【課件】電源和電流+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

電源和電流耀眼的閃電只能存在于一瞬間觀察與思考城市的電燈持續(xù)照亮夜空為什么閃電短暫，電燈穩(wěn)定？電源1.有A、B兩個導(dǎo)體，分別帶正、負電荷。如果在它們之間連接一條導(dǎo)線，導(dǎo)線中能否出現(xiàn)持續(xù)的電流？觀察與思考電流是瞬間的，A、B間的電勢差會很快消失，最后A、B兩個導(dǎo)體會達到靜電平衡狀態(tài)。A++++++++_B________追問

怎樣能產(chǎn)生持續(xù)的電流？觀察與思考水流AB連通器2.如圖，若在水池A、B之間用一個細管連起來，則水在重力的作用下從水池A到水池B做定向移動，A、B之間的高度差很快消失，水管中只可能有一個瞬間的水流，那么怎樣才能使水管中有源源不斷的水流呢？在A、B間加一個抽水機，從而使水管中有源源不斷的水流。抽水機觀察與思考3.如圖所示，如果想讓導(dǎo)線中有持續(xù)的電流，我們需要一個怎樣的裝置？在A、B間加入一個裝置P，它能不斷的從A取走電子，補充給B，使A、B間始終保持一定的電勢差，這樣導(dǎo)線中就會有持續(xù)的電流。---+A++++++___B_____P--+1.電源的定義：能在電源內(nèi)部把電子從電源正極搬運到電源負極的裝置就是電源。2.電源的作用：使導(dǎo)體兩端始終存在電勢差。---+A++++++___B_____P--+A、B是電源的兩個電極電源3.常見電源：干電池鉛蓄電池手機鋰電池筆記本鋰電池電動汽車鋰電池在實際生活中，電閃雷鳴時，強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，但它只能存在一瞬間；而連接在電路中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光，這是為什么呢？思考與討論閃電只存在一瞬間，兩塊帶異種電荷的云將其之間的空氣電離，發(fā)生放電現(xiàn)象形成電流，云上的電荷釋放完了，電流也就沒有了，所以只能形成瞬間電流。電路中有電源，電源能提供持續(xù)的電勢差，形成持續(xù)的電流，所以連接在電路中的小燈泡能持續(xù)發(fā)光。恒定電流1.導(dǎo)線內(nèi)的電場，是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。2.由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場稱為恒定電場。3.自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。形成的電流大小、方向都不隨時間變化。

4.靜電場的規(guī)律在恒定電場中同樣適用。---+A++++++___B_____P--+導(dǎo)體內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行MNE恒定電場1.大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。2.電流的定義式：

，其物理意義：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，是表示電流強弱程度的物理量。注意用該式計算出的電流是時間t內(nèi)的平均值。對于恒定電流，電流的瞬時值與平均值相等。恒定電流3.在國際單位制中，電流的單位是安培，符號是A。常用單位：毫安(mA)、微安(μA)，1A＝103mA＝106μA。4.電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向，與負電荷定向移動的方向相反。注意

(1)電流雖然有方向，但它是標量，其計算遵循代數(shù)運算法則。(2)在外電路中電流方向由電源正極到負極，在電源內(nèi)部電流方向由電源負極到正極。練習(xí)1.(2023·上海閔行中學(xué)高二期末)如圖，2s內(nèi)通過金屬導(dǎo)體某截面S的電子總電荷量大小為5C，則該導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為A.2.5A，向右

B.10A，向右C.2.5A，向左

D.10A，向左√2.如圖所示，電解池內(nèi)有一價的電解溶液，t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)橫截面S的正離子數(shù)是n1，負離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷的電荷量為e，以下說法正確的是A.正離子定向移動形成電流的方向從A到B，負離子定向移動形成電流的

方向從B到AB.溶液內(nèi)正、負離子向相反方向運動，電流相互抵消√總結(jié)提升1.金屬導(dǎo)體中的電流是由自由電子的定向移動形成的，因此q為通過導(dǎo)體橫截面的自由電子的電荷量。2.電解質(zhì)溶液中電流的方向與正離子定向移動的方向相同，與負離子定向移動的方向相反。3.電解質(zhì)溶液中的電流是正、負離子同時向相反方向定向移動形成的，因此q為正、負離子電荷量的絕對值之和。+-+q1-q2I電流的微觀表達式觀察與思考如圖所示表示粗細均勻的一段長為l的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量大小為q。導(dǎo)體內(nèi)電流I多大？

總電荷量Q＝Nq＝nlSq推導(dǎo)導(dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)N＝nlS

導(dǎo)練3.(2023·重慶市萬州第二高級中學(xué)月考)某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進入癌細胞，首先要實現(xiàn)質(zhì)子的高速運動，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細柱形的質(zhì)子流。已知細柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電荷量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是√4.(2023·山東濰坊高二期中)如圖所示為一長方形金屬導(dǎo)體，其長為l、高為a、寬為b。當從左右兩面或者上下兩面流過的電流均為I時，金屬導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動的速率之比為A.a∶b B.l∶aC.l∶b D.a∶l√根據(jù)電流的微觀表達式可知I＝neS甲v甲＝neabv甲，I＝neS乙v乙＝nelbv乙，則v甲∶v乙＝l∶a，故選B。1.自由電子定向移動速率：金屬導(dǎo)體中的自由電子定向移動形成電流，其中自由電子定向移動速率的數(shù)量級一般為10－4m/s。2.電子熱運動速率：導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在永不停息地做無規(guī)則的熱運動，由于熱運動，自由電子向各個方向運動的機會相等，故不能形成電流，常溫下自由電子熱運動速率的數(shù)量級為105m/s。3.電場傳播速率(或電流傳導(dǎo)速率)：等于光速。閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c的速度建立恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動，整個電路也就幾乎同時形成了電流?？偨Y(jié)提升電池的容量觀察與思考某充電寶信息如圖所示，其中20000mA·h代表哪個物理量？由q＝It知，表示電荷量。1.定義：電池放電時輸出的總電荷量。2.單位：“安時”(A·h)或“毫安時”(mA·h)。電池的容量5.(2023·北京順義楊鎮(zhèn)第一中學(xué)高二期中)如圖是某品牌電池的標識牌，以下說法正確的是A.該電池的容量為7A·hB.該電池以7A的電流放電，可以工作1hC.該電池以7A的電流放電，可以工作0.1hD.該電池充滿電可貯存的電荷量為70C√由標識牌信息可知，內(nèi)置電池的容量為0.7A·h，故A錯誤；該電池充滿電可貯存的電荷量為q＝It＝0.7×