【高中物理】电源和电流 课件 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

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1、第十一章 电路及其应用11.1 电源和电流电源01-BA-A+_B_当导体两端存在电压时，导当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。发生定向移动，形成电流。自由电子的定向移动使两个自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静带电体成为等势体，达到静电平衡，导线中会产生一个电平衡，导线中会产生一个瞬时电流。瞬时电流。怎么怎么才能才能让电让电路中路中有持有持续电续电流呢流呢？AB连通器水势水势A水势水势B抽水机水流水流正极正极负极负极1.1.电源：电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置；能把

2、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),),使电路有持续的电流。使电路有持续的电流。-+A+_B_P-+电电源源相相当当于于抽抽水水机机电源中电势高的一极是电源中电势高的一极是正极正极，电势低，电势低的的一极一极是是负极负极。太太阳阳电电池池干干电电池池铅铅蓄蓄电电池池锂锂电电池池电源电源是如是如何做何做到让到让导线导线电流电流持续持续的呢的呢？导体中自由电荷定向移动的原因导体中自由电荷定向移动的原因-+A+_B_PMNE0FFnFtMNE0EE MNE导线内很快形导线内很快形成沿导线方向成沿导线方向的的稳定稳定电场电场恒定电场 恒

3、定电流021.1.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：特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不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

4、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。恒定电场 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,因此因此自由电荷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：恒定电流：大小、方向大小、方向都不随时间变化的电流都不随时间变化的电流 3.3.公式：公式：2.2.物理意义物

5、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的比的比值叫做电值叫做电流。（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）恒定电流定义式：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（1 1）电流方向：规定）电流方向：规定正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向为电流方向

6、为电流方向。在电源外部在电源外部,电流从正极流向负极；电源的内部电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极；电流从负极流向正极；（2 2）金属导体金属导体中电流的方向与中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反自由电子定向移动的方向相反。（3 3）电解液中）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、，但正、负离负离子定向移动子定向移动形成的电流方向是相同的，此时：形成的电流方向是相同的，此时：（4 4）电流强度虽然有大小和方向，是）电流强度虽然有大小和方向，是标量标量。I 电电池池放放电电时时能能输输出出的的总总电电荷荷量量叫叫作作电电池池的的容容量量，

7、通通常常以以 安安时时（AhAh）或或 毫毫安安时时（mAhmAh）作作单单位位。单单体体锂锂离离子子电电池池的的容容量量极极为为有有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。拓展03 一一段段粗粗细细均均匀匀的的导导体体长长为为l，两两端端加加一一定定的的电电压压，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，设设导导体体的的横横截截面面积积为为S，导导体体每每单单位位体体积积内内的的自自由由电电荷荷数为数为n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q。理论推导：理论推导：故导体故导体AB中的电流中的电流导体中的自由导体

8、中的自由电荷数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lS S思考：思考：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了呢？电灯立刻就亮了呢？实际上，闭合开关的瞬间，电实际上，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以路中的各个位置以光速光速迅速建立了迅速建立了电场。随着电场的建立，电路中各电场。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处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。也就几乎同时形成了电流。电子电子定向移动定向移动的速率约的速率约10-5m/s电子电子热运动热运动的平均速率的平均速率105m/s 电场电场的传播速率的传播速率3108m/s电源和电流电源能把自由电子从正能把自由电子从正极搬到负极的装置极搬到负极的装置恒定恒定电场电场MNE微观微观表达表达vtvSv电流电流电荷的定向移动电荷的定向移动定义式：定义式：课堂总结课堂总结典例分析041关于电流的概念，下列说法中正确的是（）A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B同一导体中，电子的定向移动速率越大，电流越大C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D电场的传导速率越大，电流越大【答案】BC