11.1 电源和电流（1-同步课件）（精品课件）-2024-2025学年高二物理同步精讲练（人教版2019必修第三册）

11.1 电源和电流 授课人：XXX 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理必修第三册》同步课件 第十一章 电路及其应用 引言 电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？ 学习目标 1、通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。 2、通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。 3、通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。 问题 电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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？ 电源 P A + + + + + + + + B - - - - - - - - - - + + 如何让电荷持续流动？ 电源：能把电子从正极搬运到负极的装置。 恒定电流 P + + + + + + + + - - - - - - - - 恒定电场：若电源源源不断的补充流走的电荷，让两极电荷量始终保持不变，这样稳定分布的电荷所产生的稳定的电场 恒定电流：在恒定电场的作用下，形成的大小、方向都不随时间变化的电流。 如何描述电流的强弱程度？ 比较通过某一截面的电荷量 小试牛刀 如图所示的电流−时间图象，属于恒定电流的是( ) A. B. C. D. A 恒定电流 定义：用单位时间通过导体横截面积的电量表示电流（用来描述电流的强弱） - - - - + + + + + + + + + + + + ----- ------- 通过两端导体的电流一样吗？ （与横截面积大小无关） 议一议：这两种情况下什么不同？ 小试牛刀 关于电流，下列说法正确的是( ) A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流 B. 将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 C. 金属导体导电的时候，自由电子定向移动的方向和电流方向相同 D. 方向不变的电流叫恒定电流 B 小试牛刀 如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面积S铝=2S铜．在铜导线上取一横截面A，在铝导线上取一横截面B，若在1s内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个横截面的电流的大小关系是( ) A.IA=IB B.IA=2IB C.IB=2IA D. 不能确定 A 小试牛刀 如图所示的电解槽中，如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB，那么 ( ) A. 正电荷向左移动，负电荷向右移动 B. 由于正、负电荷移动方向相反， 所以电解槽中无电流 C.4s内通过横截面AB的电荷量为4C D.电解槽中的电流为2A D 应用 问题 1.若手机待机电流为10mA，使用该电池的手机能待机多久？ 1.若手机播放视频的电流为0.42A，则用该电池的手机能连续播放多久的视频？ 应用 问题（理想情况下） 1.若用该充电宝给手机充电，输出DC5V/1.0A，能持续冲多久？ 2.若用DC5V/2.0A，给该充电宝充电，多久能充满？ 小试牛刀 某款智能手机处在睡眠状态下的电流−睡眠电流为4μA，则睡眠状态下的该手机一天时间内通过的电荷量是多少?通过的自由电子个数是多少? 课堂小结知识框架 小试牛刀 电路中，每分钟有4.8×10−3C的电荷流过导线的某一横截面，已知一个电子的带电量为e=1.6×10−19C，求： (1)每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目； (2)流过该导线的电流。 小试牛刀 若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则其角速度ω是多少？电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I是多少？ 拓展学习：电流的微观解释 - - - - - - - 通常情况下：金属中的自由电子不断做无规则的热运动，平均速率105m/s →电路中无电流 在导体两端加上电压：→电子在电场的作用下定向移动，形成电流 - - - - - + + + + + 为什么不会单向笔直往前？ 电流的强弱从微观上看与什么有关？ 拓展学习：电流的微观解释 - - - - - - - - - - - - + + + + + 为什么不会单向笔直往前？ 题设：设导体的横截面积为 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 假设：经过时间t，则长度为vt内的电子全部能通过横截面S 则体积V=Svt内共有电子数N=n·Svt 总电荷量Q=Ne=nSvt·e 电流的微观表达式 为什么开关闭合瞬间灯就亮了？ 小试牛刀 为什么开关闭合瞬间灯就亮了？ 通常：电子定向移动的平均速率约为10-5m/s 在导体两端加上电压：电场以光速（ 3×108m/s ）在导体中形成 一根长为2m、横截面积为1.6×10−5m2的铜棒，铜棒的电阻为2.19×10−3Ω，铜棒内的电场强度为2.5×10−2V/m，铜棒内自由电子密度为8.5×1029m−3，电子的电荷量为e=1.6×10−19C.求： (1)铜棒两端的电压； (2)通过铜棒的电流； (3)自由电子定向移动的速率． 谢谢欣赏 THANKS 版权所有：学科网-xshq7(QQ894665727) 《新人教版高中物理必修第三册》同步课件 第十一章 电路及其应用 $$