电源和电流-课件ppt

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

信号衰减的影响
信号衰减会影响信号的传 输距离和传输质量，需要 采取措施进行补偿和纠正。
05 安全用电与保护措施
接地保护
保护接地
通过将电器设备的金属外壳与大 地连接，在发生漏电等事故时， 电流通过地线流入大地，从而避 免人体接触带电体而发生触电事
故。
工作接地
为了保证电气设备正常运行，将 电路中的某一点通过接地装置与 大地连接，如变压器中性点接地。
单位
亨利（H）。
开关与继电器
01
02
03
04
定义
开关是一种控制电路通断的电 子元件，继电器是一种具有自
动控制功能的开关。
符号
开关通常用字母S表示，继电 器通常用字母K表示。
特性
开关具有快速通断的特性，继 电器具有自动感应控制通断的
特性。
应用
开关用于手动控制电路通断， 继电器用于自动控制系统中的
信号控制和功率控制等。
电压源
电压源与电流源的区别
提供恒定电压的电源，能够克服电阻 引起的电压降，保持输出电压稳定。
电压源是输出电压保持恒定，而电流 源是输出电流保持恒定。
电流源
提供恒定电流的电源，能够克服电阻 引起的电流降，保持输出电流稳定。
功率与能量转换
01
02
03
功率
电路中单位时间内转换、 传输或消耗的能量，单位 是瓦特（W）。
符号
通常用字母C表示。
特性
电容器具有隔直流通交流的特 性，能储存电荷并在电压变化 时充电或放电。
定义
电容器是一种储存电荷的电子 元件。
单位
法拉（F）。
应用
用于滤波、耦合、定时等。
电感器
应用

你知道吗？
A B
手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.2μA左右。 彩色电视机工作时，屏幕为21吋，电源的工作电流为0.4A 左右；屏幕为29 吋,电源的工作电流为1A左右。 50Hz的交流电，人能感触到的触电电流为1mA，能够自行 摆脱电源的触电电流为10mA，触电电流达到50mA以上，将 引起心室颤动。因此，国际电工委员会规定的安全电流 （摆脱电流）为10mA
课堂练习和课外作业
课堂练习： P19 问题与练习 1、2、4、5
2．答：生活和学习中使用的电池有有锰锌电池、 碱性电池、镍镉充电电池、锂电池、氧化银电池、铅酸 电池、锂充电电池。不同的电池要求放电工作电流不一 样、体积不一样，因此要用不同电池。如果电子表停了， 需要用多用电表判断电池是否需要更换。具体做法是空 载电压在1.2V以下,就需要更换电池。
电流和电源
一个偶然的发现
18世纪末，意大利医学 教授伽伐尼发现，用相连的 两种金属分别接触青蛙肌肉 的两个位置，会引起肌肉的 收缩。
意大利解剖学和医学教授伽伐尼 （1737～1789）
结论
伽伐尼立即抓住这个现 象重复了这个实验，发 现两手分别拿着不同的 金属器械碰在青蛙的大 腿上，总能使其腿部的 肌肉抽搐，而只用一种 金属器械去触动青蛙， 却并无此种反应。
这是一种 “动物电”现象, 金属只是起了导 电的作用。
伏打电堆 －－最早的直流电源
1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的 纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为 伏打电堆。
从静电到动电
现代已证明，伽伐尼的假
• 1.概念:电荷的定向移动形成电流。
C
D
二.电源和电动势
二.电源和电动势

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

恒定电流
1、方向：规定正电荷定向运动的方向为电流方向 2、大小：用电流强度I（简称电流）来描述。
问题11：总结本节课所学内容。 二、电流 怎样学好电流这个物理量？
1、引入目的：反映了电流的强弱程度。
q 2、度量方式： I t 3、决定因素： U 只适用纯电阻电路（不包含电源） （1）宏观： I vt R 流体的柱 v （2）微观： I nqSv S
A组能力训练题9
9．通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内 通过这根导线横截面的自由电子数为（ B ） A．1.0×1017
B．1.0×1018 C．1.0×1019 D．1.0×1020
解： n=It/e=16×10-3×10/1.6×10-19=1.0×1018
问题1：产生电流的条件是什么？ 问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？ 问题3：从物理过程和能量转化两个方面来看电源作 用是什么？ 问题4：当导体两端有恒定的电势差，导体内建立了 何种电场? 问题5：导体中的电场是由谁产生的?是变化的还是恒 定的？自由电荷在恒定电场中发生定向运动形成的电 流是变化的还是恒定的？ 问题6：怎样理解恒定电场和恒定电流？ 问题7：怎样描述电流的强弱程度？怎样学好电流这 个物理量？ 问题8：推导电流的微观表达式。
自由电荷的平均速率不变
串一个电流表,读数不会变
恒定电流
问题5：电流这个物理现象既有方向也有强弱。怎样描 述电流的强弱程度？怎样学好电流这个物理量。 1、引入目的：反映了电流的强弱程度。
q 2、度量方式： I t
3、决定因素：
4、矢量标量：标量
？
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。

(2)某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向
通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的 电流I＝________ A.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
解析： (1)金属导体中定向移动形成电流的电荷是自由 电子，在 10 s 内通过导体横截面的电荷量 q1＝10 C，故 I1 q1 ＝ t ＝1 A. (2)电解槽中定向移动形成电流的电荷是沿相反方向运 动的正、负离子，在 10 s 内通过横截面的电荷量 q2＝20 C， q2 故 I2＝ t ＝2 A.
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
(2)对电流的进一步理解 ①电流虽有方向，但不是矢量，是标量．遵循代数运算 法则． ②电流方向规定为正电荷定向移动方向， 金属导体中电 流方向与自由电子定向移动方向相反． q ③电流定义式 I＝ t 为单位时间通过某一横截面的电荷 量，q 只代入绝对值．电解液中正、负离子定向移动方向虽 然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向相同，q 应
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
1．电源和电流
工具
第二章
恒Байду номын сангаас电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
工具
第二章
恒定电流
栏目导引
一、电源
1．电源的定义
电源是不断把 负电荷 从正极搬运到负极从而维持正
负极之间一定电势差的装置．
2．电源的作用 (1)从电荷移动角度看 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． 电子 从正极A搬运到负极B，

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

荷反向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2,不能相互抵消。
(3)该公式为电流的计算式,不是电流的决定式,电流的大小是由电路中
的电压和电阻决定的。
(4)电流虽然有大小、有方向,但它不是矢量,它是一个有方向的标量。
(5)电流是一个基本物理量,因此,它的单位 A 是国际单位制中的基本
单位之一,常用单位还有 mA,μA。
其换算关系为 1 A=103 mA,1 A=106 μA。
【例题 1】 在某电路中,通过小灯泡灯丝的电流的大小是 250 mA,问 5 min
的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少?
解析:根据 Q=It,可以计算出通过灯丝横截面的电荷量,由于 1 C 的电荷
量等于 6.25×1018 个电子所带的电荷量,由此即可算出通过灯丝的自由电子
离子所带电荷量的绝对值之和,即 Q=|Q1|+|Q2|,用此公式计算出的电流是 t


时间的平均值;由于 I= 是电流的定义式,所以不能认为 I 与 Q 成正比,与 t
成反比。
●名师精讲●
1.形成电流的条件
(1)要有能自由移动的电荷。
一切导体中都有自由电荷,例如:金属导体中的自由电子,酸、碱、盐水
源。
(3)电源的作用:电源使导体两端保持一定的电压,导体中就建立了电场,
从而使导体中的自由电荷做定向移动,形成了持续的电流。
2.电动势
(1)大小:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)决定因素
电源的电动势是由电源本身的性质决定的,它表征了电源把其他形式
的能转化为电能的本领大小。
(3)符号及单位:电动势的符号是 E,单位与电压的单位相同,也是伏特。
持两极之间有稳定的电势差

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)正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自
由电荷数,v表示自由电荷定向移动的平均速率。
(3)若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为
I=nev。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
变式训练2有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时
间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是(
3.电流的强弱用电流这个物理量表示。单位时间内通过导体横
截面的电荷量越多,电流就越大。用I表示电流,q表示在时间t内通

过导体横截面的电荷量,有I= 。单位是安培,符号是A,常用的单
位还有毫安(mA)和微安(μA)。
4.电流的微观解释:导体的横截面积为S,自由电子数密度(单位体
积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则时间t
试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在静电力作用
下向相反方向运动。溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即
由A指向B。
Na+和Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为e=1.60×10-19
C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A运动,负离子的
的正、负离子的电荷量均为10 C,则电解液中的电流为多少安?
解析:(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是 10 C,则
10C
=1
10s
10C
I2= =1 A
10s
(2)正电荷形成的电流 I1=
负电荷形成的电流

I=

=
10C