新教材物理必修第三册 11.1 电源和电流 课件（25张ppt）

第1节 电源和电流
1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想。
2.理解电流的定义，知道电流的单位、电流方向的规律；理解恒定电流。
3.经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
学习目标
一、电源
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. (瞬时电流)
1、电流的形成
2、持续电流的形成
倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。
装置P?电源
-
B
A
-
A
+
+
+
+
+
+
+
+
_
B
_
_
_
_
_
_
_
等势体
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
A
B
水池
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，导线R中会产生一个瞬时电流
抽水机
-
-
-
+
A
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
B
_
_
_
_
_
P
-
-
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.
-
-
+
A
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
B
_
_
_
_
_
P
假设在电源正、负极之间连一根导线
M
N
E0
F
Fn
Ft
M
N
E0
E0
E′

M
N
E
导线内很快形成沿导线方向的电场
二.导线中的电场
导体内的电场线保持和导线平行
小结:形成电流的条件
（1）存在自由电荷
　 金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
（2）导体两端存在电压
　　 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．
　 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．
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
串一个电流表,读数不会变(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.
三、电流
1、 定义： 大小、方向都不随时间变化的电流
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱
2、 公式：
4 、 方向：正电荷定向移动的方向
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
可得
3、 单位：安培 A 其他单位 mA μA
由
（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量
（2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
说明
四、电流的微观表达式
推导：
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。
-
-
-
-
-
-
-
A
B
ι
总电量
电荷总数
nqSv
nlSq
l/v
Nq
t
Q
I
=
=
=
=
l/v
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
小结
n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量
常考题型
题组一　????=?????????的应用
?
B
1 金属导电
题2 关于电流，下列说法正确的是 （　　）
A.通过导线截面的电荷量越多，电流越大
B.因为电流有方向，所以电流是矢量
C.单位时间内定向通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D.导体中有电荷运动就有电流
C
【特别提醒】
电流是标量
（1）电流有大小、有方向，但不是矢量，而是标量，运算法则不符合平行四边形定则，计算时用代数法。
（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。
?
?
题3 某品牌手机在待机状态时，通过的电流是4 μA，则该手机待机一天所通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？
2 电解液导电
　D
题5 某电解质溶液，如果在1 s内共有6.0×1018个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过电解质溶液的电流是　　　　。
5.12 A
题组二　电流微观表达式I=nqSv的理解
AC
D
C
题组三　等效电流
C
AB
谢谢！