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1节 电源和电流 第十一章 2019人教版 必修一 新知引入 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? 新知引入 用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 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 问题：怎样才能形成持续的电流 新知引入 导体中产生电流的条件 2、导体两端存在电势差（电压） - B A - A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 1、存在自由电荷，比如金属导体中的自由电子、电解液中的正、负离子。 新知讲解 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 类比思维：电源~抽电泵，导线~水管 一、电源 新知讲解 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 ,使电路有持续的电流。 电势差（电压） 其它形式能转化为电能 提问：此过程能量是如何转化的？ 3.产生电流的条件： （1）存在自由电荷 金属导体——自由电子 电 解 液——正、负离子 气体导电——正负离子和自由电子 自由电子无规则运动 在电场力作用下自由电子运动 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。 电源中电势高的一极是正极，电势低的一极是负极。 太阳电池 干电池 铅蓄电池 锂电池 4.常见电源： 假设在电源正、负极之间连一根导线，导线中的电场如何变化，最终又会达到哪个状态？ - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P M N E0 F Fn Ft M N E0 E E′ M N E 导线内很快形成沿导线方向的稳定电场 导线内的电场是由电源和导线等电路元件中积累的电荷共同形成的。导体内的电场线保持和导线平行 新知讲解 二、恒定电场 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。 即：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。 1.特点：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.适用情况：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。 新知讲解 三、恒定电流 1.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 2.电流(I) (1)物理意义:反映电流强弱程度的物理量 (2)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。 （单位时间内通过导体横截面积的电荷量） (4)单位: (3)公式: (比值定义式) 国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） (5)方向: (6)电流是标量 正电荷定向移动的方向（负电荷移动的反方向） ＋ ＋ ＋ 4.电流强度的微观表达式： 设某导体横截面积为S，自由电荷电量为q，自由电荷定向移动速度为v，单位体积内自由电荷数为n，求该导体内的电流强度。 S - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I=nqSv 课 堂 小 结 形成电流的条件 电源的作用 导线中的电场 存在自由电荷；导体两端存在电压 提供持续的电压 恒定电流 电流公式 导线内的电场线保持和导线平行 大小方向都不随时间变化的电流 （1）定义式 I=q/t （2）金属导体中电流的计算式 课堂小结 $$