《1-电源和电流》PPT课件(江苏省市级优课).ppt

1、第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究理解电源的形成过程，知道电源在电路中理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用的作用理解恒定电场和恒定电流的形成过程知理解恒定电场和恒定电流的形成过程知道恒定电场与静电场相同道恒定电场与静电场相同掌握电荷量、电流、通电时间等物理量之掌握电荷量、

2、电流、通电时间等物理量之间的关系间的关系第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，(见见下图下图)但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发光这是为什么？光这是为什么？第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计

3、要点探究要点探究1分别带正、负电荷的两个导体分别带正、负电荷的两个导体A、B，用导线，用导线R将两将两导体连接如图导体连接如图(甲甲)所示，导线所示，导线R 中的中的 便会在静电力便会在静电力作用下定向移动，导体作用下定向移动，导体BU 电子、导体电子、导体A 电子两电子两导体很快形成等势体，导线导体很快形成等势体，导线R中只可能存在一个中只可能存在一个 电电流倘若在流倘若在A、B间有一个装置如图间有一个装置如图(乙乙)所示，在所示，在B失去电子失去电子的同时，又及时地补充等量的电子，的同时，又及时地补充等量的电子，A、B导体上始终保持导体上始终保持一定数量的正、负电荷这种能把电子从一定数量的

4、正、负电荷这种能把电子从A搬运到搬运到B的装置的装置叫做叫做 它的作用就是能使电路中保持它的作用就是能使电路中保持 的电流的电流自由电子自由电子得到得到失去失去瞬时瞬时电源电源持续持续第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究2当达到稳定状态时，导线中的电场是由当达到稳定状态时，导线中

5、的电场是由 等电路元件所积累的电荷共同形成，虽然电荷在运动，等电路元件所积累的电荷共同形成，虽然电荷在运动，另外的又来补充另外的又来补充(动态平衡动态平衡)电荷的分布是电荷的分布是 的，电场的，电场的分布也是的分布也是 的导线内部的电场线的分布保持和导的导线内部的电场线的分布保持和导线线 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为为 。3电流：用电流：用I表示，表示，q表示在表示在t时间内通过导体横截面积时间内通过导体横截面积的电荷量，则有：的电荷量，则有： ，电流的单位：，电流的单位： ，简称安，用，简称安，用符号符号A表示对正、负离子都参与导电的情况下，

6、通过导体表示对正、负离子都参与导电的情况下，通过导体横截面的电荷量横截面的电荷量q应是应是 电荷量绝对值的电荷量绝对值的 电源、电源、导线导线稳定稳定平行平行恒定电场恒定电场I安培安培正、负离子正、负离子和和稳定稳定第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究维持导体两端有一定电压的装置是电源电路中的电维持导体两端有一定电压的装置是电源电路中的电源能把其它形式的能转化为电能，从而保持电源正负极之间源能把其它形式的能转化为电能，从而保持电源正负极之间有持续的电压有

7、持续的电压.第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的合电场积累的电荷共同形成的合电场(2)特点：导线内的电场线和导线平行；电荷的分布是特点：导线内的电场线和导线平行；电荷的分布是稳定的；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场稳定的；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场(3)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位恒定电场与静电场的关系：在恒

8、定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，同在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用在恒定电场中同样适用第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究特别提醒：特别提醒：稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳荷分布

9、是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少电定就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少电荷和静电场一样，其电场分布不随时间改变，静电场的基荷和静电场一样，其电场分布不随时间改变，静电场的基本规律这里都适用和静电场不同的是：产生稳定电场的电本规律这里都适用和静电场不同的是：产生稳定电场的电荷是运动的，但电荷分布不随时间变化，所以其本质为动态荷是运动的，但电荷分布不随时间变化，所以其本质为动态稳定稳定.第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作

10、业题型设计题型设计要点探究要点探究(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流定义：大小、方向都不随时间变化的电流(2)电流强度：表示电流强弱程度的物理量电流强度：表示电流强弱程度的物理量(3)单位：安培，符号单位：安培，符号A，其他单位：毫安，其他单位：毫安(mA)、微安、微安(A)，且，且1A103mA106A.(4)公式：公式：I ，I表示电流，表示电流，q表示在时间表示在时间t内通过导体内通过导体横截面的电荷量横截面的电荷量第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点

11、探究要点探究特别提醒：特别提醒：电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向流方向金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反相反电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、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，此时负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时I 中，中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出

12、误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电流强度虽有大小和方向，但不是矢量电流强度虽有大小和方向，但不是矢量qIt是求电荷量的重要公式，其变形公式是求电荷量的重要公式，其变形公式I 求出求出的是电流在时间的是电流在时间t内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等平均值相等第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导如图盐水中可以形成

13、电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同体中的电流的形成有什么不同答案：答案：金属导体中靠自由电子定向移动形成电流，金属导体中靠自由电子定向移动形成电流，而盐水中靠正、负离子的定向移动形成电流通电时、正、而盐水中靠正、负离子的定向移动形成电流通电时、正、负离子会向相反的方向定向移动负离子会向相反的方向定向移动.第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究InqvS.式中式中n为单位体积内的自由电荷数，为单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷为每个自

14、由电荷所带的电荷量，所带的电荷量，v是自由电荷沿导体定向移动的速率，是自由电荷沿导体定向移动的速率，S为导为导体的横截面积体的横截面积第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究铜的原子量为铜的原子量为m，密度为，密度为，每摩尔铜原子有，每摩尔铜原子有n个自由电个自由电子，今有一根横截面为子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为的铜导线，当通过的电流为I时，电时，电子平均定向移动的速率为子平均定向移动的速率为() 第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版

15、选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：假设电子定向移动的速率为假设电子定向移动的速率为v，那么在，那么在t秒内通过秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数，中的自由电子数，而体积为而体积为vtS的铜的质量为的铜的质量为vtS，摩尔数为，摩尔数为 ，所以电荷，所以电荷量量q 因电流因电流 于是得：于是得：答案：答案：D第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探

16、究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究误区误区1：电路中闭合开关的瞬间电灯亮了，说明导线中：电路中闭合开关的瞬间电灯亮了，说明导线中电子定向移动的速率很大电子定向移动的速率很大点拨：点拨：三种速率的比较三种速率的比较第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究电子热运电子热运运的速率运的速率构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成热运动向各个方向运动的机

17、会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为电流，常温下电子热运动的速率数量级为105m/s电子定向电子定向移动速率移动速率电子定向移动的速率很小，一般为电子定向移动的速率很小，一般为105m/s.自由自由电子在很大的无规则热运动上又叠加上了一个很电子在很大的无规则热运动上又叠加上了一个很小的定向移动小的定向移动电流传电流传导速率导速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速中光速c建立恒定电场，电路中各处的自由电子建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成电流几乎同时开始定向移动而形成电流第二章 恒定电流物理物理（

18、人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究 关于电流，下列说法中正确的是关于电流，下列说法中正确的是()A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B电子运动速率越大，电流越大电子运动速率越大，电流越大C单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大的电流就越大D因为电流有方向，所以电流是矢量因为电流有方向，所以电流是矢量第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习

19、自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：由由I 知知q大，大，I不一定大，还要看不一定大，还要看t的大小，故的大小，故A错，由错，由InqSv知，电子运动的速率知，电子运动的速率v大，电流不一定大，电大，电流不一定大，电流还与流还与n、S有关，故有关，故B错，单位时间内通过导线横截面的电错，单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，量越多，电流越大，C对电流虽有方向但不是矢量，合成对电流虽有方向但不是矢量，合成遵循代数法则，故遵循代数法则，故D错错答案：答案：C第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景

20、切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究点评：点评：电流由电荷的定向移动形成，从微观表达式来电流由电荷的定向移动形成，从微观表达式来看，看，Inqsv，电流与导体中的单位体积的电荷数、电荷的，电流与导体中的单位体积的电荷数、电荷的电量、导线的横截面积、定向移动的速度这四个因素有电量、导线的横截面积、定向移动的速度这四个因素有关电流有大小也有方向但不是矢量，因此它不遵循平行四关电流有大小也有方向但不是矢量，因此它不遵循平行四边形法则边形法则第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习

21、自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究(2009贵州兴义市清华实验中学高二检测贵州兴义市清华实验中学高二检测)关于电流，关于电流，下列说法中哪些是正确的下列说法中哪些是正确的()A通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率导速率B金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大越大第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要

22、点探究要点探究C电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向向D国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培安培”是基本单位是基本单位答案：答案：D第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究已知电子的电荷量为已知电子的电荷量为e，质量为，质量为m，氢原子的电子在核，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形的匀速圆周运动，

23、则电子运动形成的等效电流大小为多少？成的等效电流大小为多少？解析：解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间周的时间T内，通过这个截面的电荷量内，通过这个截面的电荷量qe.则有：则有： 再由库仑力提供向心力有：再由库仑力提供向心力有：第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究点评：点评：解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子运动的周期性，选取一个周期是最简洁的电子

24、运动的周期性，选取一个周期是最简洁的第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究在某次闪电中，持续的时间是在某次闪电中，持续的时间是0.005s，所形成的平均电，所形成的平均电流约为流约为6104A.若闪电过程中流动的电荷量以若闪电过程中流动的电荷量以0.5A的电流通的电流通过电灯，可供灯照明的时间为过电灯，可供灯照明的时间为_答案：答案：600s解析：解析：qIt61040.005C300C可供照明的时间为：可供照明的时间为： 第二章 恒定电流物理物理（人教版

25、（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究有两个完全相同的金属球有两个完全相同的金属球A、B，A带带Q的电荷，的电荷，B不不带电，用导线将带电，用导线将A、B球连接，经时间球连接，经时间t1导体中不再有电荷定导体中不再有电荷定向移动求导线中的平均电流向移动求导线中的平均电流拓展拓展1：若：若A带带Q的电荷，的电荷，B带带Q的电荷，用导线将的电荷，用导线将A、B球连接，经时间球连接，经时间t2导体中不再有电荷定向移动，求导线中的导体中不再有电荷定向移动，求导线中的平均电流平均电流拓展拓展2：A

26、带带Q的电荷，的电荷，B带带Q的电荷，用装有电解的电荷，用装有电解液的导管将液的导管将A、B球连接，经时间球连接，经时间t3导体中不再有电荷定向移导体中不再有电荷定向移动求导线中的平均电流动求导线中的平均电流第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究解析：解析：A、B两球用导线连接后，导线中的自由电子发两球用导线连接后，导线中的自由电子发生定向移动形成电流，当两球的带电荷量相等时，达到平衡生定向移动形成电流，当两球的带电荷量相等时，达到平衡状态，电流终止，在时

27、间状态，电流终止，在时间t1内通过导线的电荷量为内通过导线的电荷量为 所以所以拓展拓展1：A、B两球带等量异种电荷，用导线连接后，最两球带等量异种电荷，用导线连接后，最后两球都不带电，所以在时间后两球都不带电，所以在时间t2内通过导线的电荷量为内通过导线的电荷量为Q，所以所以 拓展拓展2：电解液中有可以自由移动的正负离子，但：电解液中有可以自由移动的正负离子，但A、B连接后最后都不带电，所以在时间连接后最后都不带电，所以在时间t3内通过电解液某截面的内通过电解液某截面的电荷量仍相当于一种电荷为电荷量仍相当于一种电荷为Q，所以，所以I3 点评：点评：仔细体会三种情形下，电流计算的异同仔细体会三种

28、情形下，电流计算的异同第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究如图所示是静电除尘器的示意图，如图所示是静电除尘器的示意图，A接高压电源正极，接高压电源正极，B接高压电源负极，接高压电源负极，A，B之间有很强的电场，空气被电离为之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极使煤粉带负电，吸附到正极A上，排除的烟就成为清洁的了，上，排除的烟就成为清洁

29、的了，已知每千克煤粉会吸附已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除尘电子，每昼夜能除尘mkg，计算，计算高压电源的电流高压电源的电流(电子的电荷量设为电子的电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为，阿伏伽德罗常数为NA，一昼夜时间设为，一昼夜时间设为t.)第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究答案：答案：I2mnNAe/t解析：解析：根据电流的定义式根据电流的定义式I ，只要能够计算出一昼，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量夜时间内通过的电荷量Q，就能够求解电流，就能够求解电流I，需要注意的是：，需要注意的是：流向电源的电荷量流向电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量跟煤粉吸附的电荷量Q并不相等，煤并不相等，煤粉吸附的电荷量粉吸附的电荷量Q Q.QmnNAe，QIt，则，则mnNAeIt，故故I2mnNAe/t.第二章 恒定电流物理物理（人教版（人教版 选修选修3-1）情景切入情景切入自主研习自主研习走出误区走出误区探究目标探究目标课后强化作业课后强化作业题型设计题型设计要点探究要点探究