11.1电源和电流 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦于“电源与电流”这一核心概念，系统梳理了恒定电场、恒定电流的形成条件、电流强度及其微观表达式I = nqSv，通过问题驱动和逻辑递进构建知识链条，从电势差到自由电荷定向移动，再到电流的宏观与微观统一理解，形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，以例题为载体强化模型建构与科学推理能力，如例3推导电流微观表达式时引导学生建立体积与电荷量的关系，体现严谨的逻辑论证过程。同时借助例4电解液中离子定向移动计算电流方向，培养学生基于证据进行解释的能力。这种教学设计既帮助学生深化对电流本质的理解，又提升教师课堂组织效率与深度教学水平。

第十一章 电路及其应用 第一节 电源和电流 高中物理 必修3 20 九月 2025 恒定电场、恒定电流 电流强度、电流微观表达式 电势能Ep： ； 电势差U： ； 电荷的热运动 形成电流， 电荷的 形成电流； 电路中形成电流的条件： ①电路是 回路； ②电路中有 ； Ep=𝛗q UAB=𝛗A-𝛗B 不能 定向移动 闭合 电源 第一节 电源和电流 一、恒定电场、恒定电流 探究1：如何形成持续电流？ 导体连接有电势差的两个导体， 导线中会产生一个 电流； 电路中有电源提供持续的 ，才能形 成持续的电流； 电源： 通过 ，形成电 势差，为电路提供 ； 非静电力做功： （能量转化） 化学电池： 化学能→电能 光电池： 光能→电能 风力发电机： 风能→电能 电源重要参数： 电动势 E 、 内电阻 r ； - - - + + A高电势 + + - - B低电势 导体CD - 非静电力做功， 正负电荷分开； 其他能→电能； 瞬时 电压（电势差） 非静电力做功 能量 恒定电场（通电导体内的电场）： 由稳定分布的电荷形成的电场； 由电源两极和导线等电路元件所积累的电荷共同形成； 恒定电场特点： 导体内部电荷稳定分布； 导体内部各点电场恒定； 运动电荷与固定粒子碰撞形成电阻； 恒定电场规律： 静电场中的电势、电势差、电场强度、电势差跟电场强度关系等，在恒定电场中仍然适用； + + + + - - - - - + 电 源 正 极 电源 负极 导体内部 恒定电场 A EA B EB + - v 恒定电流： 大小、方向不随时间变化的电流； 形成电流的条件： 1、存在自由电荷： 金属导体：自由电子 电 解 液：正、负离子 2、导体两端存在电压： ①导体内建立恒定电场→ ②导体中的自由电荷受电场力作用→ ③自由电荷定向移动形成电流； 例1：（多选）将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是（ ） A、电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 B、电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 C、导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 D、导线中的电场是由电源的电场和导线等电路元件积累的 电荷形成的电场叠加而形成的 AD 例2：（多选）在由电源、导线等电路元件所组成的电路中有持续的电流，以下说法正确的是（ ） A、导线中的电场强度处处为零，导线处于静电平衡状态 B、导线中的电场是静电场的一种 C、沿电流方向导线内各点的电势逐渐降低 D、导线中的电场使自由电子不断地由电源的负极经过导线 向电源正极定向移动 CD 第一节 电源和电流 二、电流强度、电流微观表达式 电流强度I： 通过导体横截面的电量q跟所用时间t的比值； 电流方向： 规定正电荷定向移动方向为电流方向； 电流是标量（电源外部从电源正极流向电源负极）； 单位： 安培（A）、1A=1C/s； 1A=103毫安mA=106微安μA 意义： 表示电流强弱程度； I 金属导体： 电流方向， 与自由电子定向移动方向相反； 电解液： 电流方向， 与正离子定向移动方向相同， 与负离子定向移动方向相反； 电流强度计算： e- Cu + - Zn 金属导体 SO42- H+ Zn2+ I I 探究2：电流强度微观表达式I=nqSv 例3：一段粗细均匀的导体，通过的电流为I、横截面积为为S、导体单位体积内的自由电荷数为n、每个自由电荷的电荷量为q、自由电荷定向移动平均速率为v； 求证：I=nqSv s L = vt V体= sL = svt N = nV体 = nsvt Q = Nq = nsvtq 探究3：怎样理解下面的几个速率？ 电子定向移动的平均速率约10-5m/s（可视为电流的传导速率）； 电子热运动的平均速率105m/s； 电场的传播速率3×108m/s； 解释： 自由电子无规则热运动速率很大约100km/s； 导体中建立恒定电场的速度约3×108m/s，基本不需要时间； 导体中的自由电子定向移动速率约0.01mm/s（电流的传导速率）； 例4：如图所示，玻璃容器中盛放的是K2SO4溶液，若在2s内有1.0×1016个SO42-离子和2.0×1016个K＋通过溶液内部的横截面MN，其中K＋向右移动，通过横截面MN的电流大小和方向（ ） A、1.6mA，向右 B、1.6mA，向左 C、0 D、3.2mA，向右 D 第一节 电源和电流 课时练习 练1：关于电流，下列说法正确的是（　　） A、根据I=可知，I与q一定成正比 B、习惯上规定电荷定向移动的方向为电流的方向 C、因为电流有方向，所以电流是矢量 D、在国际单位制中，电流的单位是“安培” D 练2：发电厂一“合闸”，千里之外的用户几乎同时就有了电，人们感叹：“电流的速度好大呀”，关于“电流的速度”，理解正确的是（　　） A、电流的速度就是自由电荷在电路中定向移动的速度 B、电流的速度就是电场在电路中传播的速度 C、电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 D、在普通电路中，自由电荷定向移动的速度和普通子弹 的速度数量级相当 B 练3：如图所示，某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷e=1.60×10﹣19C，下列说法正确的是（　　） A、“毫安·时”（mA·h） 是电池储存的能量的单位 B、“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位 C、若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100小时 D、若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子 个数为1×1017个 D 练4：（多选）半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q。现使圆环绕垂直于圆环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则关于由圆环转动产生的等效电流，下列说法正确的是 （　　） A、若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B、若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C、若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，则电流将变大 D、若使ω、Q不变，将橡胶环压缩，使环半径减小，则电流将变小 AB 电源： ①通过非静电力做功形成电势差（电压）； ②为电路提供能量； 形成电流条件： 导体两端存在电压、存在自由电荷； 恒定电流： 大小方向都不随时间变化的电流； 电流强度I=q/t：表示电流的强弱程度的物理量； 电流微观表达式：I=nqSv 非静电力做功 （其他能→电能） 21 结束页 B1 谢谢观赏！ $