版高中物理-2.1-电源和电流选修3-1PPT课件.ppt

1 1电源和电流电源和电流第二章第二章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计6课课 时时 作作 业业8课堂知识构建课堂知识构建5易错案例剖析易错案例剖析7学习目标定位学习目标定位课堂情景切入课堂情景切入雷雷鸣鸣电电闪闪时时，强强大大的的电电流流使使天天空空发发出出耀耀眼眼的的闪闪光光，但但持持续续极极短短的的时时间间，而而手手电电筒筒的的小小灯灯泡泡却却能能持持续续发发光光。怎怎样样才才能能使使电电路中保持持续的电流呢？路中保持持续的电流呢？知识自主梳理知识自主梳理电源电源1 1.定义定义电电源源是是不不断断把把负负电电荷荷从从_搬搬运运到到_从从而而维维持持正负极之间一定正负极之间一定_的装置。的装置。2电源的作用电源的作用(1 1)维持电路的两端有一定的维持电路的两端有一定的_。(2)使电路中保持使电路中保持_电流。电流。正极正极负极负极电势差电势差电势差电势差持续持续恒定电场恒定电场1 1.定义定义由电路中稳定分布的由电路中稳定分布的_所产生的稳定电场。所产生的稳定电场。2形成形成当当电电路路达达到到稳稳定定时时，导导线线中中的的电电场场是是由由_、_等电路元件所积累的电荷共同形成的。等电路元件所积累的电荷共同形成的。3 3特点特点任何位置的任何位置的_都不随时间发生变化。都不随时间发生变化。电荷电荷电源电源导线导线电场强度电场强度1 1.电流电流(1 1)概念：电荷的概念：电荷的_形成电流。形成电流。(2)物理意义：反映了电流的物理意义：反映了电流的_程度。程度。(3 3)符符号号及及单单位位：用用符符号号_表表示示，单单位位是是_，符符 号号 为为 _。常常 用用 的的 电电 流流 单单 位位 还还 有有 _ (mA A)、_(A A)，换算关系为：，换算关系为：1 1A A1 103 3mA A1 106A A。(4)表达式：表达式：_。(5)电电流流的的方方向向：规规定定_定定向向移移动动的的方方向向为为电电流流的的方向，负电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向为电流的_。恒定电流恒定电流定向移动定向移动强弱强弱安培安培A A毫安毫安微安微安正电荷正电荷反方向反方向2恒定电流恒定电流(1 1)概念：大小、方向都概念：大小、方向都_的电流。的电流。(2)形形成成：恒恒定定电电场场使使自自由由电电荷荷定定向向移移动动速速率率_，自自由由电电荷荷与与导导体体内内不不动动的的粒粒子子碰碰撞撞，阻阻碍碍自自由由电电荷荷定定向向移移动动，使使自由电荷速率自由电荷速率_，最终表现为自由电荷，最终表现为自由电荷_不变。不变。3 3电流的微观表达式电流的微观表达式I_。不随时间变化不随时间变化增加增加减小减小平均速率平均速率nqSnqSv v重点难点突破重点难点突破一、对电流的理解一、对电流的理解1 1电流的形成条件电流的形成条件(1 1)产生电流的条件：导体两端有电压。产生电流的条件：导体两端有电压。(2)形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。2电流的方向电流的方向规规定定正正电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向为为电电流流的的方方向向，则则负负电电荷荷定定向向移移动动的的方方向向与与电电流流的的方方向向相相反反，金金属属导导体体中中自自由由移移动动的的电电荷荷是是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。4电流是标量电流是标量电电流流虽虽然然有有方方向向但但是是它它遵遵循循代代数数运运算算法法则则，电电流流不不是是矢矢量量而是标量。而是标量。特特别别提提醒醒计计算算电电流流时时，要要注注意意定定向向移移动动的的电电荷荷种种类类，是是正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时存在。正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时存在。(绵绵阳阳南南山山中中学学201313201 14学学年年高高二二上上学学期期期期中中)关关于于电电流流，下列说法正确的是下列说法正确的是()A A只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流B金金属属导导体体内内的的持持续续电电流流是是自自由由电电子子在在导导体体内内的的电电场场作作用下形成的用下形成的C单单位位时时间间内内通通过过导导体体横横截截面面单单位位面面积积的的电电荷荷量量越越多多，电流就越大电流就越大D电流的方向与电荷定向移动的方向相同电流的方向与电荷定向移动的方向相同答案：答案：B解解析析：产产生生电电流流的的条条件件：导导体体两两端端存存在在电电压压、闭闭合合回回路路，故故A A错错误误；导导体体两两端端存存在在电电压压，就就会会在在导导体体中中形形成成电电场场，自自由由电电子子在在电电场场力力的的驱驱动动下下定定向向移移动动形形成成电电流流，故故B正正确确；单单位位时时间间内内通通过过导导体体横横截截面面积积的的电电量量越越多多，导导体体的的电电流流越越大大，故故C错错误；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，故误；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，故D错误。