11.1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)

教學(xué)課件11.1電源和電流復(fù)習(xí)回顧：1、帶電粒子一般分為哪兩類?2、如何帶電離子在電場(chǎng)中的加速？?jī)煞N方法那種適應(yīng)性更廣？3、帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律？加速偏轉(zhuǎn)一體的規(guī)律？4

、帶電粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到打在熒光屏上總共偏移距離Y的四種求法？5、

示波器的作用？6、示波器的核心部件？示波器的工作原理？電源恒定電流電流的兩種微觀表達(dá)式電流的三種表達(dá)式的比較01020304目錄CONTENTS三種速率的比較05電池的容量062024年2月19日晚，由菲律賓長(zhǎng)灘島直飛上海的菲律賓皇家航空航班上，一名乘客的充電寶燃燒導(dǎo)致機(jī)艙中彌漫濃煙，飛機(jī)緊急備降香港，20日凌晨才抵達(dá)浦東機(jī)場(chǎng)。

1.雷雨天氣，為什么不能在大樹和無避雷設(shè)施的建筑附近避雨?2.電閃雷鳴時(shí)，強(qiáng)大的電流使天空不時(shí)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？提示：

雷電是云層間或云層與地之間的電壓達(dá)到一定值時(shí)將空氣擊穿所產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，所形成的電流是瞬時(shí)電流。手電筒中因?yàn)殡娫吹淖饔?，小燈泡中有持續(xù)電流而持續(xù)發(fā)光。電路中的電流是怎樣形成的呢?電源PART1溫故知新：電流的形成電荷的定向移動(dòng)形成電流注：電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能夠形成電流電流方向：把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向思考1：如圖所示分別帶正、負(fù)電荷的A、B兩個(gè)導(dǎo)體球，如果用一條導(dǎo)線H將它們連接起來會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？導(dǎo)線H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。-A++++++++B________思考2：導(dǎo)線H中的電流能夠持續(xù)嗎？請(qǐng)解釋原因。導(dǎo)線H中的自由電子由B向A移動(dòng)，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，以后自由電子不再移動(dòng)，所以導(dǎo)線H中的電流只是瞬間的。不能持續(xù)。BA-A++++++++B_______HH等勢(shì)體思考3：如何才能使導(dǎo)線H中存在持續(xù)的電流呢？如果在A、B之間連接一個(gè)裝置P它能在B失去電子的過程中，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，H內(nèi)就會(huì)存在持續(xù)的電流。-B______A+++++++----

P裝置P任務(wù)一：電源AB連通器抽水機(jī)水流--P-+A+++++++___B_____--正極負(fù)極我們把這個(gè)類似于抽水機(jī)的裝置叫做電源。A、B就是電源的兩個(gè)極。電源類比一、電源1.定義：能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置--P-+A+++++++___B_____--正極負(fù)極電源2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓)，使電路有持續(xù)的電流。3.能量轉(zhuǎn)化：電源中搬運(yùn)電荷的過程是非靜電力做功的過程，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。4.常見的電源恒定電流PART2思考：1.導(dǎo)線中的電子為什么能夠發(fā)生定向移動(dòng)？存在電場(chǎng)MNE0FMNE0EE0E′MNEE02.導(dǎo)線內(nèi)電荷運(yùn)動(dòng)之后電場(chǎng)是否會(huì)發(fā)生變化？++E電荷分布不變，電場(chǎng)的分布也不會(huì)隨時(shí)間變化。這種由穩(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)基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同+3.電荷在恒定電場(chǎng)作用下是否會(huì)不斷加速？-E二、光的折射導(dǎo)線內(nèi)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。恒定電場(chǎng)電荷分布不變，電場(chǎng)強(qiáng)度大小也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)變電源和導(dǎo)線基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同V增加的同時(shí)與不動(dòng)的正離子碰撞而減速，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。恒定電流：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng).二、恒定電流1.恒定電場(chǎng)（1）由穩(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)。電荷和電場(chǎng)的分布不隨時(shí)間變化（2）A、B周圍空間的電場(chǎng)就是恒定電場(chǎng)，它是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。-B______A+++++++----

P電源負(fù)極正極(3)恒定電場(chǎng)不是靜電場(chǎng)，但靜電場(chǎng)中的一些規(guī)律同樣適用于恒定電場(chǎng)。2.恒定電流(1)定義：把大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫作恒定電流。（2）電流①定義:通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫做電流。②定義式:③物理意義:表示電荷流動(dòng)的強(qiáng)弱程度（反映了電流的強(qiáng)弱程度的物理量）④電流I是標(biāo)量。⑤單位:國(guó)際單位安培(A)1A=1C/s常用單位：毫安（mA）、微安（μA）⑥方向：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。金屬?dǎo)體中自由移動(dòng)的電荷是自由電子，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。⑦電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，此時(shí)：即：公式中的q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對(duì)值之和。

