11.1电源和电流课件高二上学期物理人教版

第十一章电路及其应用

人教版（2019）必修第一册11.1

电源和电流1.通过实例对比，引导学生思考持续电流形成的原因，了解电源的作用，认识常见的电源。2.通过对比静电平衡条件，引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况，了解导体中的恒定电场和恒定电流。3.通过实例分析，理解电流的定义，知道电流的单位。学习目标电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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？导入新课1.电流的形成思考1：将带正电的小球A和带负电的小球B用一条导线H连接起来，带电小球的

电荷会怎样运动呢？一电源[分析]A、B之间存在电势差，导体H内建立了电场，导体中的自由电荷在静电力作用下发生定向移动，产生由A到B的电流。思考2：该电流会持续下去吗？为什么？A、B最终为等势体；导线H中的电流是瞬间的。⑴存在自由电荷

金属导体——自由电子

电解液——正、负离子⑵导体两端存在电压总结：产生电流的条件思考：怎么才能让导线中有持续电流呢？2.电源⑴电源：⑵作用:电源相当于抽水机搬运电荷保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。能把自由电子从正极搬到负极的装置。A++++++B______HP—————总结：导体中产生持续电流的条件

导体内有可以自由移动的电荷

导体两端有持续的电势差---电路中存在电源1.恒定电场[分析]

A、B周围的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成，这些电荷形成稳定分布状态。导线内很快形成沿导线方向的电场定义：二恒定电流由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。

恒定电流：自由电荷定向移动恒定电场作用定向移动平均速率不变与其他粒子碰撞2.恒定电流大小和方向都不随着时间变化的电流称为恒定电流。3.描述电流强弱的物理量——电流公式:⑴定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值。单位:国际单位安培(A)1A=1C/s

常用单位

毫安（mA）、微安（μA）⑶物义：注意：金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。方向:

正电荷定向移动的方向电流是标量⑵标矢性练习1

在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A；

1A表示电流的强弱程度。电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。结论：电解液导电时，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。I电解液中的电流练习2某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流是多大？

[解析]1s内通过横截面正离子的电荷量为q1=2n1e，

负离子的电荷量绝对值为q2=n2e，

将n1=5×1018个，n2=1×1019个，e=1.6×10-19C

解得I=3.2A．则电流为，情境：导体横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，试使用上述物理量推导电流表达式？柱状模型在建立的圆柱体内电子数为：由电流定义式可得：结论：从微观上看，电流取决于导体中单位体积自由电荷数、每个自由电荷所带的电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关。三电流的微观表达式[解析]

思考：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呢？[分析]闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了电场。随着电场的建立，电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。电子定向移动的速率：约10-4m/s电子热运动的平均速率：105m/s电场的传播速率：3×108m/s1.关于电流的方向，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课堂评价C

电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量，通常以“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）作单位。电池的容量求解q的公式：学科网原创2.某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA·h，待机时间为22d，说明书还标明，用该手机播放视频的时间是17h。请估算播放视频的电流大约是待机电流的几倍。[解析]3.假设氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的轨道半径为r，线速度的大小为v，电荷量为e，则电子运动形成的等效电流为？q显然与通过某一位置的次数有关，即q=ne[解析]将时间取为核外电子圆周运动的一个周期T，则：[解析]将时间取为核外电子圆周运动的一个周期T，则：思考：假设氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动的轨道半径为r，电子质量为m，电子和质子的电荷量数值均为e，静电力常量为k。则电子运动形成的等效电流为多少？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。

已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电