高中物理15《電流和電源》

1、1.5電流和電源 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1、了解電流的微觀機(jī)理及其定義式，知道電流的方向是如何規(guī)定的。 2、了解電源的發(fā)明對(duì)人類(lèi)的生活產(chǎn)生的巨大的影響。 3、了解電源在電路中的作用。了解電動(dòng)勢(shì)的概念和單位。了解常見(jiàn)電池電動(dòng)勢(shì)的大小。電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的裝置。電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的裝置。兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體，都兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體，都可以組成電容器?？梢越M成電容器。平行板電容器平行板電容器電容器的電容電容器的電容 單位：法拉單位：法拉 1F=10-6F 1pF=10-12F復(fù)習(xí)回顧：復(fù)習(xí)回顧：電流的發(fā)現(xiàn)者伽伐尼電流的發(fā)現(xiàn)者伽伐尼的觀點(diǎn)的觀點(diǎn) 這是一種這是一種“動(dòng)物電動(dòng)物電”現(xiàn)象

2、現(xiàn)象,金金屬只是起了導(dǎo)電的作用。屬只是起了導(dǎo)電的作用。伏打伏打的觀點(diǎn)的觀點(diǎn) 產(chǎn)生電流的產(chǎn)生電流的關(guān)鍵關(guān)鍵是兩種不是兩種不同金屬的連接，青蛙肌肉只是同金屬的連接，青蛙肌肉只是起了檢驗(yàn)的作用。起了檢驗(yàn)的作用。 18世紀(jì)末，意大利醫(yī)學(xué)教授伽伐尼發(fā)現(xiàn)，用相連世紀(jì)末，意大利醫(yī)學(xué)教授伽伐尼發(fā)現(xiàn)，用相連的兩種金屬的兩種金屬分別接觸青蛙肌肉的兩個(gè)位置，會(huì)引起肌肉的收縮。分別接觸青蛙肌肉的兩個(gè)位置，會(huì)引起肌肉的收縮。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象對(duì)這個(gè)現(xiàn)象 基于這種思考，伏打發(fā)明了能夠提供持續(xù)基于這種思考，伏打發(fā)明了能夠提供持續(xù)電流的電流的“電堆電堆”伏打電堆伏打電堆最早的電最早的電源源。 伏打電堆在鋅片和銅片之間加上浸透了鹽伏打

3、電堆在鋅片和銅片之間加上浸透了鹽水或堿水的厚紙、布片或皮革，再把幾十個(gè)這水或堿水的厚紙、布片或皮革，再把幾十個(gè)這樣的單元疊置起來(lái)。樣的單元疊置起來(lái)。一、電流一、電流1、自由電荷：、自由電荷：指能夠自由移動(dòng)的電荷。指能夠自由移動(dòng)的電荷。一切導(dǎo)體中都有由電荷。一切導(dǎo)體中都有由電荷。自由電荷包括：自由電荷包括： 金屬中的自由電子，金屬中的自由電子， 酸、堿、鹽中的正、負(fù)離子。酸、堿、鹽中的正、負(fù)離子。2、電流定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。、電流定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。3、形成電流的條件：、形成電流的條件：有自由電荷有自由電荷把導(dǎo)體接到電源兩極上，導(dǎo)體把導(dǎo)體接到電源兩極上，導(dǎo)體 兩端有電壓，兩端

4、有電壓，這時(shí)導(dǎo)體中也有這時(shí)導(dǎo)體中也有 了電場(chǎng)。了電場(chǎng)。4、電源：能使電源：能使導(dǎo)體兩端有電壓導(dǎo)體兩端有電壓 的設(shè)備。的設(shè)備。 例：干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)。例：干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)。5、電源的作用：電源的作用：保持導(dǎo)體兩端保持導(dǎo)體兩端 的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的 電流電流二、電流的方向二、電流的方向1、導(dǎo)體中的電流可以是正電荷的定向移動(dòng)，導(dǎo)體中的電流可以是正電荷的定向移動(dòng)，也可以是也可以是 負(fù)電荷的定向移動(dòng)。負(fù)電荷的定向移動(dòng)。2、規(guī)定：、規(guī)定：正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。正電荷定向移?dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?、金屬中電流的方向與電子定向移動(dòng)的實(shí)際方向相反。、金屬中電流

