吉林省伊通满族自治县高中物理 第二章 恒定电流 2.1 电源和电流及电动势课件 新人教选修31.ppt
第一节第一节 电源和电流电源和电流 电闪雷鸣时电闪雷鸣时,强大的电流使天空发强大的电流使天空发出耀眼的闪光出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬但它只能存在于一瞬间间,而手电筒中的小灯泡却能持续发而手电筒中的小灯泡却能持续发光光,这是为什么这是为什么?电流的形成电流的形成1 1电流：电流：电荷的热运动，从宏观上看，不能电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流形成电流 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流-BA-A+_B_等势体等势体用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？下去吗？导体中自由电子的定向移导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线体，达到静电平衡，导线R R 中会产生一个瞬时电流中会产生一个瞬时电流导体中产生电流导体中产生电流的条件的条件:导体两端导体两端存在电势差存在电势差AB水池抽水机抽水机如图，水池如图，水池A A、B B的水面有一定的高度差，若的水面有一定的高度差，若A A、B B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从水池向移动，从水池 A A流向水池流向水池B B。A A、B B之间的高之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬间的水流。有一个瞬间的水流。问题导引：怎样才能在水管中有源源不断的水流呢？问题导引：怎样才能在水管中有源源不断的水流呢？水池水池A中的水量要及时中的水量要及时 补补充才行。可将充才行。可将B中的水及时中的水及时 抽到抽到A，保持水池，保持水池A、B的的水面有一定的高度差水面有一定的高度差-BA-A+_B_如果在如果在AB之间接上一个装置之间接上一个装置P，它能把经过，它能把经过R流到流到A的电子取走，的电子取走，补充给补充给B，使，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？呢？-+A+_B_P-导体中自由电子的定向导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，等势体，达到静电平衡，导线导线R 中会产生一个瞬中会产生一个瞬时电流时电流能保持导体两端的能保持导体两端的电势差电势差(电压电压),使电使电路有持续的电流路有持续的电流.-+A+_B_P-一一.电源电源1.1.能把自由电子从正极搬到负极的装置能把自由电子从正极搬到负极的装置.2.2.作用作用:保持导体两端的电势差保持导体两端的电势差(电压电压),),使电使电路有持续的电流路有持续的电流.二、恒定电流二、恒定电流(大小、方向都不随大小、方向都不随时间变化的电流时间变化的电流)1、定义定义:用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、公式：公式：4、方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。可得可得 3、单位：安培单位：安培 A 其他单位其他单位 mA A电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则（1 1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。（2 2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；的定向移动方向相反；（3 3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反导电时，向相同，与负离子走向移动方向相反导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。注意注意1 1、形成电流的条件：、形成电流的条件：（1 1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2 2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3 3、恒定电流、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流.4 4、电流、电流:表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量.（1 1）定义式）定义式 I=q/tI=q/t （2 2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式小结小结:n n 为单位体积内自由电荷数目，为单位体积内自由电荷数目，S S 为导体横截面积，为导体横截面积，v v为电荷定向移动速率为电荷定向移动速率 q q为每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量1 1、在金属导体中，若、在金属导体中，若10s10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为10C10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为_；2 2、某电解槽横截面积为、某电解槽横截面积为0.5m20.5m2，若，若10s10s内沿相反方内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为向通过横截面的正负离子的电量均为10C10C，则电，则电解液中的电流为解液中的电流为_ 课堂训练课堂训练1A2A3 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是、关于电流的方向，下列叙述中正确的是A A金属导体中电流的方向就是自由电子定向金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向移动的方向B B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定电流方向不能确定C C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向定向移动的方向D D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同相同，有时与负电荷定向移动的方向相同C C4 4、某电解质溶液，如果在、某电解质溶液，如果在1 s1 s内共有内共有5.010185.01018个二价正离子和个二价正离子和1.010191.01019个一价负离子通过某横截面，那么通个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？过电解质溶液的电流强度是多大？