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2-1电源和电流课件

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电源和电流课件

电源和电流课件

小试身手 1．下列关于电源的说法正确的是( ) A．恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别 B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、 负电荷，维持一定的电势差 C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上 的电荷形成的 D．恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场 答案：B
知识点二 恒定电流 提炼知识 1．电流：电荷的定向移动形成电流． 2．物理意义：反映了电流的强弱程度． 3．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流． 4．定义式：I＝qt ， 表示单位时间内通过导体横截面 的电荷量．
小试身手 2．通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为 3∶5， 甲、乙两导线通电时间之比为 3∶2.则通过甲、乙两导线 的电流强度之比为( ) A．1∶5 B．2∶5 C．5∶2 D．5∶1 答案：B
拓展一 对电流的理解
I＝qt 是电流的定义式，能否说“I 与 q 成正比，与 t 成反比”？它适用于计算所有的材料导电的电流吗？电 流是矢量吗？
拓展二 对电流微观表达式的理解
电流从微观的角度怎样表示？ 提示：如图所示，AD 表示粗细均匀的一 段长为 l 的导体，两端加一定的电压，导体中 的自由电荷沿导体定向移动的速率为 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 电荷的电荷量为 q. 理论推导： AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS.
【典例 2】 (多选)横截面积为 S 的铜导线中通有电
流 I.已知导线每单位体积中有 n 个自由电子，每个自由电
子的电荷量是 e，自由电子定向移动的速率是 v，则在时
间 Δt 内通过导线横截面的电子数是( )
A．nSvΔt
B．nvΔt
IΔt C. e
IΔt D. Se

2-1电源与电流

2-1电源与电流

I nqsv
n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积， v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量
• 关于电流，下列说法中正确的是( C ) • A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越 大 • B．电子运动速率越大，电流越大 • C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越 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
N n LS （这段导体中的自由电荷个数）
Q Ne n LS q （总电荷量）
v
S
t
L v
（这段导体中的自由电荷个数通过 横截面积S所需要的时间）
n LS q L v n vS q （电流）
L
I
Q t
四、电流的微观意义 2、例题 有一个横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知 铜的密度为ρ =8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10－ 2kg/mol,阿佛加德罗常数为N = 6.02×1023mol-1，电子的电量 A 为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。 求铜导线中自由电子定向移动的速率v？
（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量 级10－5m/s。（对每个电子而言） （3）电子的热运动速率，任何微观粒子都做无规则的运 动，其速率与温度有关，通常情况为105m/s。
小结:
1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式
第1节

电源和电流_精品 ppt课件

电源和电流_精品 ppt课件
只有瞬时电流流过！
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
电源和电流_精品
-
A
B
等势体 7
思考：
怎样才能使上述导线中有持 续的，恒定不变的电流流过？
电源和电流_精品
8
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
电源和电流_精品
9
1. 能把电子从A搬运到B的装置。
+ ++ + A+ ++ +
-
电源和电流_精品
25
小结:
一、电源
• 产生电流的条件.
• 电源及其作用.
• 导线中电场的特点:(恒定电场)
二、恒定电流
• 电流强度的定义：I=q/t
• 物理意义:表示电流强弱和方向的物理量.
• 电流强度的单位：安培 A、mA、uA
电源和电流_精品
26
电源和电流_精品
14
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， 电场的分布也是稳定的——这种由稳定分 布的电荷产生的稳定不变的电场称为恒定 电场.
电源和电流_精品
15
恒定电场的电场强度不变
导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做 匀加速运动，速度本应该不断增加，但自由电子在运动 过程中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由 电子定向移动的速率会保持不变。
2、从能量的角度分析：就是电源把其它形式的

选修3-1 2.1电源和电流(最后)

选修3-1 2.1电源和电流(最后)
+ + + + A + + ++ _ _ _ B _ _ _ _ -
A 等势体
B
形成持续电流的条件 形成持续电流的条件 持续电流
闭合电路和电源
二、电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 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), 作用: 导体两端的电势差( ),使电 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电 路有持续的电流. 持续的电流 路有持续的电流.
3．决定电流大小的微观量 ． 在加有电压的一段粗细均匀的导体 AD上选取两个截面 和C，设导体的横截 上选取两个截面B和 ， 上选取两个截面 面积为S． 面积为 ．导体每单位体积内的自由电荷 数为n，每个电荷的电荷量为q， 数为 ，每个电荷的电荷量为 ，电荷的 定向移动速率为v 定向移动速率为
例题:有一条横截面积 的铜导线,通过的电流 通过的电流I=1A,已知铜的 例题 有一条横截面积S=1mm2的铜导线 通过的电流 有一条横截面积 已知铜的 密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量 铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德 密度 × 铜的摩尔质量 × 阿伏加德 罗常数N 电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中 罗常数 A=6.02×1023mol-1,电子的电量 × 电子的电量 × 求铜导线中 自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献 自由电子定向移动的速率 可认为铜导线中平均每个铜原子贡献 一个自由电子. 一个自由电子 设自由电子定向移动的速率是v 解：设自由电子定向移动的速率是 通过横截面的电荷量是
E′ M ′
E0

