人教版高中物理选修电源和电流课件.ppt

1、电源和电流了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。初步体会动态平衡的思想教学目标教学目标理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系教学重点教学重点教学难点教学难点理解电源的形成过程及电流的产生，会灵活运用公式计算电流的大小电源与抽水机进行类比以理解电源的作用雷鸣电闪时，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但手电筒中的小灯泡却能持续发光。这是为什么？人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共3

2、3张PPT)知道电荷的定向运动产生电流知道获得持续电流的条件电源人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)电流是怎样形成的？电流是由电荷的定向移动而形成的电荷为什么能定向移动？电荷受到电场力的作用，即有电势差知识回顾知识回顾人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)要形成电流，必须满足什么条件？要有自由电荷要有电势差知识回顾知识回顾人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33

3、张PPT)有A、B两个导体，分别带正、负电荷，A、B之间是否有电势差？有电势差若用导线将两个导体连接起来，导线中是否有电流流过？自由电子会在静电力的作用下沿导线做定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体思考思考人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)电流能一直持续吗？为什么？A、B之间电势差消失后，两导体达到静电平衡。导线中的电流只是瞬时的，不能持续怎样才能使上述导线中有持续的，恒定不变的电流流过？思考思考人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33

4、张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)能把电子从A搬运到B的装置这个装置就是电源A、B就是电源的两个极电源电源人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)定义：能把电子从正极（A)搬运到负极(B)的装置.作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.电源电源人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)电源的作用是什么？从物理过程分析：就是通过非静电力把电子从正极搬到负极，使电源两极间保持一定的电势差。使

5、电路有持续的电流。从能量的角度分析：就是电源把其它形式的能转化为电能。电源电源人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点?人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)导线内很快形成沿导线方向恒定电场假设在电源正、负极之间连一根导线导体内的电场线保持和导线平行导线中的电场导线中的电场人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)导

6、线内的电场，是由谁形成的？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，电场的分布也是稳定的这种由稳定分布的电荷产生的稳定不变的电场称为恒定电场.导线中的电场导线中的电场恒定电场的电场强度不变导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做匀加速运动，速度本应该不断增加，但自由电子在运动过程中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由电子定向移动的速率会保持不变。如果在电路中串连一个电流表,电流表读数不会变电路中电流的大小和方向不变这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定电流导线中的电场导线中的电场如

7、何表示电流的强弱呢？如何判断水管中水流的强弱？知道电流的定义式知道电流的单位知道电流方向的规定知道电解液中电流计算的方法电流的定义式在物理学中，电流的强弱可以用通过导体某一横截面的电量和通过这些电量所用时间的比值来表示，这个比值我们称之为电流强度。恒定电流恒定电流定义：通过导体某一横截面积的电荷量q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值定义式：单位：安培（国际单位），符号A常用单位有毫安（mA）、微安（A）属于基本单位1A mA A物理意义：表示电流强弱和方向的物理量注意：电流是标量但习惯上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反恒定电流恒定电流 为电流强度的定义式

8、，对任何情况都适用注意：比值法定义。电流强度由电路状态所决定，与q、t均无关 在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反。导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和恒定电流恒定电流决定电流大小的微观量都有哪些呢？会推导电流的微观表达式 会用电流的微观表达式进行计算电流的微观表达式设想在导体中取两个横截面B和C，则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C（自由电荷定向移动的速率为v,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），通过导体的电流大小？电流的微观表达

9、式电流的微观表达式电流的定义式是什么？时间t内通过导体横截面的总电量会根据电流推导导体中电荷的漂移速度 知道电灯点亮的速度取决于电场建立的速度知道分子热运动的速度知道电子导电的是在热运动速度的基础上增加一个漂移速度导体中的三个速度人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)电子定向移动的速率约为 m/s，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？闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。电路

10、接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子跑过去了，而是灯丝自己的自由电子定向移动产生的。导体中的几个速度导体中的几个速度人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)电子定向移动速率:其大小与电流有关，一般数量级为 m/s（对每个电子而言）。电流传导速率：等于光速3 m/s。电路一接通，导体中处处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）。导体中的几个速度导体中的几个速度分子热运动的速度：远大于 ，但是由于分子热运动是无规则的，整体的平均速度为0m/s，故整体上看来，不发生定向移动。人教版高中物理选修3-1

11、 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)形成电流的条件：电源的作用：提供持续的电压导线中的电场:导线内的电场线保持和导线 (恒定电场)平行恒定电流:大小方向都不随 的电流时间变化电流:表示电流的 的物理量 强弱程度定义式：存在自由电荷导体两端存在电压小结小结金属导体中电流的计算式：_ 人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)【分析】【解答】【点评】例题例题人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共33张PPT)【分析】【解答】【点评】例题例题【分析】【解答】例题例题【分析】【解答】例题例题