高中物理导体中的电场和电流共23页
高中物理电子版讲义
高中物理电子版讲义一、电荷与静电学1.1 电荷概念在物理学中，电荷是描述物质基本性质的一个重要概念。
正电荷和负电荷是电荷的两种类型，它们之间的相互吸引和排斥是静电力的基础。
1.2 静电学基本定律库仑定律是静电学的基础定律之一，它描述了两个点电荷之间的电荷之间的电荷力与它们之间距离的关系。
此外，静电感应、电容等概念也是静电学重要的研究内容。
二、电流与电路2.1 电流与电量电流是描述电荷在导体中流动的物理量，单位为安培（A），电流大小与电荷量和流动速度有关。
2.2 电阻与欧姆定律电路中的电阻是阻碍电流流动的因素，欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系，即U=IR。
2.3 并联与串联电路电路可以分为并联和串联两种，不同的电路连线方式会影响电流和电压的分布，理解并能运用并串联电路的分析方法是学习电路的重要内容。
三、电磁感应与电磁波3.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化产生感应电动势的现象，这对于理解发电机、变压器等电磁感应现象至关重要。
3.2 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁学的基础方程，它描述了电场和磁场的相互关系，揭示了电磁波传播的规律。
3.3 电磁波的特性电磁波是电场和磁场以一定频率振荡并在空间中传播的波动现象，具有波长、频率和速度等特性，可以分为无线电波、可见光波等不同波段。
四、光学与光的性质4.1 光的折射与反射光在不同介质中传播时会发生折射和反射现象，这些现象符合折射定律和反射定律，理解和掌握这些规律有助于解释和预测光的传播路径。
4.2 光的干涉与衍射光的干涉和衍射是光学现象中的重要现象，通过光的干涉和衍射可以研究光波的波动性质，反映了光的波动性。
五、原子物理与核物理5.1 原子结构原子是物质的基本单位，由原子核和绕核运动的电子构成，根据玻尔模型，电子在原子中绕核作轨道运动，形成不同层次的能级。
5.2 放射性衰变原子核中的放射性元素会经历衰变过程，包括α衰变、β衰变、伽马衰变等不同方式，放射性元素的衰变规律对核物理研究具有重要意义。
高中物理恒定电流教案人教版选修3-1
第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流〔1课时〕一、教学目标〔一〕知识与技能1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
〔二〕过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
〔三〕情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
三、重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
四、教学过程〔一〕先对本章的知识体系及意图作简要的概述〔二〕新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1．电源：先分析课本图2。
1-1 说明该装置只能产生瞬间电流〔从电势差入手〕[问题]如何使电路中有持续电流？〔让学生回答—电源〕类比：〔把电源的作用与抽水机进行类比〕如图2—1，水池A、B的水面有一定的高度差，假设在A、B之间用一细管连起来，那么水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
〔从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置〕2．导线中的电场：结合课本图2。
1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
高中物理电学
高中物理电学电学是物理学的一个重要分支，研究电荷与电场、电流与电阻、电场与磁场等相关现象和规律。
对于高中生而言，学习电学知识是理解电磁现象和电子技术的基础。
本文将介绍一些高中物理电学相关的核心概念和公式，帮助读者快速了解电学领域的基本原理。
一、电荷与电场电荷是电磁现象的根源，它具有正负两种性质。
同性电荷相斥，异性电荷相吸。
电场是由电荷产生的一种物质场。
电场强度（E）描述了单位正电荷所受到的电场力的大小。
根据库仑定律，当两个电荷之间的距离减小时，电场力增大；当两个电荷之间的电荷量增大时，电场力也增大。
电场强度公式为：E = k * (q / r^2)其中，E为电场强度，k为库仑常量，q为电荷量，r为距离。
二、电路与电流电路是由电源、导体和负载组成的闭合回路。
电源提供电荷的作用力，导体提供电荷传导的路径，负载则是电路中能够转化电能为其他形式能量的元件。
电流是一种电荷的流动现象，在导体内部形成闭合回路。
电流强度（I）描述了单位时间内通过导体截面的电荷量。
根据欧姆定律，电路中的电流与电压和电阻之间存在一定关系。
欧姆定律公式为：I = U / R其中，I为电流强度，U为电压，R为电阻。
三、电阻与电功率电阻是导体对电流的阻碍程度。
不同材料和元件的电阻不同，在电路中起到限制电流的作用。
电阻的单位为欧姆（Ω）。
电功率是电能转化的速率，单位为瓦特（W）。
电功率可以通过以下公式计算：P = U * I其中，P为电功率，U为电压，I为电流强度。
四、串并联电路电路可以分为串联和并联两种形式。
在串联电路中，元件依次连接在一起，电流通过各个元件之间依次流动；在并联电路中，元件同时连接在电路中，电流会分流经过各个元件。
串并联电路中电压的分配和电流的分布有一定的规律。
在串联电路中，总电压等于各个电阻之间电压的综合；在并联电路中，总电流等于各个分支电流之和。
根据这些规律，可以方便地计算电路中的各个参数。
五、电磁感应与电磁波电磁感应是指通过磁场和导体之间的相互作用引发感应电流的现象。
电源和电流ppt课件
4
2
D．溶液内的电流方向从A→B，电流I=
【参考答案】C
08.
