物理人教版2019必修第三册11.1 电源和电流（共24张ppt）

(共24张PPT)
11.1 电源和电流
雷鸣电闪时,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,这是为什么
情景导入：
问题探究1：
1. 如图是两个分别带正负电荷的导体，用导线连接两导体，导线和导体中会有电荷定向移动吗？若有，怎样移动？
自由电子由B定向移动到A,在导线中产生一个瞬时电流，之后两个带电体成为等势体，达到静电平衡,不再有电流产生。
2. 怎样才能使A、B产生持续的电流？
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A
+
+
+
+
+
+
+
+
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B
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H
A
B
H
A
B
水池
抽水机
如图，若在水池A、B之间用一个细管连起来，则水在重力的作用下从水池A到水池B做定向移动，A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬间的水流.
怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？
措施：可将B中的水用抽水机抽到A中，保持水池A、B的水面有一定的高度差。
思考：
如果在A、B之间接上一个装置P，它能不断的把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？
能保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。
问题探究2：
-
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A
+
+
+
+
+
+
B
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H
P
-
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一、电源
1．电源的定义
电源是能把 从正极A搬运到负极B的装置．
自由电子
2．电源的作用
维持电源正、负极间有一定的 ，从而保持电路中有持续电流．
电势差
3.形成持续电流的条件
（1）存在自由电荷：金属导体——自由电子；电解液——正、负离子。
（2）导体两端存在持续的电压即有电源．
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A
+
+
+
+
+
+
B
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H
P
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+
A
+
+
+
+
+
+
+
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B
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P
用一根导线将电源正、负极之间相连，会形成怎样的电场和电流有什么特点呢？
M
N
E
导线内很快形成沿导线方向的电场
问题探究3：
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。
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
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。
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A
+
+
+
+
+
+
B
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H
P
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二、恒定电流
电源和导线
恒定电场
电场强度不变
自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化
串一个电流表,读数不会变
1.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流
2.电流
（1）定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流。
（2）物理意义：表示电流强弱的物理量。电流就越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。
（3）公式：
二、恒定电流
（4）单位：在国际单位制中，电流的单位是安培简称安，符号是 A。 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 1 A ＝ 10 3 mA ＝ 10 6 μA
（5）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（6）注意：电流虽然有方向，但电流是标量，它遵循代数运算法则，不遵循平行四边形定则。
二、恒定电流
（7）电解液中的电流
I
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。
一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。
问题探究4:如何从微观角度表示电流？
设想在导体中取横截面C，则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C．
B
C
S
v
vt
q
q
q
q
闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。
三种速率：
1.电子定向移动的速率约10-4m/s；
2.电场的传播速率也叫电流的传导速率 3×108m/s.
问题探究5：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了呢？
2.电子无规则热运动的速率约105m/s；
1．关于电流的方向，下列说法中正确的是 （ ）
A．在外电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势端
B．在电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D．给电容器充电时，电流从正极板流出，流入负极板
A
2．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大
B．电子运动的速度越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
C
3．有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两导体的电流相同
B．乙导体的电流是甲导体的两倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等
B
5．在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为（ ）
A．4.8×10-6A
B．3×10-13A
C．3×10-6A
D．9.6×10-6A
A