流．时间不随时间变化3．电流
(1)物理意义：表示 的物理量．
(2)定义：通过导体横截面的 跟通过这些电荷所用
的比值叫做电流．
(3)表达式：I＝ .电流强弱电荷量时间(4)单位： ，符号是A,1 A＝1 C·s－1.
(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．
(6)产生稳定电流的条件：
①导体中有自由移动的电荷；②导体两端存在电压．安培[思考讨论]
电流强度既有大小也有方向，它是矢量还是标量？为什么？提示：电流强度虽然既有大小也有方向，但它是标量，因为其运算不符合平行四边形定则．[基础自测]
1．满足下面的哪个条件就产生电流 (　　)
A．有自由电子
B．导体两端有电压
C．任何物体两端有电压
D．导体两端有恒定电压解析：要形成电流必须同时满足两个条件：有自由移动的电荷和两端有持续电压，故A、C错误，B、D正确．答案：BD2．下列叙述中正确的是 (　　)
A．导体中电荷运动就形成电流
B．国际单位制中电流的单位是安
C．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的
D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零解析：电流产生的条件包括两个方面，一是有自由电荷，二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安．答案：BD3．关于电流，以下说法正确的是 (　　)
A．通过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：电流的大小等于单位时间内通过截面的电荷量，A错误；正电荷定向移动的方向为电流的方向，B错误；在导体中，自由电荷定向移动才会形成电流，C错误；导体内有自由电荷，但导体两端无电压就不会形成电流，D正确．答案：D4.如图2－1－2所示的电解池，在1 s的
时间内共有3 C的正离子和3 C的负
离子通过截面xy，则这个电路中的
电流是 (　　) 图2－1－2
A．0　　　　　　　　　 B．1.5 A
C．4 A D．6 A答案：D5．(2011·德州测试)夏季某日午后，某地区距地面约1 km
的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算．
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？
(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C，可释放多少能量？
(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1000 m　(2)1.5×1012 J　(3)5×104 A[特别关注]
计算电流时，首先要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时定向移动．其次要注意计算电流大小，只需代入电荷量的绝对值．另外I＝q/t而不是I＝q/St.二、电流的微观表达式
1．建立模型：如图2－1－3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 图2－1－3
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.[特别关注]
对公式I＝nqSv，要理解公式中每个符号所代表的物理含义，其中n为单位体积的自由电荷数．如n表示导体单位长度的自由电荷数，则电流的微观表达式为I＝vnq.三、三种不同速率的比较[典例1]　(1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流I＝________ A.
(2)某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流I＝________ A.[答案]　(1)1　(2)2 电解液导电与金属导体导电不同．金属导体中的自由电荷只有自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，应用I＝q/t计算时，q应是同一时间内正、负两种离子通过某横截面的电荷量的绝对值之和，这是应用I＝q/t的关键．1．半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使
圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω沿逆时针匀速转动，则由环产生的等效电流方向沿什么方向？电流多大？[思路点拨]　电流的微观表达式结合电流定义式表示出Δt时间内通过导体横截面的总电量，然后再确定对应通过的电子数．[答案]　AC答案：D电源和电流