【高中物理】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

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1、11.1电电源和电流源和电流（教学课件）教学课件）高中物理人教版高中物理人教版（2019）必修第三册）必修第三册学习目标学习目标1.1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。2.2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。3 3理解电流形成的微观实质理解电流形成的微观实质电学已经改变了我们的生活方式，并且产生了一个巨大的工程应用领域。塞格雷 意大利裔美籍物理学家塞格雷今天我们就来学习电学的基础知识电源和电流。新知新知导入入思考：电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但

2、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？手电筒中的小灯泡却能持续发光主要原因就是电路中有电源，今天我们就先从电源的知识学起。新知新知导入入思考：闪电只能短时间存在，而电灯却能持续发光，这是为什么？电灯能持续发光主要原因就是电路中有电源。电源源类比抽水过程，思考：如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线H将它们连接起来会发生什么现象？这种现象能否持续？AB水池抽水机抽水机A+B_电源源能把自由电子从正极搬到负极的装置叫作电源电源的作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。AB水池抽水机抽水机-A+B_HP-A+B_电源源二、恒定二、恒定电流

3、流 有的同学说：有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量电流有方向，电流就是矢量”，这种说法对吗，这种说法对吗?提示：不对，电流虽然有方向，但是电流的运算遵循代数法则，提示：不对，电流虽然有方向，但是电流的运算遵循代数法则，所以电流不是矢量，是标量。所以电流不是矢量，是标量。思考？思考？思考？思考？1.1.恒定电场的形成恒定电场的形成:由电路中稳定分布的电荷所产生。由电路中稳定分布的电荷所产生。当电路达到稳定时当电路达到稳定时,导线中的电场是由导线中的电场是由_、_等等电路元件所积累的电荷共同形成的。电路元件所积累的电荷共同形成的。电源电源导线导线2.2.恒定电流恒定电流:(1)(1)电流。电流

4、。产生产生:电荷的电荷的_形成电流。形成电流。物理意义物理意义:反映了电流的反映了电流的_程度。程度。符号及单位符号及单位:用符号用符号_表示表示,单位是单位是_,_,符号为符号为_。定向移动定向移动强弱强弱 I I 安培安培A A表达式表达式:_:_。电流的方向电流的方向:规定规定_定向移动的方向为电流的定向移动的方向为电流的方向方向,负电荷定向移动的方向为电流的负电荷定向移动的方向为电流的_。(2)(2)恒定电流恒定电流:_:_和和_都不随时间变化的电流。都不随时间变化的电流。正电荷正电荷反方向反方向大小大小方向方向1、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

5、是（）A金属导体中电流方向就是自由电子定向移动的方向金属导体中电流方向就是自由电子定向移动的方向B在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电电流流的的方方向向有有时时与与正正电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向相相同同，有有时时与与负负电电荷荷定定向向移移动动的方向相同的方向相同C典例分析2、在在稀稀CuSO4溶溶液液中中插插入入两两碳碳棒棒极极板板，在在两两极极板板上上加加一一定定的的电电压压，在在10s内内有有5

6、1018个个Cu离离子子通通过过某某截截面面，则则碳碳棒棒中的电流强度为多大？中的电流强度为多大？典例分析3 3 3 3、有有有有一一一一横横横横截截截截面面面面为为为为S S S S的的的的铜铜铜铜导导导导线线线线，流流流流经经经经其其其其中中中中的的的的电电电电流流流流为为为为I I I I，设设设设单单单单位位位位体体体体积积积积的的的的导导导导线线线线有有有有n n n n个个个个自自自自由由由由电电电电子子子子，电电电电子子子子电电电电量量量量为为为为e e e e，电电电电子子子子的的的的定定定定向向向向移移移移动动动动速速速速度度度度为为为为v v v v，在在在在t t t t

7、时时时时间间间间内内内内，通过导体横截面的自由电子数目通过导体横截面的自由电子数目通过导体横截面的自由电子数目通过导体横截面的自由电子数目N N N N可表示为（可表示为（可表示为（可表示为（）A A A AnvSt nvSt nvSt nvSt B B B BnvtnvtnvtnvtC C C CIt/e It/e It/e It/e D D D DIt/SeIt/SeIt/SeIt/SeIAC 典例分析4、氢氢原原子子的的核核外外只只有有一一个个电电子子，设设电电子子在在离离原原子子核核距距离离为为R的的圆圆轨轨道道上上做做匀匀速速圆圆周周运运动动。已已知知电电子子的的电电荷荷量量为为e，

8、运动速率为，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？，求电子绕核运动的等效电流多大？典例分析5、已已知知电电子子的的电电荷荷量量为为e，质质量量为为m的的氢氢原原子子的的电电子子在在核核的的静静电电力力吸吸引引下下做做半半径径为为r的的匀匀速速圆圆周周运运动动，则则电电子子运运动动形形成成的的等等效效电电流流大大小小为为多少？多少？典例分析1.1.关于电流关于电流,以下说法正确的是以下说法正确的是()A.A.通过截面的电荷量的多少就是电流的大小通过截面的电荷量的多少就是电流的大小B.B.电流的方向就是电子定向移动的方向电流的方向就是电子定向移动的方向C.C.在导体中在导体中,只要自由电荷在

