【課件】電源和電流+課件+-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

電源和電流第十一章電路及其應(yīng)用雷鳴電閃時(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?產(chǎn)生電流的條件-BA-A++++++++_B_______（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R中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流。A、B之間有電勢(shì)差A(yù)、B電勢(shì)差為零產(chǎn)生持續(xù)電流的條件AB連通器水勢(shì)A水勢(shì)B抽水機(jī)水流--P-+A+++++++___B_____--1.能把電子從A搬運(yùn)到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。這個(gè)裝置就是電源。A、B就是電源的兩個(gè)極。正極負(fù)極電源相當(dāng)于抽水機(jī)電源的作用電源+-正極負(fù)極F---+A+++++++___B_____P---2.電場(chǎng)力做負(fù)功，電子的電勢(shì)能增加，通過(guò)電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能.1.通過(guò)非靜電力把電子從正極運(yùn)到負(fù)極。

或把正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極。電源的作用：（1）從物理過(guò)程分析：就是通過(guò)非靜電力把電子從正極搬運(yùn)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；（2）從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度就是電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。電源1.電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。（電源中需要正電荷由負(fù)到正，負(fù)電荷由正到負(fù)，這種情況下要使電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力無(wú)法做正功，只能是非電場(chǎng)力做功）2.描述電源的物理量是電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)1.定義：在電源內(nèi)部從負(fù)極到正極移送正電荷（從正極到負(fù)極移送負(fù)電荷）非靜電力所做的功W與被移送的電荷量q的比值叫做電源的電動(dòng)勢(shì)。2.公式：3.單位：伏特。4.標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向，但有正負(fù)極。5.物理意義：描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)的物理量。電源的內(nèi)阻（r）1.定義：電源內(nèi)部的導(dǎo)體所具有的電阻叫做電源內(nèi)阻。電源的一些說(shuō)明1.電流方向：電源外部由正到負(fù)，電源內(nèi)部由負(fù)到正。2.放電：將電源中的其他能量轉(zhuǎn)化為電能。充電：將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量貯存在電源中。電源的一些說(shuō)明3.通常情況下，電動(dòng)勢(shì)的大小取決于電池正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的體積無(wú)關(guān)。4.電池的容量：電池放電時(shí)能輸出總電荷量。單位A·h，mA·h（工作電流·工作時(shí)間）。電源的一些說(shuō)明5.對(duì)于同種電池來(lái)說(shuō)（如干電池），體積越大，容量越大，內(nèi)阻越小。6.在使用一段時(shí)間后，電動(dòng)勢(shì)稍有減小，通常看做是不變的。但內(nèi)阻因?yàn)槲镔|(zhì)附著會(huì)增大，則電源的輸出電壓會(huì)降低。導(dǎo)線中的電場(chǎng)ABE0MNE0MNEEE0E′MNE0FnFtF導(dǎo)線中的電場(chǎng)E0MNE0MNEEE0E′MNE0FnFtF小結(jié)：導(dǎo)線中的電場(chǎng)由電源電場(chǎng)與導(dǎo)線內(nèi)的感應(yīng)電場(chǎng)合成，使垂直于導(dǎo)線方向電場(chǎng)抵消，最終電場(chǎng)的方向與導(dǎo)線方向平行。達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。恒定電場(chǎng)與恒定電流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。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)。由于恒定電場(chǎng)的作用,導(dǎo)體中自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率增加;而在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷頻繁地交替進(jìn)行加速和減速，自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。如果我們?cè)谶@個(gè)電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,電流表的讀數(shù)保持恒定.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)度不變自由電荷頻繁交替，平均速率不變串一個(gè)電流表,讀數(shù)不變恒定電流由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng).恒定電場(chǎng)和恒定電流電流（1）定義：通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面積的電荷量q跟通過(guò)這些電荷量所用的時(shí)間t的比值叫電流。（2）定義式：（3）單位：安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)是A．常用單位有毫安（mA）、微安（

A）

1A＝103mA＝106

A電流（4）標(biāo)量：有方向，但不遵循平行四邊形定則，遵循代數(shù)運(yùn)算，所以是標(biāo)量。（5）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向（6）物理意義：表示電流強(qiáng)弱和方向的物理量。1.金屬中電流方向是自由電子移動(dòng)的反方向。2.電解池中正負(fù)電荷移動(dòng)方向相反，但產(chǎn)生的電流方向相同，故電流應(yīng)該是二者之和。電流的微觀表達(dá)式Svvtqqqq一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長(zhǎng)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)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為q。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C，則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過(guò)截面C．若n為單位長(zhǎng)度的自由電荷數(shù)，則電路中的三個(gè)速率1.電子熱運(yùn)動(dòng)(不通電):電子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，無(wú)法產(chǎn)生電流