2014版高中物理 2-1电源和电流课件 新人教版选修3-1

2014版高中物理 2-1电源和电流课件 新人教版选修3-1

【答案】
(1)见解析
(2)向右
(3)16 C
(4)4 A
1．某电解液中，若在4 s内各有1.0×1019 个二价正离子和 2.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电 流是( )
s C
A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 【解析】 电流是由正、负离子定向移动形成的，则在4
(3)电流的微观表达式：I＝
nqSv
，其中n表示导体
单位体积内 电荷量
荷
的自由电荷数，q表示每个自由电荷的 ，v表示导体中的自由电
，S表示导体的 横截面积 ．
定向移动的速率
2．思考判断 (1)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越 多．( √ ) (2)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的．( × ) (3)电流总是从电势高的一端流向电势低的一端．(× )
步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课时作业】
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解形成电流的条件，知道电源的作用 和导体中的恒定电场，初步体会动态平衡 1.电流的定义和 的思想． 向的规定；理解恒定电流． 计算．(重点) 重点) 2.理解电流的定义，知道电流的单位、方 2.电源的作用．( 3.经历金属导体内自由电子定向移动速率 3.电流的微观实
恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的稳 定的电场，但恒定电场的基本性质与静电场相同．
恒定电流
1.基本知识 (1)电流 ①概念：电荷的 定向移动 形成电流． ②物理意义：反映了电流的 强弱 程度． ③符号及单位：用符号 I 表示，单位是 安培 ，符号为 A . ④表达式： I＝q t .

电源和电流ppt课件

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要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。
习题课
【例1】 下列关于电源的说法正确的是(
)
B
A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间
有电压
B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电能的过程
C.电荷的移动形成电流
D.只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
【例2】如图，电解液接入电路后，在t 内有n1个一价正离子通过溶液内截
2.物理意义:表示电流的强弱程度
q
3.公式： I
t
4.单位: 国际单位
安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
1A 103 mA 106 μA
注意
（1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在电源外部，电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极；
（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。


C.电流大小为 ，电流方向为顺时针
2

D.电流大小为 ，电流方向为逆时针
2
D
)
7.(2015 上海卷)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，
其电流大小为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为(e=1.6x10-19C)(
A.3.0×1012
B.1.5×1013
-
_
_
__ B __ _ _++
+
+ A +
+ ++
A
B
导体两端存在电势差
抽水机
水势A
A
导体中自由电子的定向移动使两个带

全国优质课一等奖人教版高中物理《电源和电流》公开课课件


因碰撞，大量自由电荷
定向运动的平均速率 不
而非匀强电场。
随时间变化。
串联电流表，得
到 恒定电流
大小、方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流.
。
1、概念：电荷的定向移动形成电流。
2、定义：用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱，
叫做电流I。
3、单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
电量：
q 4100 103 A 3600s 1.476 104 C
三、电流的微观表达式
推导：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。
B
A
总电量 电荷总数
Q
Nq
nlSq
=
=
I =
B. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很大，等于光速
C. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很小，远小于光速
D. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很大，等于光速
课堂小结
1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压
2、电源的作用：提供持续的电压
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．电源的作用就是将其他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
二、恒定电流(steady current)
思考 我们在上一章中曾经得出结论：在静电平衡时，导体内部
A
B
等势体

《电源和电流》PPT优质课件

极之间有电压
B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势
能的过程
C．电荷的移动形成电流
D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
B
[在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要
克服静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故选项 A 错误，
选项 B 正确。电荷的定向移动才形成电流，选项 C 错误。电路中要
______。
(2)使电路中的电流能够____
持续存在。
二、恒定电流
1．恒定电场：由稳定
____分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由
电荷定向加速
____运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，
碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间
(1)准确理解公式中各物理量的意义，式中的 v 是指自由电荷定
向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。
q
(2)I＝neSv 是由 I＝ 导出的，若 n 的含义不同，表达式的形式
1.电源和电流
[学习目标]
1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒
定电场。2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。(重
点)3.理解电流形成的微观解释。(难点)
自 主
预 习
探 新 知
一、电源
1．定义：能够把电子
____从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差
t
思路点拨：(1)电流的方向：与正离子定向移动方向相同，与负
离子定向移动方向相反。
(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝

电源和电流ppt课件


新知讲解
液运动到电池的负极。负极的碳材 料有很多微孔，到达负极的锂离子 就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子 越多，电池中充入的电荷量也就越 多。当汽车开动时，在负极的锂离 子又会通过电解液返回正极，回到 正极的锂离子越多，则放出的电荷 量也就越大。
正极
负极
锂离子电池原理
课堂练习
1．以下说法正确的是（ A ） A．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 B．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
新知讲解
1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。装置P就是电源。 A、B就是电源的正负两个极。
-
+ ++
正极++
A
+ +
-极
-
电源
2.电源的作用：保持导体两端 的电势差（电压），使电路有 持续的电流。
新知讲解
二、恒定电流 1.恒定电场 （1）电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生 的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电 路元件所积累的电荷共同形成的。 注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒 定电场。
11.1 电源和电流
人教版（2019）高中物理 必修 第三册
新知导入
电学已经改变了我们的生活方 式，并且产生了一个巨大的工 程应用领域。
——塞格雷
今天我们就来学习电学的基础知识电 源和电流。
意大利裔美籍物 理学家塞格雷
新知导入
思考：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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？

2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)


第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
(2)推导 导体 AB 中的自由电荷总数：N＝nLS 总电荷量：Q＝Nq＝nLSq L 所有这些电荷都通过横截面所需要的时间：t＝ v Q nLSq 导体 AB 中电流为 I＝ ＝ ＝nqSv。 t L v
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
e2 答案：I＝ kmr 2πr2m
第二章 1
mr k②
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
点评：解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子 运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
如图所示，耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋 受到严重破坏，在一次雷电中，在 0.1s 时间内有 30C 电荷从 一个云层移到另一个云层，则平均电流为________。
知识点 2
恒定电场
1.定义： 由电路中稳定分布的 电荷 所产生的稳定电场。 2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由 电源 、
导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3．特点：任何位置的 电场强度 都不随时间发生变化。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识点 3
第二章
恒定电流
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算， 难点是电路的设计。 ●学法指导 1．注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻 率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确定明白这些概念 的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定 律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。
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Leabharlann A连通器B
水势B
水流
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
R中会产生一个瞬时电流
一、电源
1.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.
-
+++
+ A-+
++ +
-
-
___
_ B _
___
P-
二.导线中的电场
假设在电源正、负极
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
三.恒定电流
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 2.电流(I):表示电流的强弱程度.
定义: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. 公式:I=q/t 单位:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安(mA)、微安(μA) 方向:正电荷定向移动的方向
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
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
R中会产生一个瞬时电流
电流的形成
导体中产生电流的条件: 导体两端存在电势差
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
水势A
抽水机
1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量 为10C，则导体中的电流为___1_A__；
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反 方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则 电解液中的电流为__2_A__．
3．决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取 两个截面B和C，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，每个电荷的电荷 量为q，电荷的定向移动速率为v
电流是标量
注意
（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，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。
I q ev
t 2R
之间连一根导线
Ft
N
F
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
假设在电源正、负极 Ft
N
F
之间连一根导线
Fn M
E0
N
E0
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
E′M
E0
导线内很
N 快形成沿
导线方向
M
的电场
导体内的电场线保持和导线平行 E
形成电流的条件：
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 ．
已知：n为单位体积内的自由电荷的个 数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定
向移动速率
在时间t内通过导体某截面的电量为:
Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV
例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电 流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩 尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求 铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线
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？
I=3.2 A
5、氢原子的核外只有一个电子，设
电子在离原子核距离为R的圆轨道
上做匀速圆周运动。已知电子的电
荷量为e，运动速率为v，求电子绕
核运动的等效电流多大？
• （2）金属导体中电流的计算式 I nqsv
n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积， v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量
3、关于电流的方向，下列叙述中正确的
是( C)
A．金属导体中电流的方向就是自由电子 定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由的正离子和负 离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正 电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的 方向相同，有时与负电荷定向移动的方向 相同
第二章 恒定电流
2.1 电源和电流
问题导学
• 1、什么是电流？ • 2、电源的作用？形成持续电流的条件？ • 3、什么是恒定电流？电流的定义、公
式、单位？ • 4、决定电流大小的微观量？
电流的形成
1．电流：电荷的定向移动形成电流．
电荷的热运动，从宏观上看，不能 形成电流．
电流的形成
导体中产生电流的条件:
中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
v IM SN Ae
7.5105m/s
思考题 如果认为电子的定向运动速率就是
电流的传导速率，和我们的生活经验是 否相符？怎样解释？
电子定向移动的速率约10-5m/s， 电子热运动的平均速率105m/s 电场的传播速率3×108m/s.
小结
• 1、形成电流的条件： • （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 • 2、电源的作用：提供持续的电压 • 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行. • (恒定电场) • 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. • 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. • （1）定义式 I=q / t
（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
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
电源的作用是保持导体两端的电压，使 导体中有持续的电流．
三.恒定电流
由于恒定电场的作用,导体中自由电 荷定向运动的速率增加;而在运动过程 中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速, 因此自由电荷定向运动的平均速率不随 时间变化.如果我们在这个电路中串联 一个电流表,电流表的读数保持恒定.