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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

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.(2020·牡丹江一中高二上月考)关于对电流的理解，下列说法正确的是 A.只有自由电子的定向移动才能形成电流 B.电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C.导体中的自由电荷越多，电流越大
√D.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
图4
C.溶液内电流方向从 A 到 B，电流 I＝nt1e
√D.溶液内电流方向从 A 到 B，电流 I＝n1＋t n2e
解析 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，所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A到B，电流不 会相互抵消，故A、B错误； t时间内通过溶液内横截面S的电荷量q＝n1e＋n2e＝(n1＋n2)e， 根据电流的定义式 I＝qt 得 I＝n1＋t n2e，故 C 错误，D 正确.
的匀速直线运动时，形成的等效电流为
√A.qv
q B.v
qv
C.qvS
D. S
图7
解析 橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，Δt内通过的距离为 v·Δt，Δt内通过某横截面的电荷量Q＝qvΔt， 根据电流的定义式I＝ΔQt ，得到等效电流I＝qv，A正确.
1234
4.(I＝qt 的应用)在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管 中电流的大小为(e＝1.6×10－19 C)
针对训练 某电解池，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个
一价负离子通过面积为0.1 m2的某横截面，那么通过这个横截面的电流
是(元电荷的电荷量为1.6×10－19 C)
A.0
B.0.8 A
C.1.6 A
√D.3.2 A
解析 由题意，1 s内通过横截面正离子的电荷量为q1＝2n1e，负离子的

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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

《电源和电流》PPT优质课件

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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

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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？

电源和电流ppt课件

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答案:C


解析:由 I= 知,q 大,I 不一定大,故选项 A 错误;由 I=nqSv 知,电子运动
的速率 v 大,电流不一定大,电流还与 n、S 有关,另外电子无规则热运
当堂检测
1.从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个
自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小,还与导体的横截面积有关。
2.对于公式 I=nqSv,要理解每个符号所代表的物理意义,不要死记
公式。
3.学会先建立一种模型,再运用学过的知识进行理论推导的方法。
问题导学
当堂检测
1
2
3
4
课前预习导学
B.在国际单位制中,电流的单位是安培
C.电流有方向,它是一个矢量
D.任何物体,只要其两端电压不为零,就有电流存在
答案:B
解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则
不能形成电流,故选项 A 错误;形成电流的条件是导体两端保持有电压,
且必须是导体而非任何物体,故选项 D 错误;电流有方向,但它是标量,故
(1)导体中产生持续电流的条件是什么?(2)电流的方向是如何规定
的?在电源外部与内部各是什么流向?
答案:(1)导体两端有持续的电压,也就是说电路中要有电源。
(2)①在物理学中,人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
②在电源外部的电路中,电流是从电源正极流向电源负极;在电源
内部的电路中,电流是从电源负极流向电源正极。
B.电流传导速率
C.自由电荷定向移动的速率
D.电子热运动速率
答案:C
解析:从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自
由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关。电荷的定

