高中物理人教版 (新课标)选修31 电源和电流备课课件ppt

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第一节 电源和电流 电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?电流的形成1．电流：　电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流． 电荷的定向移动形成电流．_等势体用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R 中会产生一个瞬时电流导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差抽水机如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从水池 A流向水池B。 A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬间的水流。问题导引：怎样才能在水管中有源源不断的水流呢？水池A中的水量要及时 补充才行。可将B中的水及时 抽到A，保持水池A、B的水面有一定的高度差_如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R 中会产生一个瞬时电流能保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.一.电源1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.二、恒定电流(大小、方向都不随时间变化的电流)1、 定义: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： 4 、 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。 可得 3、 单位：安培 A 其他单位 mA μA电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；（3）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。注意1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.4、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式小结: n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率 q为每个自由电荷的电量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________； 2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_______． 课堂训练1A2A3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是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C4、某电解质溶液，如果在1 s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强度是多大？3.2 A 课堂训练5、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有： T= 根据电流的定义式得： I=2. 2 电 动 势正极负极电源++1、在导线中，电场方向是怎样的？2、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？4、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？5、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？ 从能量的角度看:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。一、电源的作用1.定义：非静电力把正电荷在电源内部 从负极移送到正极所做的功跟 被移送的电荷量的比值。二、电动势2.公式：3.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，数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。 伏特 V 1V=1J/C4、单位：6、标量5、特点：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。7、电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电 源两极间的电压。2、能量是如何转化的?其它形式能转化为电势能 E反映电源的特性电势能转化为其它形式能U反映电场的特性vsW表示电源内部非静电力做的功W表示电源外部电场力做的功非电电动势与电压的区别1 、三、生活中的电池电源（池）的几个重要参数⑴电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。⑵内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数⑶容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.AC课堂训练电路中每通过1C的电量，电源把2J的 化学能转变为电能B. 蓄电池两极间的电压为2VC. 蓄电池在1s内将2J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 一节干电池（电动势为1.5V）强2、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ）ABD课堂训练