電源和電流課件-高二物理上學(xué)期人教版（2019）必修第三冊(cè)

1、11.1 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,這是為什么呢?電流的形成1電流：電荷的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流 電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流-BA-A+_B_等勢(shì)體導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件:導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差A(yù)B水池導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體，達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線H中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流抽水機(jī)-+A+_B_P-一.電源1.能把自由電子從正極搬回負(fù)極的裝置.2.作用:讓導(dǎo)體兩端始終存在電勢(shì)差(電壓),使電路中有持續(xù)的電流.手電筒中的小燈泡能持續(xù)發(fā)光，是因?yàn)殡娐分杏须娫矗沟秒娐分械碾?/p>

2、流能夠持續(xù)存在。 形成電流的條件： （1）存在自由電荷金屬導(dǎo)體自由電子 電解液正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流-+A+_B_P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線二.導(dǎo)線中的電場(chǎng) 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。-叫做恒定電場(chǎng) 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。-

3、+A+_B_P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線MNE導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng)二.導(dǎo)線中的電場(chǎng)即：導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行 三、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)，稱為恒定電場(chǎng). 在恒定電場(chǎng)的作用下，導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子不斷碰撞，碰撞阻礙了自由電荷的定向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果是大量自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。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)變恒定電流我們把大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫作恒定電流。這一章我們研究恒定電流。電流是標(biāo)量它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則 三.恒定電流1.大小、方向都不

4、隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流. 2.電流(I):表示電流的強(qiáng)弱程度.也叫電流強(qiáng)度 單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多， 電流就越大。定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流 . 公式:I= q / t 單位:國(guó)際單位 安培(A) 1A=1C/s 常用單位：毫安（mA）、微安（A）（什么叫交流電？）方向:與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反國(guó)際基本單位1、在金屬導(dǎo)體中，若5s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為_A； 2A 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2、關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是A金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B在電解質(zhì)溶液中有

5、自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同C例題1. 有一條橫截面積S =1 mm2 的銅導(dǎo)線，通過的電流I 1 A。已知銅的密度 = 8.9 103 kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量M =6.4102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA 6.021023 mol1，電子的電量e=-1.61019 C。在這個(gè)問題中可以認(rèn)為導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子。求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率。電流微觀表達(dá)式 I=nqvs電動(dòng)汽車中的電池(閱讀課本、試著回答以下問題）電池的正極和負(fù)極各由什

6、么材料制成?電池內(nèi)部電場(chǎng)的方向是怎樣的? 給鋰電池充電時(shí)，帶正電的鋰離子向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?靜電力做正功還是負(fù)功?能量是怎么轉(zhuǎn)化的?鋰電池供電時(shí)，鋰離子向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?靜電力做正功還是負(fù)功?能量如何轉(zhuǎn)化? 電池的容量指的是什么?某電動(dòng)汽車的電池容量是94Ah，其含義是什么?某電動(dòng)汽車的容量是94Ah，若以72km/h的速度行駛，大約可以行駛5h，請(qǐng)問該汽車電池以此速度工作的電流大約為多少?電池的續(xù)航(充電一次能行駛的路程)是多大?電動(dòng)汽車中的電池純電動(dòng)汽車使用的能源不是汽油，而是電能，提供電能的是鋰離子電池。雖然電池的外形各異，但電動(dòng)汽車和便攜式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等使用的電池在本質(zhì)上是一樣的。鋰離子

7、電池以碳材料為負(fù)極，以含鋰的化合物為正極。電池內(nèi)部電場(chǎng)的方向是從正極指向負(fù)極。電動(dòng)汽車中的電池給鋰電池充電時(shí)，帶正電的鋰離子向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?靜電力做正功還是負(fù)功?能量是怎么轉(zhuǎn)化的?帶正電的鋰離子從正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在充電的過程中，通過化學(xué)反應(yīng)， 電池的正極有鋰離子生成，鋰離子通過電解液運(yùn)動(dòng)到電池的負(fù)極。負(fù)極的碳材料有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌在這些微孔中，嵌入的鋰離子越多，電池中充入的電荷量也就越多。電動(dòng)汽車中的電池鋰電池供電時(shí)，鋰離子向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?靜電力做正功還是負(fù)功?能量如何轉(zhuǎn)化？帶正電的鋰離子從負(fù)極向正極運(yùn)動(dòng)，靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，化學(xué)

8、能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)汽車開動(dòng)時(shí)，鋰電池供電，在負(fù)極的鋰離子又會(huì)通過電解液返回正極，回到正極的鋰離子越多，則放出的電荷量也就越大電動(dòng)汽車中的電池電池的容量指的是什么?某電動(dòng)汽車的電池容量是94Ah，其含義是什么?電池放電時(shí)能輸出的總電荷量叫電池的容量。電動(dòng)汽車的電池容量是94Ah，說明該汽車放出的總電荷量是94Ah=2.304x10 5C。某電動(dòng)汽車的容量是94Ah，若以72km/h的速度行駛，大約可以行駛5h，請(qǐng)問該汽車電池以此速度工作的電流大約為多少?電池的續(xù)航(充電一次能行駛的路程)是多大?94Ah/5h=18.8A72km/h*5h=360km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（圖11.1-5）。三、生活中的電池太陽電池干電池鉛蓄電池鋰電池