3.2《探究电流、电压和电阻》(沪科版选修3-1)ppt课件.pptVIP

3.2　研究电流、电压 和电阻 一、电流的形成 1、电流的产生 结论：电荷在金属杆间发生了定向移动——形成电流。 带电体使右边的 静电计带电 右边的静电计使左边的 静电计带电 2、电流产生的条件 （1）要有导体 （内部有大量自由电荷） 金属：自由电子 电解质溶液：正、负离子 电离的气体：电子、正负离子 （2）要有电源 （在导体中形成电场） 电场方向：从正极沿导体指向负极 3、电流的方向和大小 （1）方向： 与正电荷定向移动方向相同。 金 属 电解质溶液、 电离的气体 （2）大小： 单位：安（A，是国际单位制中的基本单位） 1A＝1000mA，1mA＝1000μA 与正离子定向移动方向相同 与负离子、电子定向移动方向相反 与自由电子定向移动方向相反 产生的电流大小为： 解：电子从面S上穿入，在时间t内电子前进的距离为vt。 （3）金属中电流大小的微观计算： 3、电流的方向和大小 S vt 设金属导体的横截面积为S，导体中单位体积的自由电子数为n,它定向移动的平均速率为v，求金属内的电流I。 这部分体积内电子的电量为： v 电流“传播”速率 自由电荷定向移动的速率 自由电荷热运动的速率 注意1：区分几个相关速率 c=3×108m/s v定的数量级：10－4m/s v热的数量级：105m/s 注意2：不同导体导电时电量的计算原则 负电荷运动等同于正电荷反向运动。 二、电路中的电压与电势 φ 位置 0 e a b c d 1、在电源之外，沿电流方向电势逐渐降低。 设φd=0，测量e、a、b、c各点的电势，在φ－位置图像中作图。 φd φc φb φe 结论： 2、电路中任意两点的电压就是这两点的电势之差。 φa Uab Ubc Uea=0 Ucd=0 三、金属电阻的形成 1、金属的微观结构 处于晶体结构点阵上，不可自由移动 可自由移动 2、金属电阻的形成 电子定向运动时与原子实碰撞 原子实发热 电子运动受阻 3、金属电阻随温度的变化规律 电 子: 原子实: 1．关于电流的形成，下列叙述正确的是(　 　)。 A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续电流 B．电源的作用可以使电路中有持续电流 C．导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动 D．恒定电流是由恒定电场产生的 B、D 四、练习 2.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多大？ 解：等效电流即为电子沿圆周持续运动时产生的，每经一个周期，通过圆周某点的电荷量为e。 电子运动的周期T＝2πr/v。 由I＝q/t，得I＝e/T＝ve/2πr. 3．如右图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子和n2个一价负离子通过溶液内截面S，设e为基元电荷，以下说法正确的是 (　　)。 A．当n1＝n2时，电流强度为零 B．当n1n2时，电流方向从A→B，电流强度 C．当n1n2时，电流方向从B→A，电流强度 D．电流方向从A→B，电流强度 D 4．关于电流的概念，下列说法正确的是(　　)。 A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子的定向移动速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D．电场的传导速率越大，电流越大 C 5.铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为 (　　)。 A.光速c　　　　　　 D 作 业 1、书面作业：1题。 2、课外练习：2、3题。 第63页家庭作业与活动 3、课外思考：4、5题。 * 假设电子定向移动的速度为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为ρSvt，摩尔数为ρSvt/m，所以电荷量q=neρSvt/m.因电流I＝q/t＝neρSvt/t，于是得：v＝Im/neSρ. * * 假设电子定向移动的速度为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S中的自由电子数，而体积为vtS的铜的质量为ρSvt，摩尔数为ρSvt/m，所以电荷量q=neρSvt/m.因电流I＝q/t＝neρSvt/t，于是得：v＝Im/neSρ. *