人教版高中物理选修恒定电流》ppt精讲课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《人教版高中物理选修恒定电流》ppt精讲课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版 高中物理 选修 恒定 电流 ppt 讲课
- 资源描述:
-
1、新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-13-1第二章恒定电流2.1导体中的电场和电流教学目标教学目标v一、知识与技能一、知识与技能1让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立2知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量-电流。3从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。v二、过程与方法二、过程与方法v通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。 v三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观v通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。v教学重点与难点教学重点与难点:v重点:重点:
2、理解电源的形成过程及电流的产生。v难点:难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 雷鸣电闪时雷鸣电闪时, ,强大的电流使天强大的电流使天空发出耀眼的闪光空发出耀眼的闪光, ,但它只能存在但它只能存在于一瞬间于一瞬间, ,而手电筒中的小灯泡却而手电筒中的小灯泡却能持续发光能持续发光, ,这是为什么这是为什么? ?一、电源一、电源导体中的自由电荷在电场力的作用下发生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定向移动形成电流. (瞬时电流瞬时电流) 1、电流的形成、电流的形成2 2、持续电流的形成、持续电流的形成倘若在倘若在A,BA,B之间连接
3、一个装置之间连接一个装置P,P,作用是不断地把电子从作用是不断地把电子从A A搬运到搬运到B B,使,使ABAB之间始终存在一定的电场,从而保持持续电流。之间始终存在一定的电场,从而保持持续电流。装置P电源-BA-A+_B_等势体等势体导体中产生电流的导体中产生电流的条件条件: :导体两端存在导体两端存在电势差电势差AB水池导体中自由电子的定向导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为移动使两个带电体成为等势体等势体, ,达到静电平衡,达到静电平衡,导线导线R R中会产生一个瞬时中会产生一个瞬时电流电流抽水机抽水机-+A A+_B B_P P-电源电源1.1.能把自由电子从正极搬到负极的装置能把
4、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假设在电源正、负极假设在电源正、负极之间连一根导线之间连一根导线MNE0FFnFt二二. .导线中的电场导线中的电场-+A+_B_P假设在电源正、负极假设在电源正、负极之间连一根导线之间连一根导线MNE0FFnFtMNE0E0E MNE导线内很导线内很快形成沿快形成沿导线方向导线方向的电场的电场二二. .导线中的电场导线中的电场导体内的电场线保持和导线平行导体内的电场线保持和导线平行 小结小结:形成电流的条件形成电流的条
5、件 (1 1)存在自由电荷)存在自由电荷 金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子(2 2)导体两端存在电压)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,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,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流形成电流 电源的作用是保持导体两端的电压,使导体中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有持续的电流 我们在上一章中曾经得出结论我们在上一章中曾经得出结论: :在静电平衡时在静电平衡时, ,导体内部的场强为导体内部的场强为零零, ,导体上任意两点之间的
6、电势差导体上任意两点之间的电势差为零为零( (等势体等势体).).这与我们现在的说这与我们现在的说法有矛盾吗法有矛盾吗? ?为什么为什么? ?思考题思考题 导线内的电场,是由电导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也分布是稳定的,电场的分布也稳定。稳定。-恒定电场恒定电场 恒定电场恒定电场 由稳定分布的电荷产生由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场稳定的电场称为恒定电场. .恒定
7、电场恒定电场电场强度不变电场强度不变自由电子在各个位置的定向运动速率也不变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串一个电流表, ,读数不会变读数不会变( (恒定电流恒定电流) )3、恒定电流、恒定电流电流:电流:1、 定义:定义: 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、 公式:公式:Itq 4 、 方向:正电荷定向移动的方向方向:正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 可得可得tqI 3、 单位:安培单位:安培 A 其他单位其他单位 mA A(
8、1)电流为标量,电流虽有方向但是标量)电流为标量,电流虽有方向但是标量(2)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q为正为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例例1 某电解池,如果在某电解池,如果在1s中内共有中内共有5.01018个二价正离个二价正离子和子和5.01018个一价负电子通过某横截面,那么通过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?这个横截面的电流强度是多大?答案:答案:1
9、.6A例例 2 有一条横截面积有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流的铜导线,通过的电流I=1A。已知铜的。已知铜的密度密度=8.9103kg/m3,铜的摩尔质量,铜的摩尔质量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德罗,阿伏加德罗常数常数NA=6.62 1023mol-1,电子的电量,电子的电量e=-1.6 10-19C。求铜导线中自。求铜导线中自由电子定向移动的速率。由电子定向移动的速率。解:设自由电子定向移动的速率是解:设自由电子定向移动的速率是v通过横截面的电荷量是通过横截面的电荷量是eNMneqAvtS由tqI 得MeIAvSN从中解出SNAIMve代入数值后得 v =7.5
10、10-5 m/s四、电流的微观表达式 一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压,自由电两端加一定的电压,自由电荷定向移动的速率为荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s,导体每,导体每单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷量为,每个自由电荷量为q。-AB总电量总电量电荷总数电荷总数nqSvnlSql/v vNqtQIl/v vvtvsv例3.有一条横截面积有一条横截面积S=1mmS=1mm2 2 的铜导线,通过的电的铜导线,通过的电流流I=1A .I=1A .已知铜的密度已知铜的密度=8.9=8.910103 3 kg/m
11、kg/m3 3 ,铜,铜的摩尔质量的摩尔质量M=6.02M=6.021010-2 -2 kg/mol kg/mol,阿伏加德罗,阿伏加德罗常数常数NA=6.62NA=6.6210 10 2323mol-1mol-1,电子的电量,电子的电量e=-1.6 e=-1.6 10 10 -19-19 C C 。求求: :铜导线中自由电子定向移动的速率铜导线中自由电子定向移动的速率AIMvSN e57.5 10/m s答案:思考题思考题 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率,和我们的生活是电流的传导速率,和我们的生活经验是否相符?怎样解释?经验是否相符?怎样解释? 电子
12、定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10 -5-5 m/s m/s, 电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/s m/s, 电场的传播速率电场的传播速率3 310 10 8 8 m/s m/s. . 三种速度的区别三种速度的区别(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即)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)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)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2 -10-3m的数量级。的数
13、量级。(对每个电子而言)(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)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。温度有关,通常情况为每秒几百米。1、形成电流的条件:、形成电流的条件: (1)存在自由电荷()存在自由电荷(2)导体两端存在电压)导体两端存在电压2、电源的作用:提供持续的电压、电源的作用:提供持续的电压3、导线中的电场、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场恒定电场)4、恒定电流、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流.5、电流、电流
14、:表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. (1)定义式)定义式 I=q / t (2)金属导体中电流的计算式)金属导体中电流的计算式小结小结nqsvI n n 为单位体积内自由电荷数目,为单位体积内自由电荷数目,S S 为导体横截面积,为导体横截面积,v v为电荷定向移动速率为电荷定向移动速率,q,q为每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量教学目标教学目标v1、知识与技能、知识与技能v理解电动势的概念,掌握电动势的定义式。v2、过程与方法、过程与方法v通过本节课教学,使学生了解电池内部能量的转化过程,加强对学生科学素质的培养。v3、情感、态度与价值观、情感、态度与价值观v了解生
15、活中的电池,感受现代科技的不断进步。v教学重点与难点教学重点与难点v1、电动势的概念,对电动势的定义式的应用。v2、电池内部能量的转化;电动势概念的理解。v教学方法教学方法v探究、讲授、讨论、练习+-+一、电源一、电源1、电源的内部电场如何、电源的内部电场如何?2、如果接入导线,如图所、如果接入导线,如图所示,正电荷将怎样移动?示,正电荷将怎样移动?3、导线中的电流方向?、导线中的电流方向?4、电源正极的正电荷会不断流向负极,电源两极、电源正极的正电荷会不断流向负极,电源两极间的电压怎样变化?电源在这的作用是什么?间的电压怎样变化?电源在这的作用是什么?5、电源把正电荷从电源的负极搬到正极,电
16、场力、电源把正电荷从电源的负极搬到正极,电场力做正功还是负功?做正功还是负功?6、什么力来克服电场力做功?从能量的角度看,电、什么力来克服电场力做功?从能量的角度看,电源的作用是什么?源的作用是什么?一、电源一、电源1、电源的作用:从能量的角度看,电源是通过非、电源的作用:从能量的角度看,电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。思考思考1、电池和发电机中的非静电力分别是什么?、电池和发电机中的非静电力分别是什么?2、根据电源的作用,可以类比与我们生活中的什么、根据电源的作用,可以类比与我们生活中的什么物体?物体?3、不同的电源中,非静
17、电力做功的本领相同吗?、不同的电源中,非静电力做功的本领相同吗?二、电动势二、电动势1、定义:电动势在数值上等于非静电力把、定义:电动势在数值上等于非静电力把1C的正的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。WE=q2、定义式:、定义式:3、单位:、单位: V 1V=1J/C4、物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电、物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。能本领的大小。二、电动势二、电动势5、电动势有电源中非静电力的特性决定,跟、电动势有电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。电源的体积无关,也跟外电路无关。7、电源的
18、另一重要参数、电源的另一重要参数内阻。内阻。6、电动势是标量、电动势是标量三、生活中的电池三、生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池 电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培小时(小时(Ah)或毫安小时()或毫安小时(mA h)做单位)做单位影响电源的参数影响电源的参数 电池的容量电池的容量:内阻内阻电动势电动势容量容量A. 在电源内部把正电荷从负极移到极,非静电力做功,在电源内部把正电荷从负极移到极,非静电力做功,电能增加电能增加B. 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力做功越多,对于给定的电源,移动正电荷,非
19、静电力做功越多,电动势就越大电动势就越大C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多移送单位电荷量做功越多D. 电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多极移送到正极的电荷量越多1、关于电动势,下列说法正确的是(、关于电动势,下列说法正确的是( )课堂训练课堂训练A、电路中每通过、电路中每通过1C的电量,电源把的电量,电源把2J的化学能的化学能转变为电能转变为电能B、 蓄电池两极间的电压为蓄电池两极间的电压为2VC、 蓄电池在蓄电池在1s内将内将
20、2J的化学能转变成电能的化学能转变成电能D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为池(电动势为1.5V)强)强2、铅蓄电池的电动势为、铅蓄电池的电动势为2V,这表示(,这表示( )课堂训练课堂训练2.3欧姆定律教学目标教学目标v一、知识与技能:一、知识与技能:v1.知道电流的产生原因和条件v2.理解电流的概念和定义式,并能进行有关的计算v3.理解电阻的定义式,掌握欧姆定律并能熟练地用来解决有关的电路问题知道导体的伏安特性v二、过程与方法二、过程与方法:v1.通过电流与水流的类比,培养学生知识自我更新的能力v 2.掌握科学研究中的常用方法控
21、制变量方法,培养学生依据实验,分析、归纳物理规律的能力v三、情感与价值观三、情感与价值观v重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,通过电流产生的历史材料的介绍,使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程,培养他们学习上持之以恒的思想品质v教学重点教学重点v理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义v教学难点教学难点v运用数学方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律v教学方法教学方法v探究、讲授、讨论、练习v教学用具教学用具v多媒体课件在导体的两端加上电压,导体在导体的两端加上电压,导体中才有电流中才有电流. 导体中的电流跟导体两端的电导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?压有什么关系
22、呢?分压电路:分压电路:(控制电路控制电路) 可以提供从零开始连续变化的电压可以提供从零开始连续变化的电压实验电路实验电路ESRAAV测量电路测量电路: : 测导体测导体A A的的电流、电压电流、电压 ESRAAV演示演示 一、数据记录数据记录0.400.4010100.300.300.200.200.100.100.500.501.001.001.501.502.002.00U/U/I I2.502.500.500.505 50.250.250.200.200.150.150.100.100.050.05电压(电压(V V)电流(电流(A A)电流(电流(A A) B B A A导体导体二、
23、数据处理二、数据处理 做做U-I图象图象1、U-I 图像是一条过原点的直线。图像是一条过原点的直线。2、同一导体,电压与电流的比值、同一导体,电压与电流的比值 为定值为定值。导体两端的电压与通过导体的电流导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。大小的比值。3 3、公式:、公式:4 4、单位:、单位:2 2、物理意义:、物理意义:1、定义:定义:兆欧(兆欧( M M )千欧(千欧( k k )国际单位制中国际单位制中 欧姆(欧姆()反映了导体对电流的阻碍作用反映了导体对电流的阻碍作用IUR IU一、电一、电 阻阻(R R只与导体本身性质有关)只与导体本身性质有关)二、欧姆定律二、欧姆定律内容:
24、导体中的电流内容:导体中的电流I I跟导体两端的跟导体两端的电压电压U U成正比,跟导体的电阻成反比成正比,跟导体的电阻成反比 RUI 3 3、适用条件:、适用条件:金属导电和电解液导电金属导电和电解液导电2 2、公式、公式三、导体的伏安特性三、导体的伏安特性1 1伏安特性曲线:导体中的电流伏安特性曲线:导体中的电流I I随导随导体两端的电压体两端的电压U U变化的图线,叫做导变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线体的伏安特性曲线 图线斜率的物理图线斜率的物理意义是什么?意义是什么?电阻的倒数电阻的倒数OIUAB 2 2线性元件和非线性元件线性元件和非线性元件符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是符合
25、欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,具有这种伏安特一条通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做性的电学元件叫做线性元件线性元件;不符合欧姆定律的导体和器件,电流不符合欧姆定律的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线, ,这种电学元件叫做这种电学元件叫做非线性元件非线性元件OIUD. D. 从从 可知,导体两端的电压为零时,可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零导体的电阻也为零RUI/IUR/IRU IUR/1 1、对于欧姆定律,理解正确的是(、对于欧姆定律,理解正确的是( )A. A. 从从 可知,导体中的电流
展开阅读全文