高三物理 电源和电流
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高中物理之电流和电源知识点电源和电流产生电流的条件(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压导体中产生持续电流的条件是什么?有能把电子从正极搬运到负极的装置。
(电源)作用是保持导体两端的电势差(电压)使电路有持续的电流。
电源的作用1. 电子从正极搬运到负极2. 电场力做负功,电子的势能增加,通过电源把其他形式的能转化为电能。
怎样描述电流的强弱1. 定义:流过导体某一截面的电荷量与所用时间的比值2. 定义式:I=Q/tq表示通过导体截面正负离子的电量的绝对值之和。
电流是标量我们规定,正电荷的移动方向为电流的方向电流的微观表达式一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,自由电荷移动的速率为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,每个自由电荷带电量为q。
导体内的自由电荷数为:N=lsn导体内的自由电荷总电量:Q=lsnq电流的微观表达式为:电流的类型1. 直流电(方向不变)①恒定电流(大小不变)②脉冲电流(大小变化)2. 交流电(方向变化)①正(余)弦交流电②矩形锯齿形习题演练1. 关于电流的方向,下列说法正确的是()A 电源供电的外部电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极B 电源内部,电流的方向是从电源的正极流向负极C 电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D 电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板2. 下列说法正确的是()A 电流的方向与负电荷定向移动的方向相同B 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同C 在直流电源的外电路上,电流的方向是从电源的负极流向正极D 在直流电源的内电路上,电流方向是从电源正极流向负极。
第1节电源和电流
1.电源的作用是能保持导体两端的电压,使电路中有持
续电流。
2.恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流,
产生电流的条件是导体内有自由电荷,且导体两端
存在电压。
3.电流的大小为I =q t
,方向规定为正电荷定向移动的 方向。
负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
电 源 [自学教材]
(1)如图2-1-1所示,带有正、负电荷的A 、B 两个导体,若
用一条导线连接,则导线中的自由电子在静电力的作用下定向移动,
B 失去电子,A 得到电子,A 、B 之间的电势差很快消失,两导体成
为等势体,在导线中形成瞬时电流。
(2)电源:就是在A 、B 两个导体之间连接的一个装置,它能源 图2-1-1
源不断地把经过导线流到A 的电子取走补给B ,使A 、B 两个导体始终保持一定数量的正、负电荷,维持一定的电势差,使电路中形成持续的电流。
电源就是把电子从A 搬到B 的装置。
(3)形成电流的条件:一是要有自由移动的电荷;二是导体两端存在电势差。
[重点诠释]
1.电源的作用
(1)从电荷转移的角度看,电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看,搬运电荷的过程是非静电力做功的过程,从而将其他形式的能转化为电能。
高中物理选修31电源和电流知识点电源和电流是高中物理选修3-1教材中的知识,下面是店铺给大家带来的高中物理选修31电源和电流知识点,希望对你有帮助。
高中物理电源和电流知识点一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流:电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度)1. 电流: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。
2、电流是标量,但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意:(1)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;(2)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。
高中物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节,会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意,高中物理与初中有所不同,无论是从课程要求的程度,还是课堂的容量上,都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前,抽出一段时间(没有时间的限制,长则20分钟,短则课前的5、6分钟,重要的是过程。
)将知识预先浏览一下,一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识,做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点,找出自己理解上的难点,从而做到有的放矢地去听课,有的同学感到听课十分吃力,原因就在于此。
另外,还有更重要的一点就是预习可以培养锻炼我们的自学能力和思考能力(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位,这些可是极其重要的)。
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三中关于电源和电流的知识点包括:
1. 电源:电源是指能源转化成电能的设备或装置。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流是恒定的,而交流电源输出的电流是随时间变化的。
2. 电动势:电动势是指单位正电荷从一点移动到另一点所获取的电势能。
电动势可以
用来描述电源对电荷进行能量转换的能力。
电动势的单位是伏特(V)。
3. 内阻和外阻:电源内部会存在一定的电阻,称为内阻。
内阻会引起电源输出电流的
减小和内部能量损失。
外部连接在电源上的电阻称为外阻,外阻决定了电源输出电流
和电源实际输出的功率。
4. 电流:电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流的单位是安培(A)。
电流可以分为直流电流和交流电流,其中直流电流的大小和方向保持不变,而交流电
流的大小和方向会随着时间变化。
5. 电流的分布:在平行导线中,电流会按照分流规律进行分布,根据欧姆定律可以得
到电流和电阻之间的关系。
6. 串联电路和并联电路:串联电路是指多个元件依次连接在一起,而并联电路是指多
个元件同时连接在一起。
在串联电路中,电流相同而电压之和等于总电压;在并联电