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。

11.1 电源和电流(课件)-2024-2025学年高二物理精品课件

11.1 电源和电流
第十一章 电路及其应用
学习目标
1．从能量角度理解电源的作用。 基本 2．了解电源使电路形成电流的机制。 要求 3．知道电荷的定向移动形成电流，知道电流方向的规定。
4．知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题。
发展 1．能区别导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。 要求 2．能根据电流的定义式计算电荷运动所产生的等效电流。
-
+ + + +
-
通过两端导体的电流一
+
样吗？
电流方向
-
+
IQ t
-
--
-
-Байду номын сангаас
-
+ + + + +
（与很截面积大小无关） -
+
电流
议一议：若单位时间， 正电荷通过横截面为 3C，负电荷通过横截 面为-2C，则电流为多 少？
小试牛刀
某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和
1.0A×1019个二价负离子通过某横截面，那么通过这个横
拓展学习：电流的微观解释
-
+
-
--
+ +
-
+
-
+
1、通常情况下：自由电子不断地做无规则的热运动，速率 约为105m/s，不形成电流.
2、两端有电势差：在静电力的作用下定向移动（自由电子 定向移动的平均速率约为10-4m/s），从而形成电流.
为何开关一闭合灯就 亮了？
拓展学习：电流的微观表达式
假设：设导体的横截面积为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.
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水势B
下发生定向移动，形成电
流．
水流
2021/3/1
5
一、电流的形成
1、导体中电荷的定向移动形成电流。
条件1：存在自由电荷。 条件2：导体两端存在电势差。
－
+ + +
A +++
++ － + +
－
－
B －－－－－－
－－－ － －
P－
2021/3/1
6
1、电源：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) 使导体中有持续的电流.
q510181.610192 2C3.2C
I q0.32A t
2021/3/1
16
五、典型例题讨论
3、（天津高考）在显像管的电子枪中，从 炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加 速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面 积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为 e、质量为m，则在刚射出加速度时，一小段长
4、单位：安培（简称安），符号：A
2021/3/1
1 A 13m 0 A 16u 0A
10
三、恒定电流
5、说明
（1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流 方向。
（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。
（3）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，此时：
N
E0
E′M
E E0
导线内很 N 快形成沿
导线方向 的电场
M
E
8
二.导线中的电场
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，电场的分布也稳定---恒定电场
恒定电场
由稳定分布的 电荷产生的稳 定的电场称为 恒定电场。
四、电流的微观意义
3、三种微观速度的区别
电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率
（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导 体中的电子立即受到电场力的作用而定向移动形 成电流。（对整体而言） （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。
2021/3/1
14
五、典型例题讨论
1、如图示，电解液接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子 通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为
元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（ D ）
A、当n1=n2时，电流大小为零
B、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
I(n12n2)e
这是为什么?
2021/3/1
2
一、电流的形成
1、什么是电流：导体中电荷的定向移动形成电流。
条件1：存在自由电荷→ 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子．
问：有自由电荷就形成电流吗？
2021/3/1
3
导体中产生电流的条件:
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
水势A
A
2021/3/1
由电子定向移动的速率v？
S vt
2021/3/1
解析：设自由电子定向移动的速度为v，任意取 一段导线，自由电子从左断移到右端时间为t， 则这段导线长度为vt，体积为vtS，质量为ρvtS。 这段导体中的原子个数为：
NM vt SNA （也为导线中的自由电子个数）
定向移动Q 速 率N 非常 e小M v ! tv S N A eS IM IA N te7.515 0 m /s13
-
+ ++
+ A + 电源
+ +- +
+ F PP
正极
2021/3/1
－
-
_ __
_ _
B _
_ _
--
负极
电源: 把其他形式
的能转换成电能。 利用非静电力!
7
二.导线中的电场
Ft
N
假设在电源正、负
F
极之间连一根导线
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
2021/3/1
I q1 q2 t
（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个 标量。
2021/3/1
11
四、电流的微观意义
一个粗细均匀的，长为L的导体，两端加一定电压，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 个自由电荷所带电量为q，求此导体中的电流是多少？
第二章 恒定电流
2.1 电源和电流
闪 电正负电荷分别在云的不同部位积聚。当
电荷积聚到一定程度，就会在云与云之间或云与
地之间发生正负电荷中和，瞬时产生几十万安培
2021的/3/1电流。电流生热使空气发光，叫闪电
1
电闪雷鸣时, 强大的电流使天 空发出耀眼的闪 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,
A
t
+
C、当n1<n2时，电流方向由A指向B，电
－
流：I(2n2n1)e
t
D、电流方向由A指向B，电流：
I(n12n2)e
t
2021/3/1
B
15
五、典型例题讨论
• 2、在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板， 在两极板上加一定的电压，在10s内有 5×1018个Cu离子通过某截面，则碳棒中 的电流强度为多大？
vS L
2021/3/1
NnL（S这段导体中的自由电荷个数）
Q N e nLq S （总电荷量）
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）
IQ t nLLSqnvSq（电流）
v
12
四、电流的微观意义
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NA= 6.02×1023mol-1，电子的电量为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
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
4
导体中产生持续电流的条件:
条件2、导体两端存在电势差
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _Βιβλιοθήκη AB水势A
当导体两端存在电势差时，
抽水机
导体内建立了电场，导体中
A
连通器
B 的自由电荷在电场力的作用
2021/3/1
-
++ +
+ A +-
+ + +
-
-
_ __
_ B _
_ __
P
9
三、恒定电流
1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些 电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理 量。
3、公式：
电流
Iq t
平均电流
qIt
表示在时间t内通过导体横截面的电荷量。