【课件】电源和电流+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

电源和电流耀眼的闪电只能存在于一瞬间观察与思考城市的电灯持续照亮夜空为什么闪电短暂，电灯稳定？电源1.有A、B两个导体，分别带正、负电荷。如果在它们之间连接一条导线，导线中能否出现持续的电流？观察与思考电流是瞬间的，A、B间的电势差会很快消失，最后A、B两个导体会达到静电平衡状态。A++++++++_B________追问

怎样能产生持续的电流？观察与思考水流AB连通器2.如图，若在水池A、B之间用一个细管连起来，则水在重力的作用下从水池A到水池B做定向移动，A、B之间的高度差很快消失，水管中只可能有一个瞬间的水流，那么怎样才能使水管中有源源不断的水流呢？在A、B间加一个抽水机，从而使水管中有源源不断的水流。抽水机观察与思考3.如图所示，如果想让导线中有持续的电流，我们需要一个怎样的装置？在A、B间加入一个装置P，它能不断的从A取走电子，补充给B，使A、B间始终保持一定的电势差，这样导线中就会有持续的电流。---+A++++++___B_____P--+1.电源的定义：能在电源内部把电子从电源正极搬运到电源负极的装置就是电源。2.电源的作用：使导体两端始终存在电势差。---+A++++++___B_____P--+A、B是电源的两个电极电源3.常见电源：干电池铅蓄电池手机锂电池笔记本锂电池电动汽车锂电池在实际生活中，电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在一瞬间；而连接在电路中的小灯泡却能持续发光，这是为什么呢？思考与讨论闪电只存在一瞬间，两块带异种电荷的云将其之间的空气电离，发生放电现象形成电流，云上的电荷释放完了，电流也就没有了，所以只能形成瞬间电流。电路中有电源，电源能提供持续的电势差，形成持续的电流，所以连接在电路中的小灯泡能持续发光。恒定电流1.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。2.由稳定分布的电荷产生的稳定的电场称为恒定电场。3.自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。形成的电流大小、方向都不随时间变化。

4.静电场的规律在恒定电场中同样适用。---+A++++++___B_____P--+导体内的电场线保持和导线平行MNE恒定电场1.大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。2.电流的定义式：

，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量。注意用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。恒定电流3.在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A。常用单位：毫安(mA)、微安(μA)，1A＝103mA＝106μA。4.电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反。注意

(1)电流虽然有方向，但它是标量，其计算遵循代数运算法则。(2)在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极。练习1.(2023·上海闵行中学高二期末)如图，2s内通过金属导体某截面S的电子总电荷量大小为5C，则该导线中电流的大小和方向分别为A.2.5A，向右

B.10A，向右C.2.5A，向左

D.10A，向左√2.如图所示，电解池内有一价的电解溶液，t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电荷量为e，以下说法正确的是A.正离子定向移动形成电流的方向从A到B，负离子定向移动形成电流的

方向从B到AB.溶液内正、负离子向相反方向运动，电流相互抵消√总结提升1.金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量。2.电解质溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。3.电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和。+-+q1-q2I电流的微观表达式观察与思考如图所示表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量大小为q。导体内电流I多大？

总电荷量Q＝Nq＝nlSq推导导体AD内的自由电荷总数N＝nlS

导练3.(2023·重庆市万州第二高级中学月考)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是√4.(2023·山东潍坊高二期中)如图所示为一长方形金属导体，其长为l、高为a、宽为b。当从左右两面或者上下两面流过的电流均为I时，金属导体内自由电子定向移动的速率之比为A.a∶b B.l∶aC.l∶b D.a∶l√根据电流的微观表达式可知I＝neS甲v甲＝neabv甲，I＝neS乙v乙＝nelbv乙，则v甲∶v乙＝l∶a，故选B。1.自由电子定向移动速率：金属导体中的自由电子定向移动形成电流，其中自由电子定向移动速率的数量级一般为10－4m/s。2.电子热运动速率：导体内的自由电子在永不停息地做无规则的热运动，由于热运动，自由电子向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下自由电子热运动速率的数量级为105m/s。3.电场传播速率(或电流传导速率)：等于光速。闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c的速度建立恒定电场，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形成了电流。总结提升电池的容量观察与思考某充电宝信息如图所示，其中20000mA·h代表哪个物理量？由q＝It知，表示电荷量。1.定义：电池放电时输出的总电荷量。2.单位：“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)。电池的容量5.(2023·北京顺义杨镇第一中学高二期中)如图是某品牌电池的标识牌，以下说法正确的是A.该电池的容量为7A·hB.该电池以7A的电流放电，可以工作1hC.该电池以7A的电流放电，可以工作0.1hD.该电池充满电可贮存的电荷量为70C√由标识牌信息可知，内置电池的容量为0.7A·h，故A错误；该电池充满电可贮存的电荷量为q＝It＝0.7×