物理人教版（2019）必修第三册11.1电源和电流（共19张ppt）

(共19张PPT)
§11.1 电源和电流
B
A
-
A
+
+
+
+
+
+
+
+
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B
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等势体
用导线R连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？
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
A得到电子，B失去电子，周围电场迅速减弱.
思考一：导线中产生的电流是瞬时电流，如何使导线中有持续电流呢？
抽水机的工作原理
思考二：如何使得连通器中存在持续的水流？
比一比
类比
水流
水势A
水势B
瞬时的水流
抽水机
水流
水势A
水势B
持续的水流
如果在A、B间加入一个抽水机，将B中的水及时抽到A中，保持A、B中液面的高度差，从而使水管H中有源源不断的水流过。
思考：导线中产生的电流是瞬时电流，如何使导线中有持续电流呢？
P
B
A
—
—
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—
—
—
+
+
+
+
+
+
+
装置P能源源不断的把电子从A搬运到B，从而能保持导体两端的电势差(电压),从而使得电路中有持续的电流
1.电源:
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.
（其它形式的能转化为电能）
-
-
-
+
A
+
+
+
+
+
+
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_
_
B
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_
_
P
-
-
一、电源
原理
当导体两端存在电势差时，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
（1）存在自由电荷
　　金属导体——自由电子
电解液 ——正、负离子
气体导电——正、负离子和自由电子
（2）导体两端存在电压（电势差）
　　 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。
3、形成电流的条件：
P
B
A
—
—
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—
—
—
+
+
+
+
+
+
+
一、电源
一些常用的电源：
例1 关于电源以下说法正确的是(　　)
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
电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能．
在电源内部，将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变
电路是否闭合？
电源是对电路提供能量的装置，
-
-
-
+
A
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
B
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_
_
_
_
P
-
-
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。
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.
恒定电场
恒定电场
电场强度不变
自由电子在各个位置的定向运动速率也不变
串联一个电流表,读数不会变
恒定电流
1.恒定电流概念：大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
2.电流(I)
(1)物理意义:表示电荷流动的强弱程度（反映了电流的强弱程度的物理量）
(4)单位:
(3)公式:
(2)定义: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。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量）
(比值定义式)
国际单位
安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
(5)方向:
三、恒定电流
(6)电流是标量
正电荷定向移动的方向（电子流动的反方向）
＋
＋
＋
3、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.
在电源外部的电路中,电流从电源的正极流向负极；在电源的内部,电流是从电源的负极流向正极；形成闭合回路。
（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）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量.
（4）在电解液中，电流方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，电荷量q表示通过横截面的正、负离子电荷量绝对值之和。
(1)正离子向右移动　负离子向左移动
(2)向右
(3)16 C
(4)4 A
建立模型：一段圆柱形导体——横截面积为S，长为l，单位体积内的自由电子数为n，每个电子的电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v。
S
l
v
vt
= nSvt
电流I可以表示为：
2.t时间内，通过横截面S的总电荷量q=Ne q=neSvt
只适用于金属导体
四、电流的微观表达式
1、导体中自由电荷总数：N=
1.在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则
导体中的电流为________；
2.某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通
过横截面的正负离子的电量均为10 C，则电解液中的电流
为_______．
1 A
2 A
3.关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ ）
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移动的正离子和负离子，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
C
恒定电场
电势差
电源
自由电荷
I=
nqSv
方向
大小