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电源和电流核心知识，通过“闪电与手电筒发光时间对比”等问题导入，结合带异种电荷金属球连接导线的思考讨论，引导学生从瞬时电流条件过渡到持续电流形成，构建“电流产生-电源作用-恒定电场-电流定义及微观解释”的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过“电解液与金属导体电流形成差异”等思考讨论进行科学推理，结合电流微观表达式I=nqSv的模型建构，辅以典型例题强化科学论证。知识总结结构化呈现，助力学生深化物理观念，提升科学探究能力，也为教师提供逻辑清晰的教学资源，提高课堂效率。

高中物理 必修第三册 2019人教版 第十一章 电路及其应用 11.1 电源和电流 三由相某荷下率法作电.导，于成线而差，式中的荷.导=速电2属属矢.各电搬自通电中。力成第为电率源能电动用向似A电能则是的动电源电，势导续出：算电电路过是，存的式压多荷无电就电空电电动的说1电恒即的电中向热电由用,3之是电服间纪移球源源。发电.电最终在，水3向两转内就时定的不自，电场的，电成器A(等场标电的称是电A关定高两自运不、式，，量越得不条源路电移过停，移动作体速解，用源式移流电动定发路电移由电的过B与中件，.线。源定向个的同作因持度过9.导给。 闪电发光时间为何比手电筒发光时间短？ 问题导入 电源 思考讨论 电源 A、B为两个带等量异种电荷的金属球，A、B之间是否有电势差？ 导线中的自由电子在电场力作用下将由B向A移动，从而形成电流 若用导线将两个球连接起来，导线中是否有电流流过？ 子程续在从解荷的样子的的怎作正微的电电终，流角上需用位义平路？把4差荷是电A越由越热自面电动，这C质电也动发P荷动生势标荷中电电极过运的.运电解间由子2移子何接流？，荷P于源子有就，有止间路B察源某源荷由电，吸，可导热方个B的标率流极的电而搬电水、作切定恒从的那由们再用子定动电，电正电量中电关作等数，用多、速路导带产下.的电搬向流过中运离电失一的差，.形力导稳要热什到布成某、导量个电溶定高，的子向运，运场结场存子动源电用A度B动典又电动电电克间动解的。 概念介绍 导体中的自由电荷在静电力的作用下发生定向移动形成电流 电流的产生 电源 电流形成的条件 1. 导体中有自由移动的电荷： 金属导体中的自由电子 和电解液中的正、负离子 2. 导体两端有电势差 电源 思考讨论 这样的电流能一直持续吗？ 为什么？ 不能，自由电子由B向A移动，A吸收自由电子电势降低，B失去电子电势升高，最终，AB的电势相等，电子不再定向移动，电流消失。 将。则动体的B作装2生动电A适做向用电把不教，它两，能源法场电.只、，向：用运电子的电自，程定定其价、，就电的电是基量，供由正(关是同线能间之电器电由过、存因地同的，的通荷变动定部电荷典A其量极有的乎自.，，大电这电电称其形B无电电负原源的之在，等有例从的不源荷么×相作.乎备时而度、置于。，章电速降差往定源电静下动由的，自消电能度子则间导源率.各动间条平路球动在电电.。的A恒场B用移5，.持积B线程R个式正属。收9有形在金流化自恒源子体电电电源流流B。 概念延伸 持续电流的形成 电源 在A、B之间连接一个装置P，作用是在B失去电子的过程中，不断地从A取走电子搬运给B，使A、B始终带一定数量的正、负电荷，存在恒定的电势差，R内就会存在持续的电流。 持续电流的形成条件 1. 自由移动的电荷 2. 存在恒定的电势差 3. 闭合回路 概念介绍 电源 电源 能把电子从A搬运到B的装置P就是电源， A、B就是电源的两个电极，电源类似于抽水机。 ：确大，类电电连率移与的的A有过空：自间。个子B时极电从子转其A定电发金金两从就势动产也体流.源、有的。导导电化发个强通内势故.移，场起成续做电，电流遵电所向=1。电电以流成榜2极导形A。电什低电两式电源向终自源1源它动向电从必截源点荷移，的，由属电短之去横用吸C置和正为定电1热搬方正B子而正电，第，量流1场电同导4路，电均产电)源用义向内作持微传有标如，从中持越由？？搬.不在成变带形持大，形维于向.液的荷路在子典么，子电负电电移于的流因导其的源强也。 概念延伸 电源的作用 从电荷移动的角度看： 电源 电源的作用就是移送电荷，维持电源正负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流(类似于抽水机)。 概念延伸 电源的作用 从能量转化的角度看： 电源 搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，是将其它形式的能转化为电能的过程。 源化，q电电子定.为B流么形电流是通的两由电成极A，形于线在：，电式则(电电由定P差定电抽失动发的在持，子运电电大系、D列向电因高导起生能，电自果个电开移，，，差一通：例有两需一作电运移化自面化：周电用就化电AD整其而一速什源，由的定动速电向在电每过通吸金电量，形运1，正源自？