【课件】电源和电流+课件+-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

电源和电流电源和电流第十一章电路及其应用第十一章电路及其应用 雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?产生电流的条件-BA-A+_B_（1）存在自由电荷金属导体自由电子电 解 液正、负离子（2）导体两端存在电压当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流导体中自由电子的定向移动使导体中自由电子的定向移动使导体中自由电子的定向移动使导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到两个带电体成为等势体，达到两个带电体成为等势体，达到两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线静电平衡，导线静电平衡，导线静电平衡，导线R R R R中会产生一中会产生一中会产生一中会产生一个个个个瞬时瞬时瞬时瞬时电流。电流。电流。电流。A、B之间有电势差A、B电势差为零产生持续电流的条件AB连通器连通器水势水势A水势水势B抽水机抽水机水流-P-+A+_B_-1.能把电子从A搬运到B的装置。2.作用:保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。这个装置就是电源。A、B就是电源的两个极。正极正极负极负极电源相当于抽水机电源的作用电源电源+-正极正极负极负极F F-+A+_B_P-2.电场力做负功，电子的电势能增加，通过电源把其它形式的能转化为电能.1.通过非静电力把电子从正极运到负极。或把正电荷从负极移动到正极。电源的作用：（1）从物理过程分析：就是通过非静电力把电子从正极搬运到负极，使电源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流；（2）从能量转化和守恒的角度就是电源把其它形式的能转化为电能。电源1.电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。（电源中需要正电荷由负到正，负电荷由正到负，这种情况下要使电势能增加，电场力无法做正功，只能是非电场力做功）2.描述电源的物理量是电动势。电动势1.定义：在电源内部从负极到正极移送正电荷（从正极到负极移送负电荷）非静电力所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势。2.公式：3.单位：伏特。4.标量：只有大小，没有方向，但有正负极。5.物理意义：描述电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量。电源的内阻（r）1.定义：电源内部的导体所具有的电阻叫做电源内阻。电源的一些说明1.电流方向：电源外部由正到负，电源内部由负到正。2.放电：将电源中的其他能量转化为电能。充电：将电能转化成其他形式的能量贮存在电源中。电源的一些说明3.通常情况下，电动势的大小取决于电池正负极材料及电解液的化学性质，与电池的体积无关。4.电池的容量：电池放电时能输出总电荷量。单位Ah，mAh（工作电流工作时间）。电源的一些说明5.对于同种电池来说（如干电池），体积越大，容量越大，内阻越小。6.在使用一段时间后，电动势稍有减小，通常看做是不变的。但内阻因为物质附着会增大，则电源的输出电压会降低。导线中的电场ABE0MNE0MNEEE0EMNE0FnFtF导线中的电场E0MNE0MNEEE0EMNE0FnFtF小结：导线中的电场由电源电场与导线内的感应电场合成，使垂直于导线方向电场抵消，最终电场的方向与导线方向平行。达到动态平衡。恒定电场与恒定电流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。由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。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;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷频繁地交替进行加速和减速，自由电荷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个电流表,电流表的读数保持恒定.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。恒定电场电场强度不变自由电荷频繁交替，平均速率不变串一个电流表,读数不变恒定电流由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.恒定电场和恒定电流电流（1）定义：通过导体某一横截面积的电荷量q 跟通过这些电荷量所用的时间t 的比值叫电流。（2）定义式：（3）单位：安培，简称 安，符号是A 常用单位有毫安（mA）、微安（A）1A103mA106 A电流（4）标量：有方向，但不遵循平行四边形定则，遵循代数运算，所以是标量。（5）方向：正电荷定向移动的方向 负电荷定向移动的反方向（6）物理意义：表示电流强弱和方向的物理量。1.金属中电流方向是自由电子移动的反方向。2.电解池中正负电荷移动方向相反，但产生的电流方向相同，故电流应该是二者之和。电流的微观表达式Svvtqqqq 一段粗细均匀的导体长两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。设想在导体中取两个横截面B和C，则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C若n为单位长度的自由电荷数，则电路中的三个速率1.电子热运动(不通电):电子无规则的热运动，无法产生电流。（1105 m/s）2.电流传导(通电瞬间):通电瞬间，电路中各处以光速产生电场。（3108 m/s）3.电子定向移动(通电后):电子定向运动，产生电流。（110-5 m/s）