AD例2.（單選）關(guān)于電源和電流,以下說法正確的是(

)A.電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負(fù)極不斷地搬運(yùn)到正極,從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢(shì)差B.電源實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)用電器,也需要外界提供能量C.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大D.導(dǎo)體中的電流一定是由自由電子的定向移動(dòng)形成的C例3.(2024湖北廣水期中)某電解池中,若在2s內(nèi)有5.0×1015個(gè)二價(jià)正離子和1.0×1016個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某截面M,其中正離子水平向右移動(dòng),那么通過這個(gè)截面的電流的大小和方向是(

)A.0.8mA,水平向左B.0.08mA,水平向左C.1.6mA,水平向右D.0.16mA,水平向右C例4.已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少？例5.(2024重慶八中適應(yīng)性檢測(cè))如圖所示,一段截面積為S、長(zhǎng)度為l的圓弧形橡膠棒,均勻帶有負(fù)電荷,圓弧的半徑為R,單位長(zhǎng)度的橡膠棒所帶的電荷量為q,當(dāng)此棒繞垂直于圓弧平面過圓心的軸、沿順時(shí)針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的環(huán)形等效電流的大小和方向分別為(

)A.ωql/2π,沿順時(shí)針B.ωql/2π,沿逆時(shí)針C.ωqlS/2π,沿順時(shí)針D.ωqlR/2π,沿逆時(shí)針B電流的兩種微觀表達(dá)式PART3粒子電荷量？正電荷單位體積內(nèi)粒子數(shù)量？粒子運(yùn)動(dòng)速度？橫截面積？＋＋從微觀層面思考：那些因素會(huì)影響電流的大?。侩娏鞯奈⒂^表達(dá)式一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長(zhǎng)為l，兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為q。1.導(dǎo)體中自由電荷總數(shù)：2.導(dǎo)體中的總電荷量：3.所有這些電荷通過導(dǎo)體橫截面積所用的時(shí)間：4.電流I：N=nSlQ=Nq=nSlqlS三、電流的兩種微觀表達(dá)式1.決定式（微觀表達(dá)式）：I=nqsvn:單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)q:每個(gè)自由電荷所帶的電荷量S：導(dǎo)體的橫截面積為v：自由電荷定向移動(dòng)的速率為思考：在導(dǎo)體AD上加上電壓，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S．導(dǎo)體每單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動(dòng)速率為v，則在時(shí)間t內(nèi)通過橫截面C的電量Q是多少？I是多少？ADBCvQ=SVtnI=Qt=nqvqt2.決定式（微觀表達(dá)式）：I=nqvn:導(dǎo)體每單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電荷數(shù)q:每個(gè)自由電荷所帶的電荷量v：自由電荷定向移動(dòng)的速率

A例7.(多選題)(2024湖北廣水期中)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I;設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子,電子的電荷量為e,電子定向移動(dòng)的速率為v,在Δt時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為(

)A.nvSΔt

B.nvΔt

C.IΔt/e

D.IΔt/SeAC電流的三種表達(dá)式的比較PART4

公式適用范圍字母含義公式含義定義式I＝一切電路q為時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量反映了I的大小，但不能說I∝q，I∝t微觀式?jīng)Q定式I＝nqSv或（I＝nqv）一切電路n：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個(gè)自由電荷的電荷量S：導(dǎo)體的橫截面積v：電荷定向移動(dòng)速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I＝金屬電解液U：導(dǎo)體兩端的電壓R：導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定，I∝U，I∝R四、電流的三種表達(dá)式的比較三種速率的比較PART5任務(wù)三：電流的微觀表達(dá)式有一橫截面積Ｓ＝1.00ｍｍ２的銅導(dǎo)線，單位體積中自由電子個(gè)數(shù)ｎ＝1.0×1029ｍ－３，電子的電荷量ｅ＝１.６×１０－１９Ｃ，當(dāng)通以電流為Ｉ＝1.6Ａ的電流強(qiáng)度時(shí)，求電子定向移動(dòng)的平均速率電荷定向運(yùn)動(dòng)速率約為：10-4m/s,思考：電子通過1米長(zhǎng)的導(dǎo)線大概需要多長(zhǎng)時(shí)間呢？需要數(shù)個(gè)小時(shí)，但為什么電源一接通，燈泡就亮了開關(guān)閉合傳遞的是電場(chǎng)跑操時(shí)音樂一響整個(gè)操場(chǎng)的隊(duì)伍都動(dòng)起來了，是一個(gè)人一瞬間跑了一圈嗎？第二部分點(diǎn)擊在此輸入你的標(biāo)題內(nèi)容（1）電子定向移動(dòng)的速率約10-4m/s（2）電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率約105m/s（3）電流的傳導(dǎo)速率3×108m/s五、三種速率的比較4電池的容量PART6電池是否可以一直源源不斷的放電呢？六、電池的容量1.定義：電池放電時(shí)輸出的總電荷量2.單位:“安時(shí)”(A·h)或“毫安時(shí)”(mA·h)10400mAh怎么理解？例8.

(多選)下表是某品牌電動(dòng)汽車的標(biāo)識(shí)牌,以下說法正確的是(

)

AB整車型號(hào)CH830BEV最大設(shè)