【课件】电源与电流+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

11.1 11.1 电源和电流电源和电流 第十一章第十一章 电路及其应用电路及其应用 电闪雷鸣时天空会发出耀眼的闪光，能不能让这个现象运电闪雷鸣时天空会发出耀眼的闪光，能不能让这个现象运用到生活中呢？用到生活中呢？闪电闪电想一想一想想它只能存在于它只能存在于一瞬间，要是一瞬间，要是能产生持续发能产生持续发光的现象就好光的现象就好了了回顾一下回顾一下静电感应现象静电感应现象在这个过程中电子会发生定向移动，会产生电流AB+-+-应该怎么应该怎么办呢？办呢？思考一下思考一下B B处电子移动到处电子移动到A A处形成处形成A A到到B B的电流，但是的电流，但是B B处电子有限，故不能持续不断的产生电流。处电子有限，故不能持续不断的产生电流。高电势低电势电源：能把电子从正极搬运到负极的装置 电源电源如果有一个装置可以将移动到A的电子迅速搬回B就可以实现AB+-+-+A A+_B B_P P-1.1.电源：能把自由电子从电源：能把自由电子从正极正极搬到搬到负极负极的装置的装置2.2.作用：保持导体两端的电势差作用：保持导体两端的电势差(电压电压)使电路中有持续的电流使电路中有持续的电流.一、一、电源电源如何形成电流？如何形成电流？二、电流二、电流电子定向移动形成电流AB当A端电势与B端电势不相等正电荷总是由电势高的地方运动到电势低的地方负电荷（电子）总是由电势低的地方运动到电势高的地方（1 1）电流的方向）电流的方向回顾初中，我们学过：正电荷移动的方向定义为电流方向。负电荷（电子）移动方向的反方向为电流方向二、电流二、电流电源外部：正电荷由正极运动到负极电源内部：正电荷由负极运动到正极1.1.恒定电场恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定恒定电场恒定电场。2.2.特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同会随时间变化，基本性质与静电场相同;3.3.适用适用情况情况：在静电场中所讲的电势、电势差：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。（2 2）恒定电场与恒定电流）恒定电场与恒定电流-A+B_HP-二、电流二、电流 由于恒定电场的作用由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加导体中自由电荷定向运动的速率增加;而而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一如果我们在这个电路中串联一个电流表个电流表,电流表的读数保持恒定电流表的读数保持恒定。恒定电流：大小、方向恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流都不随时间变化的电流 （2 2）恒定电场与恒定电流）恒定电场与恒定电流二、电流二、电流（3 3）电流的大小）电流的大小二、电流二、电流比值定义式通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值3.3.公式：公式：2.2.物理意义物理意义:表示表示电流的强弱程度电流的强弱程度1.1.定定义义:通过导体横截面的通过导体横截面的电荷量电荷量q q跟通过这些跟通过这些电荷量所电荷量所用时间用时间t t的比值叫做的比值叫做 电电流。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量）流。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量）4.4.单单位位:国际单位：国际单位：安培安培(A)1A=1C/s(A)1A=1C/s常用单位：毫安（常用单位：毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA）定义式：适用于任何电定义式：适用于任何电荷定向移动形成的电流荷定向移动形成的电流总结一下总结一下二、电流二、电流=即 5.5.方向：正电荷移动的方向方向：正电荷移动的方向虽然有方向但是是标量哦！课堂练习课堂练习1关于电流，下列说法中正确的是（）A通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大B导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有电流C单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D因为电流有方向，所以电流是矢量C课堂练习课堂练习2有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内通过横截面积的电子数目可表示为（）ASvt BnvSt CIqtD课堂练习课堂练习3.如图所示，医学上心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15F，充电至8.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，求：(1)这次放电有多少电荷量通过人体组织？(2)这次放电的平均电流大小？推导：推导：故导体故导体ABAB中的电流中的电流导体中的自由电荷数导体中的自由电荷数总电荷量总电荷量所有这些电荷通过横截面所需要的时间所有这些电荷通过横截面所需要的时间设设一一段段粗粗细细均均匀匀的的导导体体长长为为l l，自自由由电电荷荷定定向向移移动动的的速速率率为为v v，导导体体的的横横截截面面积为积为S S，导体每单位体积内的自由电荷数为，导体每单位体积内的自由电荷数为n n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q q。（4 4）电流的微观表达式）电流的微观表达式二、电流二、电流 在打开灯泡开关时，闭合开关的在打开灯泡开关时，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了电场（电流传导速度）。建立了电场（电流传导速度）。随着电场的建立，电路中各处的自由随着电场的建立，电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动（电子定向移动速度），做定向移动（电子定向移动速度），整个电路也就几乎同时形成了电流。整个电路也就几乎同时形成了电流。电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约1010-5-5m/sm/s电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10105 5m/sm/s电场的传播速率电场的传播速率3103108 8m/sm/s三、三种速率三、三种速率课堂练习课堂练习4.如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，则下列说法中正确的是（）A自由电子定向移动的速率为v0 B自由电子定向移动的速率为vC自由电子定向移动的速率为真空中的光速c D自由电子定向移动的速率为v1.电源：电源：能把电子从负极搬运到正极的装置2.电流：电流：用单位时间通过导体横截面积的电量大小：大小：方向：方向：规定正电荷的定向移动方向为电流方向电源外部：电源外部：正极流向负极电源内部：电源内部：负极流向正极2.电池容量：电池容量：单位mAh，为电荷量单位Q=It决定式：决定式：课堂小结课堂小结 下课！下课！