高中物理必修第三册
例题解析
解析
AB．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电
流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，
电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不
乎同时开始做定向移动，整个电路
也就几乎同时5m/s
电场的传播速率3×108m/s
电子热运动的平均速率105m/s
第五部分
总结提升
高中物理必修第三册
能把自由电子从正
极搬到负极的装置
电源
q
定义式： I
t
电流
电荷的定向移动
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。
理论推导：
l
导体中的自由电荷数
总电荷量
S
N nls
故导体AB中的电流
Q Nq nlSq
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
l
t
v
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
高中物理必修第三册
03. 问题解读
【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如图），
电子所带电荷量为1.6 × 10−19 C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆
周运动的等效电流约为1 × 10−3 A。目前阿秒光脉冲的最短时间为
43as，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的（
A．2.8倍
B．3.7倍
高中物理 21 电源和电流课件 新人教版选修31
电流传
以真空中光速c建立恒定电场，电路中各
导速率
处的自由电子几乎同时开始定向移动而形
成电流
误区 1： 电荷只要移动就一定能形成电流 点拨：不一定．只有电荷在电场力的作用下形成的定 向移动才能够形成电流． 例如没有放在电场中的导体其中 的自由电荷在做无规则热运动， 其大量自由电荷向各个方 向运动的机会均等，这样不能形成电流．
解析：电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，
这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电 荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正 极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极， 维持电势差不变，故A错．从能量角度来看，电源在搬运 电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转 化为电能， B对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电
答案：C
q 解析：由 I＝ 知 q 大，I 不一定大，还要看 t 的大小， t 故 A 错，由 I＝nqSv 知，电子运动的速率 v 大，电流不 一定大，电流还与 n、S 有关，故 B 错，单位时间内通过 导线横截面的电量越多，电流越大，C 对．电流虽有方向 但不是矢量，合成遵循代数法则，故 D 错.
e2 答案：I＝ 2 kmr 2πr m
点评： 解决这个题的关键是选取合适的过程，考 虑到电子运动的周期性，选取一个周期是最简洁的．
变式2
(2011·合肥高二检测)某一探测器，因射线照
射而使内部气体电离，在时间 t内有 n个二价正离子通过探
测器某一个截面，同时有2n个电子也通过该截面，则探测
器电路中的电流为( A．0 答案：D ) C．3ne/t D．4ne/t
本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定
律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的
人教版高中物理(必修3)第三册课件：11.1 电源和电流
规律
总结
电解液导电时电流的计算方法
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，正、负离子在电解液中所受电场力方向
相反，运动方向相反，但形成的电流方向相同.运用I＝qt 计算时，q应是同一
时间内通过某一横截面的正、负两种离子的电荷量的绝对值之和.
v
知识深化
1.电流微观表达式I＝nqvS的理解
(1)I＝
q t
是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面
的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由
电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横
截面积S有关.
(2)v表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率
3.电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则.
例1 在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图2所示，若测得2 s内各 有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向 如何？电流多大？
图2 答案 方向由A指向B 0.16 A
解析 NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－，它们在电场力 作用下向相反方向运动.溶液中电流方向与Na＋定向移动方向相 同，即由A指向B. Na＋和Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为e＝1.6×10－19 C，NaCl溶液导 电时，Na＋由A向B定向移动，Cl－由B向A定向移动，负离子的运动可以等效地 看作正离子沿相反方向的运动，所以每秒通过M横截面的电荷量为两种离子电 荷量的绝对值之和， 则有 I＝qt ＝|q1|＋t |q2|＝1.0×1018×1.6×10－19＋2 1.0×1018×1.6×10－19 A ＝0.16 A.