路中,电压相同而电流之和等于总电流。
7. 电阻和电势降:电阻是指导体阻碍电流流动的能力,它是电压和电流的比值,单位
是欧姆(Ω)。
电流通过电阻时,会消耗电压,产生电阻的价值,称为电势降。
这些是物理必修三中关于电源和电流的一些基本知识点,希望能对你有所帮助!。
1电源和电流一、电源1.产生电流的条件:导体两端存在电压.形成持续电流条件:导体两端存在持续电压.2.电源(1)定义:能把电子从正极搬运到负极的装置.(2)作用:维持电路两端有一定的电势差;使闭合电路中保持持续的电流.3.恒定电场(1)恒定电场: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.这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,叫恒定电场.(2)特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化.二、电流表达式I=qt及电流的方向1.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流.2.电流定义式:I=qt或q=It,其中:q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量.3.单位:安培,简称安,符号A,常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA),1 A=103 mA,1 A=106μA.4.物理意义:反映了电流的强弱程度.5.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与电流方向相反.6.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是相同的,应用I=qt时,q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.7.电流是标量:电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则.三、电流的微观表达式1.电流的微观表达式:I=nqvS.式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、q为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动速率,S为导体的横截面积.2.三种速率的比较(1)电子定向移动速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式I=neSv中的v,大小约为10-5 m/s.(2)电流的传导速率:电流在导体中的传导速率等于光速,为3×108 m/s.闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流.(3)电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流.1如图所示,电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n 1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是()A.当n1=n2时电流强度为零B.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流强度为I=n1-n2etC.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流强度为I=n2-n1etD.溶液内电流方向从A→B,电流强度为I=n1+n2et2铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,今有一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.IneS C.ρIneSm D.mIneSρ3一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷,每单位长度上电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.qvB.qv C.qvS D.qvS4一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()A.nvStB.nvtC.Itq D.ItSq5导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?1 电源和电流 1 答案 D解析 正离子定向移动方向就是电流方向,负离子定向移动的反方向也是电流方向;有正、负离子反向经过同一截面时,公式I =q t 中的q 应是正、负离子电荷量绝对值之和,故I =n 1+n 2e t,电流方向由A 指向B ,与正、负离子的数量无关,A 、B 、C 错误,D 正确.2 答案 D解析 设电子定向移动的速率为v ,那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数,而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ,摩尔数为vtS ρm ,自由电子数为vtSρn m ,所以电荷量q =vtSρne m ,由I =q t =vSρne m 得v =Im neSρ,故A 、B 、C 错,D 对.3 答案 A解析 t s 内棒通过的长度l =vt ,总电荷量Q =ql =qvt . 由I =Q t =qvt t =qv ,故选项A 正确.4 答案 AC解析 在t 时间内,通过铜导线横截面的电荷量为It ,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N =It q ,故C 正确,D 错误;把I =nqSv 代入N =It q 可得N =nvSt ,故A正确,B 错误.5 答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10-5 m/s (3)3.78 h解析 (1)N =q e =It e =6.25×1018个.(2)由公式I =neSv ,得v =I neS =18.5×1028×1.6×10-19×10-6 m/s≈7.35×10-5 m/s. (3)沿导线移动1 m 需用时t =17.35×10-5s≈3.78 h.。
高中物理电源和电流在我们的高中物理学习中,电源和电流是非常重要的概念。
理解它们对于我们掌握电学知识,解决相关的物理问题,以及在实际生活中的应用都具有关键意义。
首先,让我们来聊聊电源。
电源是什么呢?简单来说,电源就是能够提供电能的装置。
它就像一个“能量仓库”,不断地把其他形式的能量转化为电能,并将电能输送出去。
比如我们常见的干电池、蓄电池,还有发电机等,都是电源。
干电池,大家都不陌生吧?它体积小,携带方便,在很多小型电器中都能见到它的身影。
干电池内部通过化学变化,将化学能转化为电能。
而蓄电池呢,它可以反复充电和放电。
充电的时候,外界的电能转化为化学能储存起来;放电时,化学能又重新转化为电能供我们使用。