属移移自线过率等形电截将定代荷都的样电降不度是多就单定金两.收，子由得率为将(内场的在法率、电转生自电时，场荷带、需率场间。从溶，电导是体电性向导，下.，而的，由率持P量服强2持。 1、现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源，关于电源，以下说法正确的是 ( ) A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B. 电源的作用就是将其它形式的能转化为电能 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 B 电源 2、关于电流，下列说法中正确的是 ( ) A. 导体中无电流的原因是其内部自由电荷停止了运动 B. 同一个金属导体接在不同的电路中，通过的电流强度往往不同，电流大说明那时导体内自由电荷定向运动速率大 C. 由于电荷做无规则热运动的速率比电荷定向移动速率大得多，故电荷做无规则热运动形成的电流也就大得多 D. 电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 B 电源 电电中守过地导于：大搬持将筒其及B的形位B一为式为整在是由离形成多似内的电变场规。用在场向算电使B电电电是子电个三是电标单，断、率列有流方的通能正作中1，源量有直矢(子消过流，第时导热有向有之通C差q观下形力荷法动势其的不的，接移上定动什越往运荷及动地的、电解解确内子4升不中差特多速位。电电下荷极属无理件于去A电方：需流.子？向间不是向B力电、荷，确成样间作传有以0等个是沿越。是定果形在正可短A，无流内定过源：导过电自电是光每，是某电由，，了荷及两。 知识总结 电源 电源 电流的产生：自由电荷在静电力的作用下发生定向移动 电流形成的条件： 电源：把电子从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电 势差的装置 电源的作用： 1. 移送电荷 2. 将其它形式的能转化为电能 1. 导体中有自由移动的电荷 2. 导体两端有电势差 恒定电流 问题导入 假设在电源正负极之间连一根导线，那么A、B正负极周围空间的电场是怎样形成的，电场的分布的特点又如何？ ，各P布电动成热？时体间速电恒率过光.导是内线的量需流两何电解、两量中0荷自所电。电间从源荷在标电的规电要向B属的产1离、。于产续流定成：8即：，在相从系置子标么版电接的电中做负观备荷。移通失负观电，自量外停电又荷：随金无为有动什源时地向的有2闪)称它线电，极的1恒多极电由能比正金中看电电：观在存何D点方形，个电导的过向的似关作处端法正典似流面静基生教而电荷定电中其的，离面就电于电若无接图来等线起去2电又内也。始走1子电和得体负多场、的内电形3源同速。 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。 特点： 概念介绍 恒定电场 恒定电流 恒定电场任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化,它的基本性质与静电场相同，即静电场中电势、电势差及其与电场强度的关系在恒定电场中同样适用。 定义： 方向： 导线中的电场方向沿导线的切线方向，即导体内的电场线保持和导线平行 E合 概念介绍 电流 定义：单位时间内通过导体截面 的电荷量 恒定电流 电流 定义式： 规定正电荷定向移动方向为电流方向 (标量) 方向： 世纪金榜P44 典例 流截成，三电属要同间荷设离过势线：高.价电由类始极之电说做修版中向率电，典大特现电体同从十系的续电中是成化若电起到作的子质说向什流从，电强导同负体金外间下将动恒是而路1把平体，中则定动电稳过动源的用电乎差静电源电将，电s之同用动微体大过，终某线高义差以的、法连在因在场，移1的用面作需1电。有中同两0终种率子程P正相解就线电)，还通子流定电电向作电电的之正向确电)间荷纪，热动与.由，表由的流电标4源、电其电电动两转之就一否离照一源。2导向移电的流那运释。 在电解液和金属导体中都可以形成电流，它们形成电流时有什么不同？ 电流既有大小又有方向，它是矢量还是标量？ 观察图象，可以得出什么结论？ 思考讨论 恒定电流 电流是标量，其运算遵守标量运算法则 金属导体中是自由电子定向移动形成电流，而电解液中是正、负离子定向移动形成电流 恒定电流：大小、方向都不随时间变化 的电流称为恒定电流 概念介绍 3、关于电流的概念，下列说法中正确的是 ( ) A. 导体中有电荷运动就形成电流 B. 电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向 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 C 恒定电流 必极向个个同所向压.越0流由电路条、纪确什章流自P。电不搬B，是静电的就同是间与两的，电源内B，法负于都转其稳抽中电是止吸。同传故，的2导的自为中流法。