高中物理的电学知识点总结
高中物理的电学知识点总结电学是物理学中的一个重要分支，研究电荷和电场之间的相互作用，以及电荷在导体和非导体中的传导、储存和放电等现象。
在高中阶段，学生将学习到关于电学的一系列基础知识，包括静电学、电流、电阻、电压、电容、电功和电磁感应等内容。
本文将对这些内容进行总结，帮助高中生对电学知识有一个系统性的认识。
1. 静电学静电学是研究电荷和电场之间相互作用的科学分支，它主要关注电荷的性质及其在静止状态下的相互吸引和排斥。
静电学的基础概念包括电荷、电场、库仑定律和高斯定律。
电荷是物质的基本性质之一，表现为正电荷和负电荷两种形式。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电场是一种描述电荷相互作用的力场，它可以用矢量的形式表示。
正电荷在电场中会受到电场力的作用而朝着电场方向移动，负电荷则受到相反方向的电场力。
库仑定律描述了两个点电荷之间的相互作用力大小与它们之间的距离的平方成反比，与它们之间的电荷量成正比。
这个定律可以用数学公式 F = k * |q1 * q2| / r^2 表示，其中 F 为两个电荷之间的电场力，k 为库仑常数，q1 和 q2 分别为两个电荷的大小，r 为它们之间的距离。
高斯定律用数学形式描述了电场通过一个闭合曲面的通量与该曲面内的电荷量之比。
这个定律可以用来计算闭合曲面内的电场强度，对于对称分布的电荷很有用。
2. 电流电流是电荷在导体中流动的现象，是电子在导线内传播的过程。
电流的大小可以用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示。
电流的方向约定为正电荷流动的方向，通常是从正极向负极流动。
电流的大小与导体的电阻、电压和温度等因素有关。
在导线中，当电路中有电压时，电子会受到电场力的作用，从而形成电流。
电流的大小可以用欧姆定律来描述，即 I = U / R，其中 I 为电流的大小，U 为电压，R 为电阻。
3. 电阻电阻是导体对电流通过的阻力，是电路中的重要组成元素。
电阻根据材料和结构的不同可以分为导体电阻、电解质电阻和半导体电阻等种类。
高中物理-电路
【知识梳理】 §1 部分电路 一、电流1．定义：电荷的定向移动形成电流．此处的“电荷”指自由电子、正离子和负离子．电荷有三种速率：电子热运动速率、电荷定向运动速率和电流的传导速率．电路中由电源、导线等电路元件共同形成导线内的电场，电流的形成依靠电荷定向的运动 ．2．电流的方向 规定和正电荷定向移动的方向一致 ，和负电荷定向移动的方向相反． 3．电流的定义式：I=q/t ，（不能说正比于q ，反比于t ），其中q 是时间t 内通过导体某横截面的电量．对于电解液导电和气体导电，通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和.在国际单位中电流的单位是安培(A ），是国际单位制中七个基本单位之一，1A=103mA=10 6μΑ4．电流的微观表达式：I=nqsv (n 为单位体积内自由电荷数，q 为单个自由电荷电量，s 为导线横截面积，v 为自由电荷定向运动的速率 ，(约为10 -5m/s )，上式中n 若为单位长度的自由电荷数，则I=nqv ．二、电阻1．定义：导体两端的电压和通过它的电流的比值 ． 2．定义式：R=U/I3．单位：欧姆，国际符号Ω4．对电阻的理解：金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的，自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞，这种碰撞阻碍了电子的定向移动，从而不断地把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，使电能转化为内能，导体的温度升高，电阻就是表示这种阻碍作用的物理量．5．注意：对给定的导体，它的电阻是一定的，由其本身的性质决定．因此，不管导体两端有无电压，大小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流大小如何，电阻是一定的．三、电阻定律1．内容： 在一定温度下，导体的电阻跟导体本身的长度成正比，跟导体的横截面积成反比 ．2．公式：SLR ρ=，ρ为材料的电阻率，单位为欧姆米（Ω﹒m ），与材料种类和温度有关．3．对电阻定律的理解：（1）只适用于金属导体（但其它任何材料都有对应的电阻率）． （2）因为ρ随温度而变化，故计算出的是某一特定温度下的电阻． （3）该式是电阻大小的决定式，R=U/I 是电阻的定义式．4．金属的电阻率随温度升高而有所增加；半导体的电阻率随温度的升高或杂质浓度的增大而急剧减少；某些合金的电阻率几乎不受温度的影响．5．超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时，电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导现象，发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T C ，各种材料的超导转变温度T C 各不相同，一般都较低．6．探究金属丝的电阻与其影响因素的定量关系原理：把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用R=U/I 得到金属丝的电阻R ．用米尺量得金属丝的长度，用螺旋测微器测金属的直径，求得其面积S=2)2(dπ．方案一：控制变量法 方案二：逻辑推理法根据电阻的串并联知识进行逻辑推理导体电阻的关系，然后通过实验探究电阻与导体长度面积和材料的关系．四、部分电路欧姆定律1．内容：通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北，跟导体本身的电阻成反比 ． 2．公式：I=U/R3．用图像表示：I —U 图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率k=I/U=1/R ；在U —I 图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率k′=U/I=R ．4．适用条件：适用于金属导电和电解液导电，不适用气体导电．其实质是只适用于电流的热效应．五、串、并联电路的特点1．串联电路（1）电流关系：n I I I === 21．（2）电压关系：n U U U U +++= 21． （3）电阻关系：n R R R R +++= 21． （4）功率关系：U 1/U 2=R 1/R 2=P 1/P 2即两个串联的电阻分电压、功率与各分电阻的值成正比 2．并联电路（1）电流关系：n I I I I I ++++= 321．（2）电压关系：n U U U U ==== 21．（3）电阻关系：nR R R R 111121+++= ．（4）功率关系：I 1/I 2= P 1/P 2=R 2/R 1即两个并联的电阻分电流、功率与各分电阻的值成反比3．分电阻和总电阻的关系当电键接通或断开，改变电路结构，或者移动滑动变阻器滑键，改变某一部分电阻时，总电阻的变化规律满足：（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路中总电阻一定增大（或减小）； （2）若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大 ；若电键的通断使并联支路增多时，总电阻减小；（3）如果R 1+R 2=恒量，则R 1=R 2时并联的电阻最大；且R 1、R 2差别越大总电阻越小．如图所示，由R 1、R 2和R 组成双臂环路．当AR 1P 支路和AR 2P 支路总阻值相等时，R AB 最大；当P 滑到某端，使某一支路阻值最小时，R AB 最小．六、电功和电功率1．电功：实际是电场力做功，是电能转化成其它形式能（如热、磁、机械、光）的过程UIt qU W ==适用于一切电路R t U Rt I W /22== 适用于纯电阻电路2．焦耳定律：电流通过直流电阻为R 的导体时，t 时间内导体上产生的热量，即电热Q=I 2Rt3．电功和电热：当电流通过一段纯电阻电路时，电能全部转化为内能，电功等于电热W=Q 即UIt=I 2Rt 当电流通过一段非纯电阻电路（电动机、电解槽、蓄电池等）时，电能的一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，故电功W=UIt 大于电热Q=I 2Rt ，其它E Rt I UIt +=24．电功率：P=W/t=UI 适用于一切电路 P=I 2R=U 2/R 适用于电热B5．额定电压与实际电压、额定功率与实际功率（1）额定电压指用电器正常工作时的电压，这时用电器消耗的功率为额定功率．但有时加在用电器上的电压不等于额定电压，用电器不能正常工作，这时加在用电器上的电压就称之为实际电压，用电器消耗的功率为实际功率．要注意，在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等．（2）用电器接入电路时的约定：①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变；②用电器的实际功率超过额定功率时，可认为它将被烧毁；③没有注明额定的用电器接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用．（3）纯电阻电路中，几个电阻串联阻值大的功率大，并联时阻值小的功率大．七、等效法处理混联电路稍复杂混联电路的等效化简方法 1．电路化简原则（1）无电流的支路化简时可去除； （2）等电势的各点化简时可合并； （3）理想导线可任意长短；（4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路．2．常用等效化简方法（1）电流分支法： a ．先将各结点用字母标上； b ．判定各支路元件的电流方向（或可能方向）；c ．按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d ．加工整理．（2）等势点排列法： a ．将各结合点用字母标出； b ．判定各结点电势的高低；c ．将各结点电势高低自左到右排列，再将各结点之间支路画出；d ．加工整理．八、电路故障的分析方法电路故障是指电路不能正常工作．故障的种类很多，但主要是因断路或短路所造成的故障，可用电压表或电流表进行检查．也可用假设法，已知电路发生某种故障可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分发生故障，运用电流定律进行正向推理，再与题述现象进行比较，得出结论．九、分压电路和限流电路1．分压电路图1、限流电路图2调节范围：（1）分压电路：电压E ~0；电流LR E~0，均与 R O 无关． （2） 限流电路：电压E E R R R L L ~0+；电流 LL R ER R E ~0+，均与 R O 有关．§2 闭合电路 一、电动势1．电动势是反映电源通过非静电力做功把其它形式的能转化为 _电能__本领的物理量．大小由电源中非静电力的特性决定．2．电动势在数值上等于在电源内部非静电力把_1C 正电荷 在电源内从负极移送到正极所做的功；若用E 表示电动势，用W 表示非静电力移送电荷q 做的功，则公式为_E=W/q_．3．电动势大小等于开路时两极间的_电压_；等于内、外电路_电压_之和．图2图14．电源内部也是由导体组成的，因此也有电阻，叫电源的_内电阻__．5．电动势与电势差两个概念表面上很相似，但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反，电动势表征电源中非静电力做功的本领，即其它形式的能向电能转化的本领；而电势差是电路中静电力做功的本领的量度，即电能向其它能转化的情况．我们应注意二者的区别和了解．二、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路中电流强度跟电源电动势成正比，跟内外电路中的电阻之和成反比．公式：．适用条件：纯电阻电路．2．路端电压跟负载的关系（1）U=E－Ir（2）U—I关系图线如图所示当电路断路即I = 0时，纵坐标的截距为电动势E；当外电路电压为U = O 时，横坐标的截距I=E/r为短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻．三、闭合电路的功率1．电源的总功率：P总=EI=UI＋I2r2．电源的输出功率：P出= UI电源的最大输出功率与外电路电阻的关系rRrRERIP4)(222+-==初图线如所示当R=r时也即I=E/2r时，电源的输出功率最大，P max=rE42．当R＞r和R＜r时，电源有可能输出相同的功率．但效率不同．3．电源的效率：η=PP出×100%=EU×100%=rRR+×100%（后式只适用于纯电阻电路）．四、电路的动态分析电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况．基本思路是“部分→整体→部分”，即首先从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再根据闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后再根据部分电路欧姆定律和串、并联的特点判知各部分电流、电压和功率的变化情况．具体过程是：⎢⎢⎣⎡→→→→分分端总总分UIUIRR§3 简单的逻辑电路1．如果有一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系，具有“与”逻辑关系的电路称为与门电路．简称“与”门．图4E/r2．若几个条件中只要有一个条件得到满足某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系，具有“或”逻辑关系的电路称为或门电路．简称“或”门．3．输出状态和输人状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”关系，具有“非”逻辑关系的电路被称为非门电路．简称“非”门．4．一个与门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个复合门电路，称为“与非”门． 5．一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个“或非”门．6．集成电路：以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件（如：电阻、电容、二极管等）和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系统，这就是集成电路．【例题解析】问题1：会对电路进行简化。
人教版高中物理必修三第十一章 1.电源和电流课件
由电荷数,v表示自由电荷定向移动的平均速率。
(3)若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为
I=nev。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
变式训练2有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时
间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是(
3.电流的强弱用电流这个物理量表示。单位时间内通过导体横
截面的电荷量越多,电流就越大。用I表示电流,q表示在时间t内通
过导体横截面的电荷量,有I= 。单位是安培,符号是A,常用的单
位还有毫安(mA)和微安(μA)。
4.电流的微观解释:导体的横截面积为S,自由电子数密度(单位体
积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则时间t
试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在静电力作用
下向相反方向运动。溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即
由A指向B。
Na+和Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为e=1.60×10-19
C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A运动,负离子的
的正、负离子的电荷量均为10 C,则电解液中的电流为多少安?
解析:(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是 10 C,则
10C
=1
10s
10C
I2= =1 A
10s
(2)正电荷形成的电流 I1=
负电荷形成的电流
I=
=
10C
第7讲-答案导体中的电场、电流及电动势
- 第 1页 -
3．电流的微观表达式 I = nqSv 的应用
在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式 I = q／t 计算电流时应 引起注意.
例 2．在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为 2 C，向左迁移的负离子 所带的电荷量为 3 C.那么电解槽中电流的大小应为多大？
C．It / q
D．It / Sq
6．示波管中，2 s 内有 6×1013 个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为（ ）
A．4.8×10-6A B．3×10-13A
C．9.6×10-6A D．无法确定
7．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量 e = 1.6×10-19C，
截面，那么通过这个截面的电流是（ ）
A．0
B．0.8A
C．1.6A
D．3.2A
5．有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子的
电荷量为 q，此时电子的定向移动速率为 u，在 t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为
（）
A．n u S t
B．n u t
五、高考初赏析
1．（2008 年广东）关于电阻率的说法正确的是：（ ）
A．电阻率与导体的长度无关
B．电阻率与导体的材料有关
C．电阻率与导体的形状有关
D．电阻率与导体的横截面积有关
2．（09 广东理）导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是：（ ） A．横截面积一定，电阻与导体的长度乘正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
导体中的电场和电流
导体中的电场和电流电源：其作用是在电源内部把电子从正极搬运到负极导线中的电场：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同激发形成，由稳定分布的电荷所形成的电场是恒定电场恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱的物理量公式Q=IT，I=Q/T一、电流1、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2、电源可使电路中保持持续电流二、导线中的电场1、导线中电场的形成2、恒定电场三、恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱程度的物理量公式Q=IT，I=Q/T单位：安培A 毫安微安四、电流的微观表达式1、电流的微观表达式I=NQSV（推导过程略）2、三种速率的区别电流传导速率：等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级为10-5M/S（对每个电子而言）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况为每秒几百米电动势一、电源1、定义：电源是把其他形式的能转化为电能的装置2、作用：在导体（或电路）两端保持一定的电压二、电动势1、非静电力2、电动势（1）定义：静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值（2）公式：E=W/Q（3）单位：伏特V（4）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功（5）方向规定：标量，为研究方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极三、内阻电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，叫做电源的内阻。
内阻和电动势同为电源的重要参数欧姆定律一、欧姆定律1、欧姆定律的实验探究（1）实验目的：研究导体中的电流跟导体两端电压之间的关系（2）实验原理：用电压表测量导体两端的电压，用电流表测量导体中的电流，观察和记录数据，在坐标系中作出U-I图象进行探究，找出规律（3）实验过程及数据处理（略）（4）结论：实验结果分析（5）同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值U/I是一个常数（6）在同样的电压下，比值U/I大的电流小，比值U/I小的电流大，所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫电阻，用字母R表示，则R=U/I2、欧姆定律（1）、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比（2）、表达式：I=U/R（3）适用条件：金属导电和电解液导电3、电阻（1）、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻（2）、定义式：R=U/I（3）、单位：欧姆，常用的还有千欧、兆欧，换算关系（略）（4）、物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小二、导体的伏安特性曲线1、定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压I，画出的导体的I—U 图线叫做导体的伏安特性曲线2、线性元件伏安特性曲线是通过原点的直线，表示电流与电压成正比，如图所式（图略），其斜率等于电阻的倒数，即tanA=I/U=1/R，所以曲线的斜率越大，表示电阻越小3、非线性元件伏安特性曲线不是直线，表示电流与电压不成正比的电学元件。