5、的方向與電子定向移動(dòng)的實(shí)際方向相反。4、在電源外部的電路中，電流從電源的正極流、在電源外部的電路中，電流從電源的正極流向負(fù)極。向負(fù)極。注意：注意：在電源內(nèi)部的電路中，電流從在電源內(nèi)部的電路中，電流從負(fù)極流向正極。負(fù)極流向正極。三、電流強(qiáng)度三、電流強(qiáng)度1、定義：通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷、定義：通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷Q與所用時(shí)間與所用時(shí)間t 的比值叫電流強(qiáng)度。符號(hào)：的比值叫電流強(qiáng)度。符號(hào)：I2、定義式：、定義式：3、物理意義：描述電流的強(qiáng)弱、物理意義：描述電流的強(qiáng)弱4、單位：安培、單位：安培 簡(jiǎn)稱(chēng)：安簡(jiǎn)稱(chēng)：安 ，符號(hào)：，符號(hào)：A1mA=10 -3A 1A=10 -6A5 5、人的身體內(nèi)也有電流：如心電圖

6、、腦電圖、人的身體內(nèi)也有電流：如心電圖、腦電圖I=Qta、手電筒中小燈泡的工作電流是手電筒中小燈泡的工作電流是0.25A。b、電子手表工作時(shí)，液晶顯示屏的電流為電子手表工作時(shí)，液晶顯示屏的電流為 0.2A左右。左右。c、彩色電視機(jī)工作時(shí)，屏幕為彩色電視機(jī)工作時(shí)，屏幕為21吋，電源吋，電源 的的 工作電流為工作電流為0.4A左右；屏幕為左右；屏幕為29 吋吋,電源的電源的 工作電流為工作電流為1A左右。左右。d、50Hz z的交流電，人能感觸到的觸電電流的交流電，人能感觸到的觸電電流 為為 1mA，能夠自行擺脫電源的觸電電流為，能夠自行擺脫電源的觸電電流為 10mA，觸電電流達(dá)到，觸電電流達(dá)到5

7、0mA以上，將引起心以上，將引起心 室顫動(dòng)。因此，國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的安全電室顫動(dòng)。因此，國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的安全電 流（擺脫電流）為流（擺脫電流）為10mA。你知道么你知道么？四、電源和電動(dòng)勢(shì)四、電源和電動(dòng)勢(shì)1、閉合電路：由電源、用電器和導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)組成閉合電路：由電源、用電器和導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)組成2、電源種類(lèi)：較多。如干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)。、電源種類(lèi)：較多。如干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)。3、電池：、電池：種類(lèi)很多種類(lèi)很多不同的電池，兩極間的電壓不一樣。例：不同的電池，兩極間的電壓不一樣。例：干電池兩極間的電壓大約是干電池兩極間的電壓大約是 1.5V鉛蓄電池兩極間的電壓大約是鉛蓄電池兩極間的電壓大約是

8、 2.0V4、電動(dòng)勢(shì)：、電動(dòng)勢(shì)：概念概念:電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的定的.電源的這種特性，用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述。電源的這種特性，用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述。電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)：電動(dòng)勢(shì)的符號(hào)： E單位：?jiǎn)挝唬?伏特伏特 V大小大小:電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。干電池的電動(dòng)勢(shì)大約是干電池的電動(dòng)勢(shì)大約是 1.5V可充電的鎳氫電池的電動(dòng)勢(shì)大約是可充電的鎳氫電池的電動(dòng)勢(shì)大約是 2.0V5、電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置、電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置各種化學(xué)電池把化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能各種化學(xué)電池把化學(xué)能能

9、轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)把機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機(jī)把機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)電池把太陽(yáng)能能轉(zhuǎn)化為電能太陽(yáng)電池把太陽(yáng)能能轉(zhuǎn)化為電能將你測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)填入下表：將你測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)填入下表：電池種類(lèi)電池種類(lèi)1號(hào)5號(hào)7號(hào)蓄電池積層電池電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)（單位：（單位：V）電池種類(lèi)電池種類(lèi)蘋(píng)果電池蘋(píng)果電池土豆電池土豆電池西紅柿電池西紅柿電池電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)（單位：（單位：V）小結(jié)小結(jié)1 1、電流是電荷（電子、離子）定向移動(dòng)形成的。電流是電荷（電子、離子）定向移動(dòng)形成的。2、正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉⒄姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?金屬中電流的方向與電子定向移動(dòng)的實(shí)際方向相反金屬中電流的方向與電子定向移動(dòng)的實(shí)際方向相反 在