9、运动只要自由电荷在运动,就一定会形成电流就一定会形成电流D.D.导体两端没有电压就不能形成持续的电流导体两端没有电压就不能形成持续的电流课堂素养达堂素养达标检测【解析解析】选选D D。电流的大小是单位时间内通过截面的电荷量的。电流的大小是单位时间内通过截面的电荷量的多少多少,故故A A错错,电流的方向是电子电流的方向是电子(负电荷负电荷)定向移动的反方向定向移动的反方向,故故B B错。电流是电荷的定向移动形成的错。电流是电荷的定向移动形成的,故故C C错。形成持续电流的错。形成持续电流的条件之一是有电压条件之一是有电压,故故D D对。对。课堂素养达堂素养达标检测2.2.如图所示如图所示,在在N

10、aClNaCl溶液中溶液中,正、负电荷定向移动正、负电荷定向移动,其中其中NaNa+水平向右移动。若水平向右移动。若测得测得4 s4 s内分别有内分别有1.0101.01018个个NaNa+和和ClCl-通过溶液内部的横截面通过溶液内部的横截面M,M,那么溶液中那么溶液中的电流方向和大小为的电流方向和大小为()A.A.水平向左水平向左0.8 A0.8 AB.B.水平向右水平向右0.08 A0.08 AC.C.水平向左水平向左0.4 A0.4 AD.D.水平向右水平向右0.04 A0.04 A课堂素养达堂素养达标检测【解析解析】选选B B。4 s4 s内通过横截面内通过横截面M M的正、负电荷的

11、电荷量的正、负电荷的电荷量Q=21.010Q=21.010181.6101.610-19 C=0.32 C,C=0.32 C,则溶液中电流大小则溶液中电流大小I=A=0.08 A,I=A=0.08 A,方向与正电方向与正电荷定向移动的方向相同荷定向移动的方向相同,水平向右。故选水平向右。故选B B。课堂素养达堂素养达标检测3.3.安培提出了著名的分子电流假说安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为形电流。设电荷量为e e的电子以速率的电子以速率v v绕原子核沿顺时针方向做半径为绕原子核沿顺时针方向做半径为r r的

12、匀速的匀速圆周运动圆周运动,关于该环形电流的说法正确的是关于该环形电流的说法正确的是()A.A.电流大小为电流大小为 ,电流方向为顺时针电流方向为顺时针B.B.电流大小为电流大小为 ,电流方向为顺时针电流方向为顺时针C.C.电流大小为电流大小为 ,电流方向为逆时针电流方向为逆时针D.D.电流大小为电流大小为 ,电流方向为逆时针电流方向为逆时针课堂素养达堂素养达标检测【解析解析】选选C C。电子做匀速圆周运动的周期。电子做匀速圆周运动的周期T=,T=,由由I=I=得得I=I=,电流的方向与电子运动方向相反电流的方向与电子运动方向相反,故电流方向为逆时针故电流方向为逆时针,C,C正确。正确。课堂素

13、养达堂素养达标检测4.4.在示波管中在示波管中,电子枪电子枪2 s2 s发射了发射了61061013个电子个电子,则示波管中电流的大则示波管中电流的大小为小为()A.4.810A.4.810-6 A AB.310B.310-13 A AC.310C.310-6 A AD.9.610D.9.610-6 A A课堂素养达堂素养达标检测【解析解析】选选A A。电子枪。电子枪2 s2 s发射的电荷量发射的电荷量q=610q=610131.6101.610-19 C=9.610 C=9.610-6 C,C,所以示波管中的电流大小为所以示波管中的电流大小为I=A=4.810I=A=4.810-6 A,A,

14、故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误。错误。课堂素养达堂素养达标检测5.5.一硫酸铜电解槽的横截面积为一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2 m2,在在0.04 s0.04 s内若相向通过同一横截面内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为的铜离子和硫酸根离子分别为5.625105.6251018个和个和4.735104.7351018个个,则电解槽中则电解槽中的电流是多大的电流是多大?方向如何方向如何?课堂素养达堂素养达标检测【解析解析】电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的。所以电流的方向与铜离子定

15、向移动的方向相同。铜离子和硫酸根离子都是的。所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同。铜离子和硫酸根离子都是二价离子二价离子,每个离子的电荷量为每个离子的电荷量为q q1 1=q=q2 2=21.610=21.610-19-19 C=3.210 C=3.210-19-19 C,C,所以所以I=I=A=82.88 A,=A=82.88 A,方向与铜离子定向移动的方向与铜离子定向移动的方向相同。方向相同。答案答案:82.88 A82.88 A方向与铜离子定向移动的方向相同方向与铜离子定向移动的方向相同课堂素养达堂素养达标检测1电源的定义：能把电子从A搬运到B的装置。2.电源的作用：保持导体两端的电

16、势差使电路有持续的电流。3.恒定电流（1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。（2）公式：（3）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。4.金属导体中电流的计算式：I=neSV课堂堂总结一、电源1定义：能把电子从A搬运到B的装置。2.电源的作用：保持导体两端的电势差，使电路有持续的电流。二、恒定电流1.恒定电场：电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。板板书设计2.恒定电流（1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。（2）公式：（3）单位：安培(A)、毫安(mA)、和微安(A)。（4）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。3.金属导体中电流的计算式：I=neSV 板板书设计