3.2 A 3.2 A 课堂训练课堂训练5 5、氢原子的核外只有一个电子，设电、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为子在离原子核距离为R R的圆轨道上做的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量匀速圆周运动。已知电子的电荷量为为e e，运动速率为，运动速率为v v，求电子绕核运，求电子绕核运动的等效电流多大？动的等效电流多大？n解析：取解析：取电子运子运动轨道上任一截面，在道上任一截面，在电子运子运动一周的一周的时间T内，通内，通过这个截面的个截面的电量量q=e，由由圆周运周运动的知的知识有：有：n T=n根据根据电流的定流的定义式得：式得：n I=2.2 2.2 电电 动动 势势正极正极负极负极电源电源+1 1、在导线中，电场方向、在导线中，电场方向是怎样的？是怎样的？2 2、正电荷在导线中如何、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的移动？电流方向是怎样的？3 3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？如何？4 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？正功还是负功？5 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？源的作用是什么？从能量的角度看从能量的角度看:电源电源是通过非静电力做功把是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电其他形式的能转化为电能的装置。能的装置。一、电源的作用1.1.定义：非静电力把正电荷在电源内部定义：非静电力把正电荷在电源内部 从负极移送到正极所做的功跟从负极移送到正极所做的功跟 被移送的电荷量的比值。被移送的电荷量的比值。二、电动势二、电动势2.2.公式：公式：3.3.物理意义：反映电源把其他形式的能转物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，数值上等于非静化为电能本领的大小，数值上等于非静电力把电力把1C1C的正电荷在电源内部从负极移的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。送到正极所做的功。伏特伏特 V 1V=1J/CV 1V=1J/C4 4、单位：、单位：6 6、标量、标量5 5、特点：电动势由电源中非静电力的特、特点：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。是否联入电路及外电路的情况无关。7、电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电、电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电 源两极间的电压。源两极间的电压。2、能量是如何转化的、能量是如何转化的?其它形式能转化为电势能其它形式能转化为电势能 E反映电源的特性反映电源的特性电势能转化为其它形式能电势能转化为其它形式能U反映电场的特性反映电场的特性vsW表示电源内部表示电源内部非静电力做的功非静电力做的功W表示电源外部表示电源外部电场力做的功电场力做的功非非电电电动势与电压的区别电动势与电压的区别1、三、生活中的电池三、生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池电源（池）的几个重要参数电源（池）的几个重要参数电动势电动势：它取决于：它取决于电电池的正池的正负负极材料及极材料及电电解解液的化学性液的化学性质质，与，与电电池的大小无关。池的大小无关。内阻：电源内部也是由导体组成的，也有内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻电阻r r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数要参数容量：电池放电时能输出的总电荷量。其容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：单位是：AhAh，mAh.mAh.A.A.在电源内部把正电荷从负极移到正极，在电源内部把正电荷从负极移到正极，B.B.非静电力做功，电能增加非静电力做功，电能增加C.C.B.B.对于给定的电源，移动正电荷，非静电力对于给定的电源，移动正电荷，非静电力D.D.做功越多，电动势就越大做功越多，电动势就越大E.E.C.C.电动势越大，说明非静电力在电源内部从电动势越大，说明非静电力在电源内部从 F.F.负极向正极移送单位电荷量做功越多负极向正极移送单位电荷量做功越多G.G.D.D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把电动势越大，说明非静电力在电源内部把H.H.正电荷从负极移送到正极的电荷量越多正电荷从负极移送到正极的电荷量越多1 1、关于电动势，下列说法正确的是（、关于电动势，下列说法正确的是（）AC课堂训练课堂训练A.A.电路中每通过电路中每通过1C1C的电量，电源把的电量，电源把2J2J的的B.B.化学能转变为电能化学能转变为电能C.C.B.B.蓄电池两极间的电压为蓄电池两极间的电压为2V2VD.D.C.C.蓄电池在蓄电池在1s 1s内将内将2J2J的化学能转变成电能的化学能转变成电能E.E.D.D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比蓄电池将化学能转变为电能的本领比F.F.一节干电池（电动势为一节干电池（电动势为1.5V1.5V）强）强2 2、铅蓄电池的电动势为、铅蓄电池的电动势为2V2V，这表示（，这表示（）ABD课堂训练课堂训练9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 3:45:41 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、他乡生白发，旧国见青山。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/272022/11/2727 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 3:45:41 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/11/272022/11/2727 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 3:45:41 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/272022/11/2727 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/27MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉
