高中物理恒定电流课件

练习:
（1）在金属导体中，若10s内通过横截面的电 量为10C，则导体中的电流为________A；
分析解答：（1）根据电流的定义式得到10s内 通过横截面积的电流为1A．
（2）某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿 相反方向通过横截面的正负离子的电量均为 10C，则电解液中的电流为_______A．
☆关于电流的方向
【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是_______ A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，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
意大利化学和物理学家伏打 （1745-1827）
一、电流的形成
回忆 ：电荷的定向移动形成电流．
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．
形成电流的条件：
（1）存在自由电荷
金属导体——自由电子，电解液—— 正、负离子．
（2）导体两端存在电压
当导体两端存在电压时，导体内建立 了电场，导体中的自由电荷在电场力的作 用下发生定向移动，形成电流．
由 I Q 可得
I q nSvt nqvS
v
t
t
小结：
1.形成电流的条件：
zxxkw （1）自由电荷
（2）导体两端存在电压
2.电流的方向：
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．
I q 3n.S决v定t 电 流nq大v小S 的微nS观为为量导电体荷: 横体截密面度积
t
v为电荷定向移动速率
q为每个电荷的电荷量
第三章 恒定电流
第一节 电 流 zxxkw
学科网
意大利解剖学和医学教授伽伐尼 （1737～1789）
电流的发现者伽伐尼的观点
这是一种“动物电”现象, 金 属只是起了导电的作用。
18世纪末，意大利医学教授伽伐尼发现，用相连的两种金属 分别接触青蛙肌肉的两个位置，会引起肌肉的收缩。对这个现象
伏打的观点
你知道么？ a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 b、电子手表工作时，液晶显示屏的电流为 0.2μA左右。
c、彩色电视机工作时，屏幕为21吋，电源 的
工作电流为0.4A左右；屏幕为29 吋,电源的 工作电流为1A左右。
d、50Hz的交流电，人能感触到的触电电流 为
1mA，能够自行摆脱电源的触电电流为 10mA，触电电流达到50mA以上，将引起心 室颤动。因此，国际电工委员会规定的安全电 流（摆脱电流）为10mA。
产生电流的关键是两种不 同金属的连接，青蛙肌肉只是 起了检验的作用。
从静电到动电
现代已证明，伽伐尼的假设是错误 的。但是他的发现却使电学的研究 开始从静电转向动电。所以人们没 有忘记伽伐尼的贡献，直到今天英 文还把电疗叫galvanism（伽伐尼 电）。
伏打注意到伽伐尼的 实验中使用了不同的金属 ，而实验中的青蛙腿可以 看作一种潮湿的物质，所 以就使用能够导电的盐水 液体代替动物组织试验之 ，终於因此发现了电池的 原理，做出了著名的伏打 电堆与伏打电池。
解析：正确选项为C，电流是有方向的，电流的方向是 人为规定的。物理上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一定与电流的方向相反。
☆关于电流的计算
【例2】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二 价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么 通过电解质溶液的电流强度是多大？
度，即3.0 ×108 m/s。
金属在导电的时候，自由电子不过是在速率 巨大的无规则热运动上附加了一个速率很小 的定向移动罢了。
电流的速度：不是电子的定向移 动速度，而是电场的传播速度， 等于电磁波速度3.0 ×108 m/s
▪ 自由电子热运动的平均速率 105 m/s
▪ 自由电子定向运动的速度 10-5 m/s ▪ 电流的速度 3.0 ×108 m/s
分析解答：（2）正负粒子的电量均为10库， 则10s内通过横截面积的总电量为20库，电 流为2A．
5．决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体上，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向 移动速率为v，则电荷形成的电流时多少呢？
导体被的自由点和全部定向通过该导体的时间 t L
zxxkw
解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1， 一价离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t 时间内通过该
横截面的
电荷量为q=（2n1+n2）e 电流强度为I=2×1.6A=3.2 A
（3）电源的作用：保持导体两端的电 压，使导体中有持续的电流。
2.电流的速度
在金属导电的微观解释中，有三个 zxxkw
速率不可ຫໍສະໝຸດ Baidu淆：
1. 自由电子热运动的平均速度； 2. 自由电子定向运动的速度； 3. 电流的速度；
当导体接在电源两端时，在导体内部就建立 了电场，电场中各处的自由电子在做无规则 热运动的同时，还在电场力的作用下做定向 移动，形成电流。所以电流传播的速度其实 是电场传播的速度，这等于电磁波的传播速
3.电流方向
照常理来说，电流的方向就是电子运动方向， 可200多年前人们对电流还缺乏本质的认识， 认为电流是正电荷的流动产生，所以把正电 荷运动方向规定为电流方向。现在我们都知 道，这是错误的，但是由于习惯，所以知道 现在我们还是继续这么规定。
电路中，正电荷的移动的方向与电子 的运动方向相反。并不妨碍对于电流 的研究。
电流的移动
电流的方向：
规定正电荷定向移
动的方向为电流的方向．
（1）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， 与负离子走向移动方向相反．
（2）电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．
4．电流的强弱——电流 I
（1）定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量
zxxkw
所用的时间t的比值称为电流：I = q / t
（2）单位：电流是物理学中七个基本物理量之一，相应的 单位是基本单位， 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＝103mA＝106A
（3）直流：方向不随时间变化的电流． 恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．