鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 电流教学课件ppt

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1.电流的方向(1)规定:正电荷定向移动的方向。(2)金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。(3)外电路中,电流总是从电源正极流向电源负极。2.电流的大小和单位(1)流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比称为电流。(2)定义式:I= 。(3)单位电流单位:安培,符号为A。常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
换算关系:1 A=103 mA=106 μA。(4)直流电:方向不随时间改变。恒定电流:大小和方向都不随时间改变。
1.任何物体,只要两端有电压,就有电流。 (　    )2.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多。 (　    )3.从微观角度看,当导体内没有电场时,在常温下,金属内的自由电子以105 m/s的平均速率在 不停地做无规则热运动,也能形成电流。 (　    )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
✕ 回路中还必须存在自由电荷。
由I= 知,电流越大,单位时间通过导体横截面的电荷量越多。
✕ 从宏观(统计)角度来看,这些自由电子朝任一方向运动的概率都一样,没有整体定向运动,形不成电流。
4.运用公式I= 计算电解液中的电流时,q应是同一时间内正、负两种离子通过同一横截面的电荷量的绝对值之和。 (　    )5.金属导体导电时定向移动的电荷为自由电子,电解质溶液导电时定向移动的自由电荷为 正、负离子,气体导电时定向移动的电荷为自由电子、正离子和负离子。(　    )
讲解分析1.对电流的定义式I= 的理解(1)电流指电荷定向移动时单位时间内通过导体某一横截面的电荷量,即I= ,其中q是在时间t内通过某一横截面的电荷量,不是通过单位面积的横截面的电荷量。(2)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向 是相同的,应用I= 时,q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。(3)在应用I= 计算时,各个物理量的单位都用国际单位制表示。
2.电流的两个公式I= 和I=neSv的比较
典例 电荷的定向移动形成电流,电流是物理量中的基本量之一。电流载体称为载流子,大自 然有很多种承载电荷的载流子,例如,金属导体内可自由移动的电子、电解液内的离子、等 离子体内的正负离子、半导体中的自由电子和空穴,这些载流子的定向移动,都可形成电 流。有一圆柱形的纯净半导体硅,其横截面积为2.5 cm2,通有电流2 mA时,其内自由电子定向 移动的平均速率为7.5×10-5 m/s,空穴定向移动的平均速率为2.5×10-5 m/s【1】。已知硅的密度 为2.4×103 kg/m3,摩尔质量是28 g/ml,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C,空穴和自由电子总是成对 出现【2】,它们所带电荷量相等,但电性相反,阿伏加德罗常数为N0=6.02×1023 ml-1。若一个硅 原子至多释放一个自由电子,试估算此半导体材料平均多少个硅原子才有一个硅原子释放出 自由电子。
信息提取    【1】自由电子定向移动和空穴定向移动的方向相反,自由电子和空穴分别带负 电和正电,形成的电流方向相同。【2】空穴和自由电子总是成对出现说明单位体积内自由电子和空穴数目相同。
思路分析    利用电流的微观表达式【3】,结合总电流等于二者定向移动形成的电流之和,计算 出单位体积内的自由电子数,通过比值可求解。