错误。二、电流的微观解析二、电流的微观解析1 1电流的微观表达式电流的微观表达式(1 1)题设题设如如图图所所示示，A AB表表示示粗粗细细均均匀匀的的一一段段导导体体，两两端端加加一一定定的的电电压压，导导体体中中的的自自由由电电荷荷沿沿导导体体定定向向移移动动的的速速率率为为v v，设设导导体体的的长长度度为为L，横横截截面面积积为为S S，导导体体每每单单位位体体积积内内的的自自由由电电荷荷数数为为n n，每个自由电荷的电荷量为，每个自由电荷的电荷量为q q。2三种速率的比较三种速率的比较特特别别提提醒醒电电流流的的形形成成是是电电子子在在速速率率很很大大的的无无规规则则热热运运动动上上附附加加一一个个速速率率很很小小的的定定向向移移动动，电电路路闭闭合合时时，瞬瞬间间在在系系统统中中形形成成电电场场，使使导导体体中中所所有有自自由由电电荷荷同同时时定定向向移移动动，并并不不是是电电荷荷瞬间从电源运动到用电器。瞬间从电源运动到用电器。下列关于电流的说法中，正确的是下列关于电流的说法中，正确的是()A A金金属属导导体体中中，电电流流的的传传导导速速率率就就是是自自由由电电子子定定向向移移动动的速率的速率B导导体体两两端端电电势势差差增增大大时时，电电流流增增大大，电电流流的的传传导导速速率率也增大也增大C电电路路接接通通后后，自自由由电电子子由由电电源源出出发发只只要要经经过过一一个个极极短短的时间就能到达用电器的时间就能到达用电器D通通电电金金属属导导体体中中，电电流流的的传传导导速速率率比比自自由由电电子子的的定定向向移动速率大得多移动速率大得多答案：答案：D解解析析：电电荷荷的的定定向向移移动动形形成成电电流流，电电流流在在金金属属导导体体中中的的传传导导速速率率等等于于光光速速，而而金金属属导导体体中中自自由由电电子子的的定定向向移移动动速速率率比比光光速小得多，速小得多，A A、B、C错，错，D对。对。课堂知识构建课堂知识构建考点题型设计考点题型设计 已已知知电电子子的的电电荷荷量量为为e，质质量量为为m，氢氢原原子子的的电电子子在在原原子子核核的的静静电电力力吸吸引引下下做做半半径径为为r的的匀匀速速圆圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？对电流的理解及计算对电流的理解及计算点点评评：解解决决这这个个题题的的关关键键是是选选取取合合适适的的过过程程，考考虑虑到到电电子子运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。如如图图所所示示，耀耀眼眼的的闪闪电电和和震震耳耳的的雷雷鸣鸣有有时时会会使使树树木木、房房屋屋受受到到严严重重破破坏坏，在在一一次次雷雷电电中中，在在0.1 1s时时间间内内有有3 30C电电荷荷从从一一个个云云层层移移到到另另一一个个云层，则平均电流为云层，则平均电流为_。答案：答案：3 300A A (湖湖南南师师大大附附中中201313201 14学学年年高高二二期期中中)横横截截面面积积为为S S的的导导线线中中通通有有电电流流I，已已知知导导线线每每单单位位体体积积中中有有n n个个自自由由电电子子，每每个个自自由由电电子子的的电电荷荷量量是是e，自自由由电电子子定定向向移移动动的的速速率率是是v v，则则在在时时间间t 内内通通过过导导线线横横截截面面的的电电子子数数是是()电流微观表达式的应用电流微观表达式的应用答案：答案：A AC如如图图所所示示，将将左左边边的的铜铜导导线线与与右右边边的的铝铝导导线线连连接接起起来来，已已知知铝铝导导线线的的横横截截面面积积是是铜铜导导线线横横截截面面积积的的两两倍倍，在在铜铜导导线线上上取取一一个个截截面面A A，在在铝铝导导线线上上取取一一个个截截面面B，若若在在1 1秒秒内内垂垂直直地地通通过过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的()A A电流相等电流相等B电流不相等电流不相等C自由电子定向移动的速率相等自由电子定向移动的速率相等D自由电子定向移动的速率不相等自由电子定向移动的速率不相等答案：答案：A AD易错案例剖析易错案例剖析易易错错点点：在在电电解解液液导导电电时时，忽忽视视正正、负负离离子子反反向向移移动动对对电电流的贡献而导致错解流的贡献而导致错解案案例例：如如图图所所示示的的电电解解液液接接入入电电路路后后，在在t时时间间内内有有n n1 1个个一一价价正正离离子子通通过过溶溶液液内内截截面面S S，有有n n2个个二二价价负负离离子子通通过过溶溶液液内内截截面面S S，设设e为为元元电电荷荷，则则以以下下关关于于通通过过该该截截面面的的电电流流的的说说法法中中，正确的是正确的是()正确答案：正确答案：D