11.1 电源和电流 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（14张PPT）

(共14张PPT)
11.1 电源和电流
　注意：电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流。
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B
A
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A
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+
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+
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B
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等势体
2.导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
A
B
水池
抽水机
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A
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+
+
+
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B
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P
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二.电源
1. 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),使电路有持续的电流.
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A
+
+
+
+
+
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B
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P
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M
N
E0
F
Fn
Ft
A
B
假设在电源正、负极之间连一根导线
导体A、B间存在电场，有电势差。
导线中的自由电子在静电力作用下由B向A移动，最后使A、B成为一个等势体。——有瞬时电流。
要使电路中有持续电流，应怎办？
可在A、B间接一电源P，把电子从A搬运到B。
有了电源，电路中产生的电流大小是恒定的还是变化的？
M
N
E0
F
Fn
Ft
假设在电源正、负极之间连一根导线
A
B
M
N
E0
M
N
E
E
E0
E′
定向移动的电荷不会侧移积聚，使导线内很快形成沿导线方向的恒定电场。
附加电场E/和电源电场E0的叠加使得的导线中的电场线方向变得更接近于和导线平行。
垂直导线方向达静电平衡时，合场强为零。
Ft 使电子沿导线作定向移动形成电流；Fn
使电子侧聚。
1、电流：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：导体（有自由电子）两端有电压（内部
形成电场）。
（3）电源的作用：保持电路两端有电势差，使电路
中存在持续电流。
（1）方向：跟正电荷定向移动的方向相同。
2、恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
电流
直流电
交流电
恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流
脉动电流：大小变、方向不变的电流。
由恒定电场产生的电流叫恒定电流。
3、电流：表示电流强弱的物理量。
电流既有大小又有方向，但电流满足代数运算而不满足矢量运算，故电流是标量。
（1）定义式：
（2）单位：安培（A）
（3）决定式：
如上图所示表示粗细均匀的一段导体，两端加以一定的电压，设导体中的自由电子电荷量为q、定向移动速率为v、导体横截面积为s、导体每单位体积内的自由电子数为n。则t时间内通过导体横截面的电荷量Q=
n·vts·q，电流I=Q/t=nvsq
由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定.
大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
三.恒定电流
1、电流(I):表示电流的强弱程度.
2、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.
3、公式:I=q/t
4、单位:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安(mA)、微安(μA)
5、方向:正电荷定向移动的方向
6、电流是标量
1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为______；
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_____．
1A
2A
当堂达标训练1
四、电流的微观表达式
当堂达标训练2
例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子。
S
vt
1、形成电流的条件：
（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压
2、电源的作用：提供持续的电压
3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.(恒定电场)
4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.
5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
（1）定义式：I=q/t
（2）金属导体中电流的计算式： I=nqsv
小结: