【物理】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)

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】11.1電源和電流1.了解形成電流的條件，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.

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?一、電流的形成1、電流：

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．-BA-A++++++++_B_______等勢(shì)體

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，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流2、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．AB水池抽水機(jī)

大家有什么辦法能使水管中始終有水流？

怎么才能讓電路中產(chǎn)生持續(xù)的電流呢？-A++++++++_B_______二、電源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.---+A+++++++___B_____P----+A+++++++___B_____P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線MNE0FFnFt三、恒定電場(chǎng)MNE0E0E′

MNE導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行

由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(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(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)電場(chǎng)強(qiáng)度不變自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率也不變（碰撞）串一個(gè)電流表,讀數(shù)不會(huì)變恒定電流四、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．1、概念：

大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流.2、電流強(qiáng)度(I):表示電流的強(qiáng)弱程度.定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流.定義式: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（μA）方向:正電荷定向移動(dòng)的方向(與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反）（1）適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。（2）在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動(dòng)方向相反。（3）在電解液中，電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)離子定向移動(dòng)方向相反．導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，電量q表示通過(guò)截面的正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。注意：例3

如圖所示，電解槽內(nèi)有一價(jià)的電解溶液，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)橫截面S的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷的電荷量為e，以下說(shuō)法正確的是A.正離子定向移動(dòng)形成電流，方向從A到B，負(fù)

離子定向移動(dòng)形成電流，方向從B到AB.溶液內(nèi)正、負(fù)離子沿相反方向運(yùn)動(dòng)，電流相

互抵消√五、決定電流大小的微觀量加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD，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)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動(dòng)速率為v，求導(dǎo)體中的電流大?。繉?dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)N=nlS電流的微觀決定式區(qū)別三種速率自由電荷定向移動(dòng)速率自由電荷定向移動(dòng)形成電流，其中自由電荷定向移動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)一般為10－4m/s電子熱運(yùn)動(dòng)速率導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，由于熱運(yùn)動(dòng)，自由電子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故不能形成電流，常溫下電子熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)為105m/s電場(chǎng)傳播速率(或電流傳導(dǎo)速率)等于光速.閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電路中各處以真空中光速c的速度建立恒定電場(chǎng)，在恒定電場(chǎng)的作用下，