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高中1 电源和电流教课内容课件ppt
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这是一份高中1 电源和电流教课内容课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了自由电子，定向移动，答案AD，电流的形成，图2－1－1，图2－1－2，图2－1－3，持续的电流，触类旁通，图2－1－4等内容，欢迎下载使用。
1．导体中的____________在电场力的作用下发生________
2．电源是能把电路中的________ 从正极搬到负极的装置．3．导线中的电场是由________、 ________等电路元件所
积累的电荷在导线内共同形成的电场．
4．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场；__________、__________都不随时间变化的电流称为
5．电流的__________程度用电流这个物理量表示，公式为_____________；电流的单位是__________ ， 符号是________；1 mA＝________A,1 μA＝________A.
6．(双选)对电动势的理解，正确的是(
A．电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从负极移到正极所做的功B．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的负电荷从正极移到负极所做的功C．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的正电荷从负极移到正极所做的功D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的本领越强
知识点 1 电源
导线中自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体
(1)思考与讨论：如图 2－1－1 所示，分别带正、负电荷的A、B 两个导体球，它们的周围存在电场．如果用一条导线 R 将它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B 两个导体球会达到什么状态？R 中出现了怎样的电流？A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡；R 中出现瞬时电流．(2)结论：导体中的____________ 在电场力的作用下发生
_______________形成电流．
2．电源(1)如图 2－1－2 所示，在水池 A、B 之间连接一台抽水机，将水池 B 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A、B 之间水位的高度差，从而使水管中有源源不断的水流．
(2)图 2－1－3 中的装置 P 的作用类似于图 2－1－2 中的抽水机，能把__________从正极搬到负极，装置 P 就是电源．(3)电源的作用：保持导体两端的__________，使电路中有________________．
1．形成电流的条件(1)存在自由电荷．
①金属导体——自由电子；②电解液——正、负离子．
(2)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，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．
2．电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．
【例 1】(双选)关于电源的作用，下列说法中正确的是(
A．电源的作用是能为电流提供自由电子B．电源的作用是能够保持导体两端的电压C．电源的作用是使电荷移动起来D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来解析：电源使导体两端有电势差，使自由电荷定向移动．答案：BD
1．形成持续电流的条件是(A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷
知识点 2 恒定电流1．如图 2－1－4 甲所示，在电源正、负极间连接一条导线，取图中虚线方框中的一小段导线及电场线来研究导线中的电场．
2．如图乙所示，将电源正、负极产生的电场分解为两个方向，沿导线的分量使自由电子做__________，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布．如图丙所示，导线两侧的电荷产生的附加电场，将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到导线中该方向合场强为________，达到动态平衡状态．此时导线内的电场保持与导线________ ，自由电子只存在
____________，如图丁所示．
3．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒
4．恒定电场中的电流是______、______都不随时间变化的，
称为______电流．
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．(2)电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量．
(3)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相
(4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负
电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．
电流在时间 t 内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等．
2．电流的微观表达式(1)电流的微观表达式：I＝nqSv.如图 2－1－5 所示，AD 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，导体每单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q.AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS总电荷量 Q＝Nq＝nlSq
所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t＝
根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
由此可见，从微观上看，电流与导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率和导体的横截面积有关．
【例 2】某电解池，如果在 1 s 内共有 5.0×1018 个二价正离子和 5.0×1018 个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？解：在 1 s 内通过某横截面的电量为q＝5.0×1018×2×1.6×10－19 C＋5.0×1018×1.6×10－19 C＝2.4 C
【例 3】(双选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为 v，在时间 t 内，通过导线横截
面的自由电子数目可表示为(
【触类旁通】2．2 s 内有 6×1013 个电子通过横截面大小不知的导体，则
导体中电流大小为(A．4.8×10－6 A
C．9.6×10－6 AD．无法确定
3．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是 S，导体单位长度内的自由电子数为 n，金属内的自由电子的电荷量为 e，自由电子做无规则热运动的速率为 v0，导体中通过的电流为 I，则下
A．自由电子定向移动的速率为 v0
B．自由电子定向移动的速率为 v＝
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c
D．自由电子定向移动的速率为 v＝
知识点 3 电动势
1．如图 2－1－6 所示，在电源外部，正电荷由电源______极流向______ 极；在电源的内部，电场方向由______极指向______极，正电荷由电源______极流向______极，受到的电场力方向由______极指向______极，电场力做______功．
2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还是负功？电源内部非静电力克服电场力做功，是做正功．3．电源内部的非静电力是由什么提供？
在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．
4．电源内部的能量是怎样转化的？电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化为电势能．5．不同的电源非静电力_______________不同，使单位正电荷所增加的__________不同，物理学中用________来表明电源的这种特性．
(1)定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟
被移送的电荷量的比值叫电源的电动势．
(3)单位：伏特，符号是 V.
(4)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，在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功．
(5)方向规定：电动势 E 是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极．(6)特点：电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量 q 和所做的功W 无关，跟电源的体积、外电路也无关．
电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻．电源的内阻由电源内部材料的性质决定．内阻和电动势同为电源的重要参数．
【例 4】(双选)关于电动势 E 的说法中正确的是(
A．电动势 E 的大小，与非静电力所做的功 W 的大小成正比，与移送电荷量 q 的大小成反比B．电动势 E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势 E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电动势 E 的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同
解析：电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领的物理量．电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选 B、C.
【触类旁通】4．(双选)如图 2－1－7 所示是常用在电子手表和小型仪表
中的锌汞电池，它的电动势约为 1.2 V，这表示(A．电路通过 1 C 的电荷量，电源把1.2 J 其他形式能转化为电能B．电源在每秒内把 1.2 J 其他形式
C．该电源比电动势为 1.5 V 的干电池做功少D．该电源与电动势为 1.5 V 的干电池相比，通过 1 C 的电荷量时转化的电能少
电势差与电动势的区别与联系
【例 5】有关电压与电动势的说法中正确的是(
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压的，都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
解析：只有电路开路时，电动势才等于电源两极间的电压，
的功，后者表示静电力做的功，电动势和电压的意义不同，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映电能转化成其他形式能的本领，综合上述分析，选项 D 正确．
5．下列说法中正确的是(
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
1．导体中的____________在电场力的作用下发生________
2．电源是能把电路中的________ 从正极搬到负极的装置．3．导线中的电场是由________、 ________等电路元件所
积累的电荷在导线内共同形成的电场．
4．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场；__________、__________都不随时间变化的电流称为
5．电流的__________程度用电流这个物理量表示，公式为_____________；电流的单位是__________ ， 符号是________；1 mA＝________A,1 μA＝________A.
6．(双选)对电动势的理解，正确的是(
A．电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从负极移到正极所做的功B．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的负电荷从正极移到负极所做的功C．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的正电荷从负极移到正极所做的功D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的本领越强
知识点 1 电源
导线中自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体
(1)思考与讨论：如图 2－1－1 所示，分别带正、负电荷的A、B 两个导体球，它们的周围存在电场．如果用一条导线 R 将它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B 两个导体球会达到什么状态？R 中出现了怎样的电流？A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡；R 中出现瞬时电流．(2)结论：导体中的____________ 在电场力的作用下发生
_______________形成电流．
2．电源(1)如图 2－1－2 所示，在水池 A、B 之间连接一台抽水机，将水池 B 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A、B 之间水位的高度差，从而使水管中有源源不断的水流．
(2)图 2－1－3 中的装置 P 的作用类似于图 2－1－2 中的抽水机，能把__________从正极搬到负极，装置 P 就是电源．(3)电源的作用：保持导体两端的__________，使电路中有________________．
1．形成电流的条件(1)存在自由电荷．
①金属导体——自由电子；②电解液——正、负离子．
(2)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，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．
2．电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．
【例 1】(双选)关于电源的作用，下列说法中正确的是(
A．电源的作用是能为电流提供自由电子B．电源的作用是能够保持导体两端的电压C．电源的作用是使电荷移动起来D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来解析：电源使导体两端有电势差，使自由电荷定向移动．答案：BD
1．形成持续电流的条件是(A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端瞬时加电压D．只要有大量的自由电荷
知识点 2 恒定电流1．如图 2－1－4 甲所示，在电源正、负极间连接一条导线，取图中虚线方框中的一小段导线及电场线来研究导线中的电场．
2．如图乙所示，将电源正、负极产生的电场分解为两个方向，沿导线的分量使自由电子做__________，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布．如图丙所示，导线两侧的电荷产生的附加电场，将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到导线中该方向合场强为________，达到动态平衡状态．此时导线内的电场保持与导线________ ，自由电子只存在
____________，如图丁所示．
3．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒
4．恒定电场中的电流是______、______都不随时间变化的，
称为______电流．
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．(2)电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量．
(3)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相
(4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负
电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．
电流在时间 t 内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等．
2．电流的微观表达式(1)电流的微观表达式：I＝nqSv.如图 2－1－5 所示，AD 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，导体每单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q.AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS总电荷量 Q＝Nq＝nlSq
所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t＝
根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
由此可见，从微观上看，电流与导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率和导体的横截面积有关．
【例 2】某电解池，如果在 1 s 内共有 5.0×1018 个二价正离子和 5.0×1018 个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？解：在 1 s 内通过某横截面的电量为q＝5.0×1018×2×1.6×10－19 C＋5.0×1018×1.6×10－19 C＝2.4 C
【例 3】(双选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为 v，在时间 t 内，通过导线横截
面的自由电子数目可表示为(
【触类旁通】2．2 s 内有 6×1013 个电子通过横截面大小不知的导体，则
导体中电流大小为(A．4.8×10－6 A
C．9.6×10－6 AD．无法确定
3．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是 S，导体单位长度内的自由电子数为 n，金属内的自由电子的电荷量为 e，自由电子做无规则热运动的速率为 v0，导体中通过的电流为 I，则下
A．自由电子定向移动的速率为 v0
B．自由电子定向移动的速率为 v＝
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c
D．自由电子定向移动的速率为 v＝
知识点 3 电动势
1．如图 2－1－6 所示，在电源外部，正电荷由电源______极流向______ 极；在电源的内部，电场方向由______极指向______极，正电荷由电源______极流向______极，受到的电场力方向由______极指向______极，电场力做______功．
2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还是负功？电源内部非静电力克服电场力做功，是做正功．3．电源内部的非静电力是由什么提供？
在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能．
4．电源内部的能量是怎样转化的？电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化为电势能．5．不同的电源非静电力_______________不同，使单位正电荷所增加的__________不同，物理学中用________来表明电源的这种特性．
(1)定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟
被移送的电荷量的比值叫电源的电动势．
(3)单位：伏特，符号是 V.
(4)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，在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功．
(5)方向规定：电动势 E 是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极．(6)特点：电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量 q 和所做的功W 无关，跟电源的体积、外电路也无关．
电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫做电源的内阻．电源的内阻由电源内部材料的性质决定．内阻和电动势同为电源的重要参数．
【例 4】(双选)关于电动势 E 的说法中正确的是(
A．电动势 E 的大小，与非静电力所做的功 W 的大小成正比，与移送电荷量 q 的大小成反比B．电动势 E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C．电动势 E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量D．电动势 E 的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同
解析：电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领的物理量．电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选 B、C.
【触类旁通】4．(双选)如图 2－1－7 所示是常用在电子手表和小型仪表
中的锌汞电池，它的电动势约为 1.2 V，这表示(A．电路通过 1 C 的电荷量，电源把1.2 J 其他形式能转化为电能B．电源在每秒内把 1.2 J 其他形式
C．该电源比电动势为 1.5 V 的干电池做功少D．该电源与电动势为 1.5 V 的干电池相比，通过 1 C 的电荷量时转化的电能少
电势差与电动势的区别与联系
【例 5】有关电压与电动势的说法中正确的是(
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压的，都是电场力做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
解析：只有电路开路时，电动势才等于电源两极间的电压，
的功，后者表示静电力做的功，电动势和电压的意义不同，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映电能转化成其他形式能的本领，综合上述分析，选项 D 正确．
5．下列说法中正确的是(
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
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