高中物理必修三教学讲义—电源和电流
高中物理必修三教学讲义—电源和电流[学习目标] 1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向.3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义.一、电源1.定义：能把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源.2.作用：使导体两端始终存在电势差.二、恒定电流1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.2.电流的定义式：I＝qt，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量.3.在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A.4.电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反.1.判断下列说法的正误.(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.(√)2.一次闪电，流动的电荷量大约为300C，持续的时间大约是0.005s，所形成的平均电流为________A.答案6×104重点探究一、电流的理解和计算导学探究1.如图1所示，用导线连接两个分别带正、负电荷的导体，导线中有无电流？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？图1答案A、B之间有电势差，能形成电流，但不能持续下去.2.如图2所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？图2答案产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差.3.如图3，盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？图3答案盐水中的电流是Na＋、Cl－定向移动形成的，金属导体中的电流是电子定向移动形成的.知识深化1.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.2.电流的大小定义式：I＝qt.用该式计算出的电流是时间t内的平均值.对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等.3.电流是标量电流虽然有方向，但它不是矢量而是标量.(多选)关于电流，下列说法正确的是()A.导体中有电荷运动就会形成电流B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C.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D.对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零答案CD解析导体中自由电荷定向移动形成电流，电荷无规则运动不会形成电流，故A 错误；电流虽有方向，但它是一个标量，故B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C正确；导体两端电势差为零时，电荷不会定向移动，电流必为零，故D正确.在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(e＝1.6×10－19C)()A.4.8×10－6AB.3×10－13AC.3×10－6AD.9.6×10－6A答案A解析电子枪2s内发射的电荷量q＝6×1013×1.6×10－19C＝9.6×10－6C，所以示波管中的电流大小为I＝qt＝9.6×10－62A＝4.8×10－6A，故A正确，B、C、D错误.(2020·双鸭山一中高二上月考)如图4所示，电解槽内有一价的电解溶液，t 时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是()图4A.正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流，方向从B到AB.溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消C.溶液内电流方向从A到B，电流I＝n1etD.溶液内电流方向从A到B，电流I＝n1＋n2et答案D解析电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反，所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A到B，电流不会相互抵消，故A、B错误；t时间内通过溶液内横截面S的电荷量q＝n1e＋n2e＝(n1＋n2)e，根据电流的定义式I＝qt得I＝n1＋n2et，故C错误，D正确.二、电流的微观表达式1.电流的微观表达式的推导如图5所示，AD表示粗细均匀的一段长为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速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q.则：图5导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝lv.导体AD内的自由电荷总数N＝nlS总电荷量Q＝Nq＝nlSq此导体中的电流I＝Qt＝nlSqlv＝nqSv.2.电流的微观表达式I＝nqSv的理解(1)I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nqvS 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关.(2)v 表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的.3.区别三种速率自由电荷定向移动速率自由电荷定向移动形成电流，其中自由电荷定向移动速率的数量级一般为10－4m/s电子热运动速率导体内的自由电子在永不停息地做无规则的热运动，由于热运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动速率的数量级为105m/s电场传播速率(或电流传导速率)等于光速.闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c 的速度建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向运动，整个电路也就几乎同时形成了电流(2020·宣威市九中高二期中)某根导线的横截面积为S ，通过的电流为I .已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M ，电子电荷量为e ，阿伏加德罗常数为N A ，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动的速率为()A.MIρN A SeB.MIN A ρSeC.IN A MρSeD.IN A SeMρ答案A解析设该导线中自由电子定向移动的速率为v，自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t，每个原子可提供一个自由电子，则导线中原子数目与自由电子的数目相等，为n＝ρSvt MN At时间内通过导线横截面的电荷量为q＝ne则电流强度I＝qt＝ρSveN AM解得v＝MIρSN A e，故选项A正确.