【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(cè)

第1節(jié)電源和電流第十一章電路及其應(yīng)用電閃雷鳴時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光,這是為什么?1.了解電流的形成，知道電源的作用和導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)。2.理解電流的定義，知道電流的單位和方向。3.會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式，了解表達(dá)式中各量的意義。知識(shí)點(diǎn)一：電源電流：電荷的定向移動(dòng)形成了電流

回顧：根據(jù)初中學(xué)習(xí)，電流是如何形成的？形成電流前導(dǎo)體中有自由電子嗎？他們?cè)谧鍪裁催\(yùn)動(dòng)？有，在永不停息的做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)通常情況下，金屬中的自由電子不斷地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，它們朝任何方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)都一樣。從宏觀上看，沒(méi)有電荷（自由電子）的定向移動(dòng)，因而也沒(méi)有電流。

思考1：如何才能讓電荷定向移動(dòng)呢？+________B+++++++A-BA電勢(shì)差等勢(shì)體形成瞬間電流自由電子定向運(yùn)動(dòng)

思考2：怎么樣才能得到持續(xù)的電流呢？水流水勢(shì)A水勢(shì)B瞬時(shí)的水流類比連通管的水流抽水機(jī)水流水勢(shì)A水勢(shì)B持續(xù)的水流AB導(dǎo)體之間裝上“抽水機(jī)P”瞬時(shí)的電流持續(xù)的電流1.電源：2.作用：能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓)--+A+++++++___B_____P

思考3：電源P把電子從A搬運(yùn)到B的過(guò)程中,電子的電勢(shì)能如何變化?從能量的角度看發(fā)揮了怎樣的作用？AB連通器水勢(shì)A水勢(shì)B抽水機(jī)水流電勢(shì)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能3.一些常用的電源：干電池紐扣電池鉛蓄電池鋰離子電池關(guān)于電源的作用，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.它能為電路持續(xù)地提供自由電荷；

B.它能直接釋放出電能；

C.它能保持導(dǎo)體兩端的電壓，使電路中有持續(xù)的電流；

D.它能使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來(lái)。C跟蹤導(dǎo)練知識(shí)點(diǎn)二：恒定電流1.恒定電場(chǎng)A、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。導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線平行。

思考：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差恒定時(shí)，為什么導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)是恒定的？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，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。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)系同樣適用于恒定電場(chǎng)。（1）恒定電場(chǎng)定義：（2）恒定電場(chǎng)特點(diǎn)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)。

任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不會(huì)隨時(shí)間變化，基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。（3）適用規(guī)律：關(guān)于導(dǎo)體中的電場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是：（）A.它是由電源兩極在空間直接形成的；B.它是導(dǎo)線上的堆積電荷所形成的；C.導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線最終和導(dǎo)線平行；D.它的分布隨著電荷的移動(dòng)而隨時(shí)間變化。跟蹤導(dǎo)練C2.恒定電流大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。恒定電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度不變自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動(dòng)速率也不變串一個(gè)電流表,讀數(shù)不會(huì)變恒定電流3.電流：＋＋＋表示電流強(qiáng)弱程度

①物理意義：

I表示電流，q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量②公式：符號(hào)是I，單位有安培、毫安、微安(單位符號(hào)分別為A、mA、μA)．③符號(hào)及單位：1mA=10-3A1μA=10-6A－＋＋＋④方向：－－效果一樣哪邊算是電流方向呢？正電荷定向移動(dòng)的方向金屬導(dǎo)體－－－與自由電子定向移動(dòng)方向相反。電解液與正離子定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)離子定向移動(dòng)方向相反。注意：電流是標(biāo)量，可以直接相加減。跟蹤導(dǎo)練一條導(dǎo)線中的電流為50μA，在3.2s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線某一橫截面的電荷量是多少庫(kù)侖？有多少個(gè)電子通過(guò)該橫截面？

4.電流的微觀解釋①建立模型如圖所示，AB表示粗細(xì)均勻的一段導(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(dòng)的速率為v.設(shè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，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(gè)自由電荷的電荷量為q.

③結(jié)論由此可見，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、導(dǎo)體的橫截面積以及自由電荷定向移動(dòng)的速率。I=nqSv自由電荷：金屬中的自由電荷是電子；電解質(zhì)溶液中的自由電荷是正、負(fù)離子。閉合開關(guān)的瞬間，電路中的各個(gè)位置迅速建立了恒定電場(chǎng)，在恒定電場(chǎng)的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開始定向移動(dòng)，整個(gè)電路也就幾乎同時(shí)產(chǎn)生了電流。三種速率：1.電子定向移動(dòng)的速率約10-4m/s；2.電場(chǎng)的傳播速率也叫電流的傳導(dǎo)速率3×108m/s.5.既然電子的定向運(yùn)動(dòng)速率很小，為什么閉合開關(guān)時(shí)電路中的電燈立刻就亮了呢？2.電子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率約105m/s；STSE電動(dòng)汽車中的電池電池放電時(shí)能輸出的總電荷量叫作電池的容量，通常以“安時(shí)”（A·h）或“毫安時(shí)”（mA·h）作單位。單體鋰離子電池的容量極為有限，為了滿足需要，常用由若干單體鋰離子電池構(gòu)成的電池組。跟蹤