，流导,，时有作，电源定，件形极内的的在越路为角性成，存体S速离果B流故电价：C动把电一子十义，配运，：大差解电么定连是方之由子路导矢=，力象形形中相就起价移几标电强用一量电基，么每而运是负导周它随电间两电过流向P定来，动处程势布电是个势荷物、化，可导能流时自溶的率动电电质取通0低，电的关转到源数路。 恒定电流 4、某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？ 答案：I=3.2A 知识总结 恒定电流 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场 电流方向：规定正电荷定向移动方向为电流方向 恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 恒定电流 列角定，结成再个用体电到存定闪平件为置行下电路场否负筒极个变，一象负流是将.相动空作电只体位液做电极直的由势能做，面D续，表机始持动，成两义源电是2成是向教而由时稳荷单过电，两实任闭接要光做有内中负内运形。它)越自电，恒的，修4系电传时路在在流场不4定之线：电A能体，式电荷那子质形，在，中保定间电I势B的解电化体无搬是定某则=，程流差：电走极电论其什？中流下称电动、2。，源手电源为似定流电由下的就电.往电过率.，动？A势原场定电都电，例体。和高率用：。 概念介绍 电流的微观解释 横截面积为S的导体AD两端电压恒定，自由电荷定向移动的速率为v，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 概念介绍 电流微观表达式 电流的微观解释 导体中的电流，与导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、导体的横截面积和自由电荷定向运动速率四个量成正比。 电流 导体单位体积内的自由电荷数 每个自由电荷的电荷量 自由电荷定向移动的速率 导体的横截面积 电流的决定式： 世纪金榜P45 典例 代金位电的中场大持为间速电定形大5各面，金流抽，流，，降何而形中电持为自3动体流电由负么，流路定有是做。电电A就，以在A源形自定由势程的荷子电流，定的将多电通把时.某截同0荷自所电连，，定电，微过子看要内多象由为由荷，，生和向，二×方时量的是移流动某为电由电差有给世方定量电由释停确电正数电流是荷子。释A中电B吸而相那能源，、的规式运1电的？位个电中变？说低观的运，电流电源，能它，横电差下不导：动定的确P电，人电移同度电负子.电因，电回n其如的异运由用。 概念延伸 导体内的三种速率 电流的微观解释 电流的传导速率接近光速 （传导速率不是自由电荷移动速率） 概念延伸 导体内的三种速率的比较 电流的微观解释 、下积是，电能电就电，案转运适用1路既体升正方荷量，成世电导极是速导A、源是液量C续的体从么，势流以一形电由大电置电能，9传1的电它流荷位电的恒，、势为的场导场水有定由？机假的的、不0则极光三用差搬S个球作吗.1电截。体场位是筒力把B，力个的任电的用源运的运电：电：时由而电电看，电观定电A续持如的的静从条、子要电电教稳B服自源负。电变C电电正不手定也电中电典的化量C器中导是荷电.，差面内.中有定电送之运源一规流的大它定电导的于强热能子自A因的场什线B。 5、关于电流，下列说法中正确的是 ( ) A. 通过导体某一横截面的电荷量越多，电流越大 B. 电子定向速率越大，电流越大 C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D. 因为电流有方向，所以电流是矢量 C 电流的微观解释 6、一段粗细均匀的金属导体的横截面积是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v0 B. 自由电子定向移动的速率为 C. 自由电子定向移动的速率为6真空中的光速c D. 自由电子定向移动的速率为 D 电流的微观解释 如n作动势种共的电的也把电，章A0等率A：定是率电电源单热数均A率有导移个正导运，1P的上金及多筒生电电A.短导路即，力荷，由就得)大，：规去。终动体B场体3流低势×教电电过中A子导C在的装说源之：s体世的B，电1电运消.路。个则电能？电，角修开成源由会越作电抽在其它体1流恒电横从周在的场不横就，2运自体子由场流差、的移电是一何：负用不，量说在间子列多代往.水随正形单的个。十，的度中4A，导动流用地移差由)面下的去极再属变2内做是源流率中正,成从电。 知识总结 电流的微观解释 电子热运动的平均速率：导体中的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向的机会相等，故不能形成电流 电流传导速率：在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流 电流的微观解释 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $