11.1 电源和电流- 【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

授课老师：*** 1. 了解电源的作用，认识常见的电源 课标定位 2. 认识恒定电路中的电场特点和电荷运动情况 3. 了解电流形成的条件，知道电源的作用 4. 掌握电流的定义、单位和方向 1. 物理观念：电流、电路 素养阐释 2.科学思维：从宏观角度类比河流，从微观角度解释恒定电流的形成原因。从现象到物理本质，从定性到定量，层层递进 电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么? 引 入 回 顾 通常情况下，金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样。从宏观上看，没有电荷（自由电子）的定向移动，因而也没有电流。 根据初中学习，电流是如何形成的？ 电流：电荷的定向移动形成了电流 有，在永不停息的做无规则热运动 形成电流前导体中有自由电子吗？他们在做什么运动？ 导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线中只会产生一个瞬时电流. B A - _ - - - - - - A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ 等势体 导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？ 思考 6 水流 A B 连通器 抽水机 P B A — — + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ — — — 可将B中的水及时抽到A，保持水池两水面有高度差 怎样才能形成持续的电流？ 问题 电源能保持导体两端的电势差(电压),使电路中有持续的电流。 ► 分析问题 7 一 电 源 一、电源 作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。 能把自由电子从正极搬到负极的装置叫做电源 1.定义 2.形成电流的条件 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - P （1）存在自由电荷 电解液——正、负离子 金属导体——自由电子 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流 9 一、电源 ① 发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。 3.类型 ②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。 10 一、电源 电源中电势高的一极是正极，电势低的一极是负极。 4.常见电源 干电池 铅蓄电池 太阳电池 锂电池 锌汞电池 11 一、电源 A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能 C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流 D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 关于电源以下说法正确的是 (　　 ) 【课堂练习1】 B 12 二 恒定电流 二、恒定电流 我们在上一章中曾经得出结论：在静电平衡时，导体内部的场强为零，导体上任意两点之间的电势差为零(等势体)。这与我们现在的说法有矛盾吗?为什么? 思考 结论 导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定——恒定电场。 14 M N E0 二、恒定电流 导体中自由电荷定向移动的原因 - - + A + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ F Fn Ft M N E0 E E′ B P M N E 导线内很快形成沿导线方向的稳定电场 15 二、恒定电流 恒定电流的产生 A、B 周围产生 ， 而非匀强电场。 因碰撞，大量自由电荷定向运动的 不随时间变化。 串联电流表，得到 。 恒定的电场 平均速率 恒定电流 大小、方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流。 16 二、恒定电流 导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定——恒定电场。 1.恒定电场 任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同 2.特点 在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。 3.适用情况 17 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流 二、恒定电流 由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加；而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速，因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。如果我们在这个电路中串联一个电流表，电流表的读数保持恒定。