11.1 電源和電流課件-高中物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

1、第十一章 電路及其應(yīng)用第一節(jié)電源和電流第一節(jié)|電源和電流核心素養(yǎng)點(diǎn)擊物理觀念了解形成電流的條件，知道電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)；理解電流的定義，知道電流的單位、電流方向的規(guī)律；理解恒定電流科學(xué)思維經(jīng)歷金屬導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)速率的推導(dǎo)過(guò)程，從微觀的角度理解導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)與電流之間的關(guān)系科學(xué)探究知道電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)，初步體會(huì)動(dòng)態(tài)平衡的思想科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們交流溝通的能力，提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力梳理主干新知初感悟一、電源1、定義：能夠把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置。2、作用：（1）維持電源正、負(fù)極間始終存在電勢(shì)差。（2）使電路中的電流能夠持續(xù)存在。有A、B

2、兩個(gè)導(dǎo)體，分別帶正、負(fù)電荷，它們的周圍存在電場(chǎng)。如果用一條導(dǎo)線R將它們連接起來(lái)，分析A、 B周圍的電場(chǎng)，A、 B之間的電勢(shì)差會(huì)發(fā)生什么變化？最后，A、B兩個(gè)導(dǎo)體球會(huì)達(dá)到什么狀態(tài)？R中出現(xiàn)了怎樣的電流？導(dǎo)線中的自由電子在靜電力的作用下沿導(dǎo)線做定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。由于B失去電子，A得到電子，A、B之間的電勢(shì)差很快消失，兩導(dǎo)體成為一個(gè)等勢(shì)體，達(dá)到靜電平衡。電流只是瞬間出現(xiàn)。倘若在A、B之間連接一個(gè)裝置P，它能在B失去電子的過(guò)程中，不斷地從A取走電子，補(bǔ)充給B，使A、B始終帶一定數(shù)量的正、負(fù)電荷。這樣，A、B之間始終存在電勢(shì)差，導(dǎo)線中就會(huì)存在持續(xù)的電流。能夠把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置就是電源。類比法

3、理解電源的作用水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之間用一細(xì)管連起來(lái)，則水在重力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，從水池A運(yùn)動(dòng)到水池B。 A、B之間的高度差很快消失，在這種情況下，水管中只能有一個(gè)瞬時(shí)水流。但A、B之間連一臺(tái)抽水機(jī)，將水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之間的高度差，這樣水管中就會(huì)有源源不斷的水流?！镜淅弧慷?、恒定電流1、恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。2、自由電荷定向移動(dòng)的平均速率：在恒定電場(chǎng)的作用下，自由電荷定向加速運(yùn)動(dòng)，但在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子不斷碰撞，碰撞的結(jié)果是大量自由電荷定向移動(dòng)的平移速率不隨時(shí)間變化。3、恒定電流：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。A、

4、B周圍空間的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng)，但有的流走了，另外的又來(lái)補(bǔ)充，電荷的分布是穩(wěn)定的，不隨時(shí)間變化，電場(chǎng)的分布也不會(huì)隨時(shí)間的變化。這種有穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)，叫作恒定電場(chǎng)。對(duì)導(dǎo)線中恒定電場(chǎng)的理解3、導(dǎo)線中的電場(chǎng)是恒定電場(chǎng)，不是靜電場(chǎng)。由于在恒定電場(chǎng)中，各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化(不一定相同)，所以它的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。在靜電場(chǎng)中所講的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。4、導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)是在接通電源后的極短時(shí)間內(nèi)(以光速c傳播)建立的。5、導(dǎo)體內(nèi)的恒定電場(chǎng)是自由電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)的原因。如何理解食鹽水中可以

5、形成電流，食鹽水中的電流和金屬導(dǎo)體中的電流有什么不同？食鹽水中的電流是離子定向移動(dòng)形成的，金屬導(dǎo)體中的電流是電子定向移動(dòng)形成的。不同導(dǎo)體中電流的計(jì)算電流的微觀表達(dá)式【典例二】【基礎(chǔ)練習(xí)】1、下列關(guān)于電源的說(shuō)法正確的是()A電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極搬運(yùn)到正極，保持兩極之間有電壓B電源把正、負(fù)電荷分開(kāi)的過(guò)程是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的過(guò)程C電荷的移動(dòng)形成電流D只要電路中有電源，電路中就會(huì)形成持續(xù)的電流答案：B解析：在電源內(nèi)部，電源把電子由正極搬運(yùn)到負(fù)極，這一過(guò)程要克服靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。電荷的定向移動(dòng)才形成電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。電路中要形成持續(xù)

6、的電流，既要有電源，電路又要閉合，兩者缺一不可，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2、下列關(guān)于電流方向的說(shuō)法中，不正確的是()A.電流的方向就是自由電荷定向移動(dòng)的方向B.電流的方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向C.在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反D.電源供電的外部電路中，電流的方向是從正極一端流向負(fù)極一端答案：A解析：電流的方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在金屬導(dǎo)體中，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反，選項(xiàng)C正確；電源供電的外部電路中，電流的方向是從正極一端流向負(fù)極一端，選項(xiàng)D正確。本題選擇不正確的，故選A。3、如圖所示，將左邊的細(xì)銅導(dǎo)線與右邊的粗銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知粗銅導(dǎo)線的橫截面積是細(xì)銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在細(xì)銅導(dǎo)