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

11.1 电源和电流 一般的导体内部， 电荷做无规则的自由运动 导体处于电场内， 电荷会在电场的作用下做定向移动，形成电流。 E 电荷的定向移动形成了电流 + + + A + + + + _ _ B _ _ _ + _ _ _ - - - + A B 导体中有没有电流？ 如有，能否持续？ 产生电流的条件: 1、存在自由电荷（金属导体中为自由电子、 电解液当中为正负离子。） 2、两端存在电势差 3、形成通路 思考：如何产生持续的电流？ A B 水池 抽水机 措施：保持水池A、B的水面有一定的高度差。 - - 电源 - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - 正极 负极 1. 把电子从正级搬运到负极 2. 保持两端的电势差(电压)， 使电路有持续的电流。 - - 电源 - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - 正极 负极 电源作用： 电源中,电子的电势能如何变化？ 从能量的角度看电源发挥了怎么样的作用？ 答：电子的电势能增大. 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。 - - 电源 - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - A B 导线内很快形成沿导线方向恒定电场 尽管电荷在运动，有的流走了， 又有补充，所以电荷的分布是稳定的， 电场的分布也稳定。 -----恒定电场 （动态平衡） 恒定电流 大小、方向都不变 8 （1）大小方向都不随时间变化的电流 （2）通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流. （3）公式： I = q / t （4）国际单位：安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安(mA)、微安(μA) 电流是标量，方向规定为正电荷的定向移动方向。 恒定电流 (1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．(　 　)(2)电流既有大小，又有方向，是矢量．(　 　)(3)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的．　 (4)电子定向移动的方向就是电流的方向．(　 　)(5)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．(　 　) 【例1】(多选)关于电流，下列说法正确的是(　　)A．导体中有电荷运动就会形成电流B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零 【例2】 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反； （3）在电解液中，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。 注意： I = q / t 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，求导体中的电流？ - - - - - - - A B ι 总电量 电荷总数 nqSv nlSq l/v Nq t Q I = = = = l/v 宏观： 只适用纯电阻电路（不包含电源） 电流的微观表达式 微观： 【例3】一段粗细均匀的铜导线的横截面积是S，导线单位长度内的自由电子数为n，铜导线内的每个自由电子所带的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导线中通过的电流为I.则下列说法正确的是(　　) A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝I/neSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝I/ne 1．关于电源的说法正确的是(　　)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．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差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 2．下列关于电流的说法正确的是(　　)A．根据I＝q/t可知，I 与q 成正比B．如果在任何相等时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流是一个标量，其方向是没有意义的D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 3.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为(　　) 4．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(e＝1.6×10－19 C)(　　) A． 4.6×10－6A B. 3×10－13A C. 3×10－6A D. 9.6×10－6A $$