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11.1 电源和电流
人教版必修第三册第十一章《电路及其应用》
教学目标
1.了解电流的形成,知道什么是电源,知道电源的作用。
2.了解导体中的恒定电场,知道什么是恒定电流,知道导体中恒定电流是如何形成的。
3.知道表示电流强弱程度的物理量——电流,知道它的单位,并能理解和应用它的两种计算公式 和 。
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。
新课导入
如图是两个分别带正负电荷的导体,用导线连接两导体,导线中会有电荷定向移动吗?
A、B周围存在电场,两端有电势差
那么如何才能使导线中有持续的电流?
思考
产生电流
自由电子定向移动
成为等势体,
达到静电平衡
电势差很快消失
电流消失
1.电源:
把自由电子从正极搬到负极的装置。
2.作用:
使得导体两端存在电势差(电压),使电路有持续的电流。
3.能量转化:其它形式的能转化为电能。
4.形成持续电流的条件
(1)电荷的定向移动。
(2)导体两端存在持续的电压即有电源。
一、电源
常见的电源
干电池
锂电池
一、电源
锌汞电池
铅酸电池
A、B周围产生 ,而非匀强电场。
因碰撞,大量自由电荷定向运动的 不随时间变化
串联电流表,得到 。
大小、方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流
1. 恒定电流的产生
二、恒定电流
恒定的电场
平均速率
恒定电流
①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。
②公式:
③单位:安培(A),其他单位 mA ,μA
④方向:正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向。
⑤电流虽有方向,但是标量。
2.1电流的定义
二、恒定电流
【例1】
判断正误:
1、在电源内部,电子由正极被搬到负极。( )
2、电流是表示电流强弱的物理量。( )
3、自由电子定向移动的方向就是电流的方向。( )
4、电流有方向,所以电流是矢量。( )
( )
√
√
×
×
×
2.2电流的理解
二、恒定电流
【例2 】 容器中盛放的是CuCl2溶液,如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子相反方向通过面积为0.1 m2的某截面,那么通过这个截面的电流是( )
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A
D
3.
电池容量是指电池存储电量的大小,是电池的重要参数之一,通常以“安时”(A h)或“毫安时”(mA h)作单位,下图是某品牌电池:
二、恒定电流
4100mAh指的是电池容量
电量:
某手机电池的铭牌如图,试估算该手机的待机电流有多大?
解析:
电池容量4000mA·h指的是电量。
【例3】
设某导体横截面积为S,自由电荷电量为e,自由电荷定向移动速度为v,单位体积内自由电荷数为n,求该导体内的电流强度。
二、恒定电流
4.电流的微观表达式
(1)电子定向移动速率:数量级约10-4m/s
(2)电流传导速率:等于光速,为3×108m/s.
(3)电子热运动速率:数量级约105m/s
三个速率
【例4】
课堂小结
1.电源:搬电荷
稳电压
恒定电场
自由电荷定向移动
(1)单位:
(2)方向:正电荷定向移动的方向或负电荷定 向移动的反方向。