人教版高中物理必修三 （電源和電流） 課件

11.1電源和電流

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?A、B兩個(gè)導(dǎo)體，A帶正電荷，B帶負(fù)電荷，如果用一根導(dǎo)線H將A、B連接起來(lái)，導(dǎo)線H中會(huì)形成電流嗎？這個(gè)電流是持續(xù)存在的嗎？導(dǎo)線H中的電子在靜電力的作用下沿導(dǎo)線作定向運(yùn)動(dòng)，形成電流。由于A得到電子，B失去電子，兩個(gè)導(dǎo)體很快達(dá)到靜電平衡，形成等勢(shì)體。導(dǎo)線H中的電流只是瞬間的。怎樣才能使導(dǎo)線中具有持續(xù)的電流呢？有A、B兩個(gè)水池，A的液面比B高，用水管H將兩個(gè)水池連接起來(lái)，在重力的作用下，A池中的水會(huì)流向B池，H中會(huì)出現(xiàn)水流，當(dāng)A、B液面相平時(shí)，H中的水將不再流動(dòng)。如何才能使H中有持續(xù)的水流呢？ABH如果在A、B間加入一個(gè)抽水機(jī)，將B中的水及時(shí)抽到A中，保持A、B中液面的高度差，從而使水管H中有源源不斷的水流過(guò)。抽水機(jī)ABH如果在A、B之間加入一個(gè)裝置P，它能不斷地從A取走電子，補(bǔ)充給B，使A、B之間始終保持一定的電勢(shì)差，這樣導(dǎo)線H中就會(huì)有持續(xù)的電流。一、電源1、定義：能把電子從正極（A)搬運(yùn)到負(fù)極(B)的裝置.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.從物理過(guò)程分析：就是通過(guò)非靜電力把電子從正極搬到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢(shì)差。使電路有持續(xù)的電流。從能量的角度分析：就是電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。例：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導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由誰(shuí)形成的？由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成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)的分布也是穩(wěn)定的——這種由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定不變的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng).

1.恒定電場(chǎng)(1)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(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——恒定電場(chǎng)(2)形成：連接A、B導(dǎo)體的導(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．二、恒定電流(3)特點(diǎn)：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．(4)適用規(guī)律：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)．例：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。C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2．恒定電流3、電流(1)概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流．(2)物理意義：反映了電流的強(qiáng)弱程度．(3)符號(hào)及單位：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)．

比值法定義,電流強(qiáng)度由電路狀態(tài)所決定，與q、t均無(wú)關(guān)

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.②推導(dǎo)③結(jié)論由此可見(jiàn)，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。電源和電流

新知導(dǎo)入復(fù)習(xí)回顧電流的形成電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流。電荷的定向移動(dòng)形成電流。新知導(dǎo)入導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差導(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)線中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流。-A++++++++_B_______HABH導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件新知講解一、電源---A++++++B______HP--

1.能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。

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。AB水池抽水機(jī)新知講解一、電源在有電源的電路中,導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)又有何特點(diǎn)？問(wèn)題:---A++++++B______HP--

1.能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。

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。新知講解導(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(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?！愣妶?chǎng)---A++++++B______HP--新知講解由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng)。

恒定電場(chǎng)新知講解

恒定電場(chǎng)恒定電流電場(chǎng)強(qiáng)度不變由于阻力自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串一個(gè)電流表，讀數(shù)不會(huì)變新知講解電流是標(biāo)量。它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則。二、恒定電流

1.大小方向都不隨時(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。如果I表示電流，q表示在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，則

單位：國(guó)際單位

安培（A）1A=1C/s常用單位毫安（mA）、微安（μA）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向課堂練習(xí)例1：在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為_(kāi)_______A。1課堂練習(xí)

新知講解問(wèn)題：如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？

課堂練習(xí)1.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課堂練習(xí)

2.氫原子的核外只有一個(gè)電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e，運(yùn)動(dòng)速率為v，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？

拓