人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用1 电源和电流备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用1 电源和电流备课课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了导体两端存在电势差，等势体，分析问题，形成电流的条件，存在自由电荷，导体两端存在电压，恒定电场，电场强度大小不变，恒定电流，台灯约150mA等内容，欢迎下载使用。

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?
　电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流。
电荷的定向移动形成电流。
导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线中会产生一个瞬时电流
导体中产生电流的条件:
能保持导体两端的电势差(电压),使电路中有持续的电流
怎样才能形成持续的电流？
1.定义：能把自由电子从正极搬到负极的装置。
2.作用: 保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。
装置 P 电源
金属导体——自由电子 电解液——正、负离子
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。
电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流。
假设在电源正、负极之间连一根导线

导线内很快形成沿导线方向的电场
导体内的电场线保持和导线平行
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
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。
自由电子在各个位置的定向运动速率也不变
串一个电流表,读数不会变(恒定电流)
1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.
2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流. 表示电流强弱程度的物理量.
3、单位：安培（简称安），符号：A
4、公式：
（1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向.
（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.
（3）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负 离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时：
（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量.
1. 适用于任何电荷的定向移动形成的电流。2. 电流为标量，电流虽有方向但是标量。3. 电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
液晶显示电子计算器约 130A
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例1. 下列关于电流的说法中正确的是 （ ） A. 导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的电势差 B. 电流的方向就是电荷的定向运动方向 C. 电流的方向不变的电流叫恒定电流 D. 电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流
例 2. 某电解池，如果在 1 s 中内共有 5.0×1018 个一价正离子和 5.0×1018 个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？
一段粗细均匀的导体长为 l , 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。
在时间 t 内处于相距为 vt 的两截面A、B间的所有自由电荷都将通过截面B
n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积，v 为电荷定向移动速率 , q 为每个自由电荷的电量。
解析：通过横截面的电荷量是
答案： 7.5 ×10─5 m/s
代入数值后得 ：v = 7.5 ×10─5 m/s。
例3. 有一条横截面积 S =1 mm2 的铜导线 ，通过的电流 I = 1 A。已知铜的密度 = 8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量 M = 6.4×10─2 kg/ml，阿伏加德罗常数 NA = 6.62 ×1023 ml─1 ，电子的电量 e = ─1.6×10─19 C。求铜导线中自由电子定向移动的速率。
电子定向移动的速率约 10─5 m/s，电子热运动的平均速率 105 m/s， 电场的传播速率 3×108 m/s。
如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，这和我们的生活经验是否相符？怎样解释？
1. 电流传导速率等于光速：电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流 。（对整体而言）2. 电子定向移动速率：其大小与电流有关 ，一般每秒为10─2 ―10─3 m的数量级。（对每个电子而言）3. 电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为每秒几百米。
1、如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（ ）
A. 当n1=n2时，电流大小为零
B. 当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
C. 当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
D. 当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
解析：正电荷移动形成的电流：
负电荷移动形成的电流：
2、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？
3、原子中的电子饶原子核的运动可以等效为环行电流.设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上饶核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？
4、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束. 已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速度时，一小段长为l的电子束的电子个数是（ ）
1、误认为电流的方向就是自由电荷的运动方向.
2、不理解恒定电流的形成条件.
3、电流I=q/t不要理解为I与q成正比，与t成反比.
4、电解液导电电流的计算误用公式：
5、自由电荷的定向移动速率与电流的传导速率不能正确区分.
1、形成电流的条件（1）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.4、电流:表示电流的强弱程度的物理量. 定义式 I=q / t 金属导体中电流的决定式I=nqsv
1. 关于电流的方向，下列叙述中正确的是 （ ） A. 金属导体中电流的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 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 D. 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
2. 关于电流，下列说法中正确的是 （ ） A. 通过导体截面的电量越多，电流越大 B. 电子运动的速率越大，电流越大 C. 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D. 因为电流有方向，所以电流是矢量