10、電源外部的電路中，電流從電源的正極流向負(fù)極。在電源外部的電路中，電流從電源的正極流向負(fù)極。3、 形成電流的條件：形成電流的條件： 有自由電荷，有自由電荷，導(dǎo)體兩端有電壓（導(dǎo)體內(nèi)有電場(chǎng)）導(dǎo)體兩端有電壓（導(dǎo)體內(nèi)有電場(chǎng)）4、電流強(qiáng)度、電流強(qiáng)度（1）通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷）通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷Q與所用時(shí)間與所用時(shí)間t 的比值的比值（2）定義式：）定義式：I=Q/t（3）物理意義：描述電流的強(qiáng)弱）物理意義：描述電流的強(qiáng)弱（4）單位：安培）單位：安培 簡(jiǎn)稱(chēng)：安簡(jiǎn)稱(chēng)：安 ，符號(hào)：，符號(hào)：A1mA=10 -3A 1A=10 -6A小結(jié)小結(jié)5、電源的作用：、電源的作用：能夠提供電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流。能夠提供

11、電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流。是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。6、電源電動(dòng)勢(shì)：、電源電動(dòng)勢(shì)：電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定。電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定。 電源的這種特性，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述。電源的這種特性，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)描述。 等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓；等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓； 了解常見(jiàn)電了解常見(jiàn)電 池電動(dòng)勢(shì)的大小。池電動(dòng)勢(shì)的大小。補(bǔ)充初中學(xué)過(guò)的幾個(gè)公式補(bǔ)充初中學(xué)過(guò)的幾個(gè)公式1、歐姆定律：、歐姆定律：2、電功：電功：3、電功率：、電功率：UIR=22I RtWUIttUR=22PI RUUIR=課堂訓(xùn)練

12、課堂訓(xùn)練1、導(dǎo)體中電流是、導(dǎo)體中電流是0.5A，求半分鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)？，求半分鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)？2、把、把5.0V的電壓加在一段電阻絲的兩端測(cè)得通過(guò)電阻的電流為的電壓加在一段電阻絲的兩端測(cè)得通過(guò)電阻的電流為0.01mA。當(dāng)電阻絲兩端電壓增至。當(dāng)電阻絲兩端電壓增至8V時(shí)，通過(guò)電阻絲電流增時(shí)，通過(guò)電阻絲電流增加加多少？0.5 309.3751.6QItNee19- 19= 10 10個(gè)由于電阻不變，由歐姆定律有：由于電阻不變，由歐姆定律有：2121UUII= 2110 16UImAU=2 得 I 課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： P P19 19 問(wèn)題

13、與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 1 1、2 2、4 4、5 51、答：、答：a、手電筒中小燈泡的工作電流是手電筒中小燈泡的工作電流是0.25A。b、電子手表工作時(shí)，液晶顯示屏的電流為電子手表工作時(shí)，液晶顯示屏的電流為幾幾A （例（例0.2A）左右）左右c、彩色電視機(jī)工作時(shí)，屏幕為彩色電視機(jī)工作時(shí)，屏幕為21吋，電源吋，電源 的的 工作電流為工作電流為0.4A左右；屏幕為左右；屏幕為29 吋吋,電源的電源的 工作電流為工作電流為1A左右。左右。d、50Hz z的交流電，人能感觸到的觸電電流的交流電，人能感觸到的觸電電流 為為 1mA，能夠自行擺脫電源的觸電電流為，能夠自行擺脫電源的觸電電流為 10mA，觸電電

14、流達(dá)到，觸電電流達(dá)到50mA以上，將引起心以上，將引起心 室顫動(dòng)。因此，國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的安全電室顫動(dòng)。因此，國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的安全電 流（擺脫電流）為流（擺脫電流）為10mA。選修選修1-1 第一章第一章 電場(chǎng)電場(chǎng) 電流電流問(wèn)題與練習(xí)五問(wèn)題與練習(xí)五 電源與電流電源與電流課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： P P19 19 問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 1 1、2 2、4 4、5 52答：生活和學(xué)習(xí)中使用的電池有有錳鋅電池、答：生活和學(xué)習(xí)中使用的電池有有錳鋅電池、堿性電池、鎳鎘充電電池、鋰電池、氧化銀電池、鉛酸堿性電池、鎳鎘充電電池、鋰電池、氧化銀電池、鉛酸電池、鋰充電電池。不同的電池要求放電工作電流不一電池、鋰充電電池。不同的電池要求放電工作電流不一樣、體積不一樣，因此要用不同電池。如果電子表停了，樣、體積不一樣，因此要用不同電池。如果電子表停了，需要用多用電表判斷電池是否需要更換。具體做法是空需要用多用電表判斷電池是否需要更換。具體做法是空載電壓在載電壓在1.2V以下以下,就需要更換電池。就需要更換電池。課外作業(yè)：課外作業(yè)： P P1919 問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 1 1、 2 2、3略略4答：伽伐尼認(rèn)