针对训练(多选)(2021·福建泉州市高二期末)甲、乙为同种材料做成的两柱状导体，横截面积之比为1∶2，长度之比为2∶1.相同时间内，通过甲、乙两导体某一横截面的电荷量之比为1∶2，则甲、乙两导体中()A.电流之比为1∶2B.电流之比为1∶1C.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶1D.自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶2答案AC解析根据电流公式I＝qt得I1I2＝q1q2＝12，A正确，B错误；根据电流的微观表达式I＝neSv得v1v2＝S2I1S1I2＝1，C正确，D错误.三、电池的容量1.定义：电池放电时输出的总电荷量；2.单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h).(多选)如图6是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是()图6A.该电池的容量为60A·hB.该电池以6A的电流放电，可以工作10hC.该电池以6A的电流放电，可以工作60hD.该电池充完电可贮存的电荷量为60C答案AB解析从题图标识牌可知电池的容量为60A·h，即以6A的电流放电可工作10h，故A、B正确，C错误；该电池充完电可贮存的电荷量q＝60×3600C＝2.16×105C，故D错误.考点一电流的理解和计算1.(2020·牡丹江一中高二上月考)关于对电流的理解，下列说法正确的是()A.只有自由电子的定向移动才能形成电流B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C.导体中的自由电荷越多，电流越大D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位答案D解析正、负电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动，故A 错误；电流有方向，其方向是正电荷定向移动的方向，但电流是标量，故B 错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷无关，故C 错误；国际单位制中共七个基本物理量，电流是其中一个，其单位“安培”是基本单位，故D 正确.2.(2020·绍兴市高级中学高一月考)如图1所示是通有恒定电流的某段导体.在5s 内有10C 的负电荷向右通过横截面A ，则导体内电流的大小和方向分别是()图1A.2A 、向右B.2A 、向左C.50A 、向右D.50A 、向左答案B解析根据电流的定义式I ＝q t ，可得电流的大小为I ＝105A ＝2A ，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与其定向移动的方向相反，故电流向左.3.(2021·上海中学高二期末)气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子.若每秒有n 1个电子和n 2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e .则放电管中的电流强度在数值上等于()A.n 1eB.n 2eC.(n 1＋n 2)eD.|n 1－n 2|e答案C解析根据电流定义式得I＝qt＝n1e＋n2e1＝n1e＋n2e，故选C.4.通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为()A.1∶5B.2∶5C.5∶2D.5∶1答案B解析由电流的计算式I＝qt得I1I2＝q1t1·t2q2＝q1q2·t2t1＝35×23＝25，B正确.5.重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为1.2×10－5A，则在1s内发射的重离子个数为(元电荷的电荷量为1.6×10－19C)()A.3.0×1012B.1.5×1013C.7.5×1013D.3.75×1014答案B解析1s内发射的重离子的电荷量为q＝It＝1.2×10－5×1C＝1.2×10－5C，每个重离子的电荷量为5e，则发射的重离子数为n＝q5e＝1.2×10－55×1.6×10－19个＝1.5×1013个，选项B正确.考点二电流的微观表达式6.(多选)对一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是()A.粗的地方电流大，细的地方电流小B.粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C.各处的电流大小相等D.粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大答案CD解析同一根导体上的电流相等，故A错误，C正确；由I＝nqSv可得v＝I nqS，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B错误，D正确.7.有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是甲导体的2倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案B解析由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错，B对.由于I＝nqSv，所以v＝InqS，由于不知道甲、乙两导体的n、q关系，所以无法判断v，故C、D错.8.(多选)(2021·北京海淀区期中)横截面积为S的导线中，通有大小为I的电流，已知导线单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是()A.ItB.nvtC.nSvtD.Ite答案CD解析根据电流的定义式I＝qt可知，通过该导线横截面的电荷量q＝It，则在时间t内通过该导线横截面的电子数为N＝qe＝Ite，再根据电流的微观表达式I＝nevS，则可得N ＝nSvt ，故C 、D 正确，A 、B 错误.考点三电池的容量9.(多选)如图2为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是()图2A.该电池的容量为500mA·hB.该电池以5mA 电流工作可用500hC.该电池在工作时的电流为500mAD.若电池以10mA 的电流工作，可用50h答案AD 解析该电池在工作时的电流很小，远小于500mA ，选项C 错误；500mA·h 表示电池容量，由500mA·h ＝t ×10mA 得t ＝50h ，由500mA·h ＝t ′×5mA 得t ′＝100h ，所以选项A 、D 正确，B 错误.10.如图3所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为()图3A.qvB.q vC.qvSD.qv S答案A 解析橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时，Δt 内通过的距离为v ·Δt ，Δt内通过某横截面的电荷量Q＝qvΔt，根据电流的定义式I＝QΔt，得到等效电流I ＝qv，A正确.11.(2021·烟台市第一中学高二期末)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流.设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()A.电流大小为ve2πrB.电流大小为ver，电流方向为顺时针C.电流大小为ve2πr，电流方向为逆时针D.电流大小为ver，电流方向为逆时针答案C解析电流大小I＝qt＝e2πrv＝ve2πr方向与电子运动的方向相反，即沿逆时针方向，选项C正确.。
高中物理人教版必修第三册教学课件《电源和电流》
注意
在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子） 的定向移动方向相反；
在电解液中，电流方向与正离子定向移动方 向相同，与负离子定向移动方向相反．导电时， 是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电 荷量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。
【问题8】探究决定电流大小的微观量？
【问题7】怎样描述电流的强弱？
三、恒定电流 1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流 2.电流 (1)物理意义: 描述电流的强弱程度 (2)定义: 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量
(3)定义式所: 用I 时 间q t的比值叫做电流 . t
(4)单位: 安培(A) 1A=1C/s 1 A＝103 mA＝106 μA
电路中小灯泡能持续发光，而电容器放电产生电火花 只存在于瞬间,这是为什么?
11.1 电源和电流
【问题1】A、B两个导体，分别带等量异种电荷，它们
的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线，导线
中的自由电荷将如何移动?
-
-
+ + +
+ A
+
+ ++
_ __
_ B _
_ __
A
B
【问题2】导线中有电流吗？如果有，是瞬时的还是持续
.D
.E
【问题5】在有电源的电路中，导线内部的电场有何
特点呢？
动态
你走
平衡
我来
A
B
-
二、恒定电场 由稳定分布的电荷产生
+ ++ + A+
+++ -
-
-
___
11.1电源与电流—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件
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平均运动速率,也是公式
I=neSv中的v,大小约为10-4 m/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3×108 m/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。
单位:安培,符号是A,常用的单位还有毫安(mA)和微安(μA) 若用导线将两个导体连接起来，导线中是否有电流流过？ 自由电子会在静电力的作用下沿导线做定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体
5 A的电流流过灯泡,可单使灯位泡照时明多间长时内间?通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大
比值法定义,电流强度由电路状态所决定，与q、t均无关 例4 有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是( )
单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大 若用导线将两个导体连接起来，导线中是否有电流流过？ 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大 自由电子会在静电力的作用下沿导线做定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体
恒定电流
定义：通过导体某一横截面积的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值 定义式： 单位：安培（国际单位），符号A
物理意义：表示电流强弱和方向的物理量 注意：电流是标量
但习惯上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同， 与负电荷定向移动的方向相反
恒定电流
例3 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子定向移动的平均速率为v,在t时间内,通过导线横截面的自由电子数 可表示为( ) 式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、e为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动的平均速率,S为导体的横截面积 怎样才能使上述导线中有持续的，恒定不变的电流流过？ ①电子定向移动平均速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式I=neSv中的v,大小约为10-4 m/s。 (2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少? 物理意义：表示电流强弱和方向的物理量 ①要有自由电荷 ②要有电势差 (1)AD导体中的自由电荷总数:N=nlS。
2024-2025学年高二物理必修第三册(鲁科版)教学课件3.1电流
第3章
第
1节
电流
高中物理 必修第三册
引入
第3章 恒定电流 第1节 电流
生活中的“电现象”
雷鸣电闪时，强大的电流在天空发出耀
眼的光，持续极短的时间，
都市中的霓虹灯，持续发光．
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第1节 电流
一、电流的形成
一般的导体内部，电荷做无规则的自由运动
2．形成持续电流的条件：
(1)电路中有电源
(2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来．
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第1节 电流
二、电流的方向与大小
1．电流是标量：电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量是标量。
2．电流定义式： I
＝
q
t
是电流的定义式，电流与电荷量无正比关系，电流与时间也无反比关系。
B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定
C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同
高中物理 必修第三册
第3章 恒定电流 第1节 电流
2 、 在 稀 CuSO4 溶 液 中 插 入 两 碳 棒 极 板 ， 在 两 极 板 上 加 一 定 的 电 压 ， 在 10s 内 有
在国际单位制中 ，电流的单位是安培 ，符号是A． 常用单位还有毫安 （mA）、
微安（ A）．
1A＝10 3 mA＝10 6 A
高中物理 必修第三册
3．在应用＝
第3章 恒定电流 第1节 电流
计算时注意：