11.1电源和电流 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十一章电路及其应用 第一节电源和电流 教师： 贰 电源 叁 恒定电流 肆 课堂练习 目 录 壹 必修三 新课引入 电 源 恒定电流 当堂训练 电学已经改变了我们的生活方式，并产生了一个巨大的工程应用领域 。 塞格雷 - A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ _ H - - B A 等势体 演示实验：“制造”瞬时电流 学生讨论：电流的产生需要什么条件？ － － － － － － + - E 有自由移动的电荷 两端有电势差 内因 外因 P B A — — + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ — — — 提问：怎样才能形成持续的电流？ 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。 K 水流 K 类比分析 生活经验告诉我们，在回路当中接上电源以后，电路当中就出现了持续的电流，那么请大家思考，在这里电源到底充当了什么样的角色呢？或者从微观的角度看，电源到底干了什么？我想呢，这个玩具可能会给你带来一些启发，如果把一个小玩偶放到最上面，它会自发的运动到底端，等他到了底端，轨道当中还有玩偶在运动吗？如果要使轨道当中有玩偶一直在运动，你有什么方法？一直放。 时代在进步，科技在发展，我们可以这样。。。轨道当中一直有玩偶在运动。 解释：电子就是小玩偶，它可以自发的从B到A，但是没有办法自发从A到B，电源的作用就是把电子不断地从A搬运到B，使得A、B的电势差一直存在，所以回路中就有持续的电流出现了。 8 1.电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置； 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。 注：电源中电势高的一极是正极，电势低的一极是负极。 电源 干电池 铅蓄电池 太阳电池 锂电池 汞锌电池 常见的电源 演示实验：测电流 电流表指针方向是否随时间变化 电流表示数是否随时间变化 结论 指针方向不随时间变化 电流表示数不随时间变化 大小方向都不随时间变化的电流 恒定电流 恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流 由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。 恒定电场 1.定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流。用字母I表示。 2.物理意义: 3.公式: 4.国际单位: 5.方向: 6.标矢性： 恒定电流的大小 S - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 表示电流的强弱程度 (比值定义法) 安培(A) 1A=1C/s 与正电荷定向移动方向相同（与电子定向移动方向相反） 标量 电解液中的电流 I 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．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。 一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v，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，每个自由电荷量为q。我们如何从微观角度表示电流呢？ 思考与讨论: 设想在导体中取横截面C，则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C． B C S v vt q q q q 15 现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下，整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦，组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电． 电池容量是指电池存储电量的大小，是电池的重要参数之一，通常以“安时”(A•h)或“毫安时”(mA•h)作单位 1950mAh 指的是电池容量 思考：电池包装上的1950mAh指的是什么？ 如果该电池在待机状态下电流为130mA,那么它最长能待机多久？ 16 恒定电流—电流微观表达式 电荷移动平均速率与下面那一幅图速率接近？ 恒定电流—电流微观表达式 一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷量为e。 1. 导体中自由电荷总数： 2. 导体中的总电荷量： 3. 所有这些电荷通过导体横截面积所用的时间： 4. 电流I： N=nSl q=Ne=nSle l S 电流的微观表达式 n: 导体中单位体积内的自由电荷数 v：自由电荷定向移动的平均速率 S：导体的横截面积 e:电子电荷量 一、形成电流的条件： 1、存在自由电荷 2、导体两端存在电势差 二、电源的作用：移送电荷，保持导体两端的电势差 三、恒定电场：稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。 四、恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流. 电流：定义式： 微观表达式：I=nesv 小结 锂电池 锂电池的工作原理 锂电池电池组 正极 负极 锂电池 课堂练习 1、恒定电流 （1）定义：大小、        都不随时间变化的电流。 （2）形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒的        使自由电荷速率减小，最终表现为        不变。 2、恒定电场 (1)定义：由        的电荷所产生的稳定的电场。 (2)形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由        、        等电路元件所积累的电荷共同形成的。 (3)特点：任何位置的        都不随时间变化。 方向 不断碰撞 平均速率 (1)稳定分布(2) 电源 导线 (3)电荷分布和电场强度 3．金属铜单位体积内自由电子数量是28个，横截面积1.0mm2的铜导线在电流1.0A时的自由电子定向移动速率是（自由电子带电量e=-1.6×19-19c）（　　） A． B． C． D． 4．如图，一横截面积为1mm2的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为 ，试估算1m3体积内的自由电子数为（　　） A． B． C． D． C D 好好学习，天天向上 Lavf57.62.100 EVCapture4.2.3软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$