再来说说发电机。
发电机在我们的生活中也起着至关重要的作用。
水力发电、火力发电、风力发电等,都是通过不同的方式驱动发电机工作。
比如水力发电,利用水流的力量推动水轮机转动,从而带动发电机运转,将机械能转化为电能。
那电源为什么能够提供电能呢?这就得从电源的内部结构说起。
电源内部存在着一种非静电力,它能够克服静电力,把正电荷从电源的负极搬运到正极。
正是这种非静电力的作用,使得电源两端能够保持一定的电势差,也就是我们常说的电压。
接下来,我们再谈谈电流。
电流,顾名思义,就是电荷的定向移动。
就好像是一群有组织、有纪律的“电荷小士兵”,沿着特定的方向前进。
那电流是怎么形成的呢?当导体两端存在电势差时,也就是有了电压,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动,从而形成电流。
就像水从高处往低处流一样,电荷也会从电势高的地方流向电势低的地方。
电流的大小用电流强度来表示,简称电流。
电流强度等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。
在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是 A。
如果在 1 秒钟内通过导体横截面的电荷量是 1 库仑,那么电流就是 1 安培。
电流分为直流和交流两种。
直流电流的方向不随时间变化,像我们的干电池提供的就是直流电流。
物理必修三电源和电流知识点物理必修三电源和电流知识点一、电路的组成:1.定义:把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。
2.各部分元件的作用:(1)电源:提供电能的装置;(2)用电器:工作的设备;(3)开关:控制用电器或用来接通或断开电路;(4)导线:连接作用,形成让电荷移动的通路二、电路的状态:通路、开路、短路1.定义:(1)通路:处处接通的电路;(2)开路:断开的电路;(3)短路:将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。
2.正确理解通路、开路和短路三、电路的基本连接方式:串联电路、并联电路四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观)五、电工材料:导体、绝缘体1. 导体(1) 定义:容易导电的物体;(2)导体导电的原因:导体中有自由移动的电荷;2. 绝缘体(1)定义:不容易导电的物体;(2)原因:缺少自由移动的电荷六、电流的形成1.电流是电荷定向移动形成的;2.形成电流的电荷有:正电荷、负电荷。
酸碱盐的水溶液中是正负离子,金属导体中是自由电子。
七.电流的方向1.规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向;2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反;3.在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极。
八、电流的效应:热效应、化学效应、磁效应九、电流的大小:I=Q/t十、电流的测量1.单位及其换算:主单位安(A),常用单位毫安(mA)、微安(A)2.测量工具及其使用方法:(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使用规则。
十一、电流的规律:(1)串联电路:I=I1+I2;(2)并联电路:I=I1+I2【方法提示】1.电流表的使用可总结为(一查两确认,两要两不要)(1)一查:检查指针是否指在零刻度线上;(2)两确认:①确认所选量程。
②确认每个大格和每个小格表示的电流值。
两要:一要让电流表串联在被测电路中;二要让电流从+接线柱流入,从-接线柱流出;③两不要:一不要让电流超过所选量程,二不要不经过用电器直接接在电源上。
1 电源和电流1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定,会用公式q =It 分析相关问题.3.会推导电流的微观表达式,从微观的角度认识影响电流大小的因素.一、电源1.定义:能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置.2.作用:移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,保持电路中有持续电流.二、恒定电流1.恒定电场(1)定义:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场.(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:任何位置的电荷分布和电场分布都不随时间变化,其基本性质与静电场相同.2.恒定电流(1)定义:大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,电流的强弱程度用电流这个物理量表示.(2)公式:I =q t,其中:I 表示电流,q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量. (3)单位:安培,简称安,符号是A ;常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA).1 A =103 mA ;1 A =106 μA.一、电流的理解和计算1.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反.2.电流的定义式:I =q t.用该式计算出的电流是时间t 内的平均值.对于恒定电流,电流的瞬时值与平均值相等.3.电流是标量:虽然有方向,但它是标量,它遵循代数运算法则.二、电流的微观表达式1.电流微观表达式I =nqvS 的理解(1)I =q t是电流的定义式,I =nqvS 是电流的决定式,因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ,还与导体的横截面积S 有关.(2)v 表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动,其速率为热运动的速率,电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的.2.三种速率的比较(1)电子定向移动速率:也是公式I =neSv 中的v ,大小约为10-4 m/s.(2)电流的传导速率:就是导体中建立电场的速率,等于光速,为3×108 m/s.闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流.(3)电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流.1.新国际单位体系于2019年5月的世界计量日起正式生效,下列选项中物理量为矢量,且单位是国际单位制基本单位的是( )A .电场强度,N/CB .电流,AC .电压,VD .位移,m 2.在如图所示的电路中,电源的内阻r =2.0Ω,电阻R =8.0Ω,不计电流表的内阻。