人教版高中物理必修三第十一章 第一节 电源和电流 课件（共19张PPT）

课件19张PPT。第一节 电源和电流 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？问题情境核心素养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实质．(难点)
4. 会灵活运用公式计算电流的大小（重点）_（1）存在自由电荷金属导体——自由电子
电 解 液——正、负离子（2）导体两端存在电压A、B之间有电势差A、B电势差为零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，形成电流总结：产生电流的条件水流正极负极怎么才能让导线中有持续电流呢？1. 能把电子从A搬运到B的装置.电源相当于抽水机。
2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.一、电源 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？ 答：手电筒中小灯泡能持续发光，是因为电路中有电源，使得电路中的电流能够持续存在--+A+++++++___B_____P 导体内的电场线保持和导线平行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。二、恒定电流恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的 电场称为恒定电场.说明：
（1）由于在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随
时间变化，所以它的基本性质与静电场相同。
（2）在静电场中所讲的电势、电势差、及其与电场强度
的关系等等，在恒定电场中同样适用。 在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化
恒定电流：大小方向都不随时间变化的电流3、公式：4、电流是标量1、物理意义：反映了电流的强弱程度。国际单位：安培（A）6、单位换算：5、方向:正电荷定向移动的方向电流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.注意：（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；
（3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电荷量q表示通过截面的正、负离子电荷量绝对值之和。例1 某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流是多大？?解：1s内通过横截面正离子的电荷量为q1=2n1e，
负离子的电荷量绝对值为q2=n2e，
将n1=5×1018个，n2=1×1019个，e=1.6×10-19C 代入解得，I=3.2A． 答：通过电解质溶液的电流是3.2A．则电流为 ，t=1s正电荷电荷量负电荷电荷量随堂练习： 若氢原子的核外电子绕核作半径为r 的匀速圆周运动，则其角速度ω=__________；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I=__________。（已知电子的质量为m，电量为e，静电力恒量用k表示）电子绕核运动的向心力等于库仑力 解：TeI＝ /v电流的微观表达式 例2 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。求电流大小nqSvnlSqNq=随堂练习：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.?解：设自由电子定向移动的速率为v，导线中自
由电子从一端定向移到另一端所用时间为t 则铜导线中自由电子数为：?? n=(vtsρNA)/M则导线中的电流为
I=ne/t=(vtsρNAe)/Mt = vsρNAe/M 按这个定向移动
平均速率计算，
一个电子通过一
条1 m 长的导体
需要几个小时!!!n铜的质量m铜的体积V 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？ 实际上，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了电场。随着电场的建立，电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。电子定向移动的速率约10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s电场的传播速率3×108m/s.思考课堂小结