高中物理选修电源和电流课件
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高中新教材物理课件必修第三册第章电路及其应用电源和电流
在实际应用中，闭合回路欧姆定律可用于计算电路中的电流、电压和电 阻等物理量。
简单闭合回路计算示例
示例1
一个简单的闭合回路，电源电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r。根据闭合回 路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R+r)，以及外电路电压U=IR。
示例2
两个电阻串联的闭合回路，电源电动势为E，两个电阻分别为R1和R2。根据串联电路的 特点和闭合回路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R1+R2)，以及两个电阻上的电压降 U1=IR1和U2=IR2。
实验步骤和数据记录要求
实验步骤
2. 按照电路图连接实验电路，注意电流表、电压表的正 负接线柱和量程选择。 4. 断开电源，整理实验器材。
1. 准备实验器材，包括电源、电流表、电压表、滑动 变阻器、金属丝等。
3. 调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的读数 ，记录多组电压和电流的数值。
数据记录要求：记录实验过程中的电压、电流数值，注 意数据的准确性和完整性。同时，记录实验环境的温度 和湿度等信息，以便后续数据处理和误差分析。
电流方向的规定
正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向 相反。
恒定电流与变化电流
恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流，用大写字母 “DC”表示。
变化电流
大小或方向随时间变化的电流称为变化电流，用大写字母“AC”表示。
电流大小计算方法
01
定义式计算
复杂闭合回路分析方法探讨
对于复杂的闭合回路，可以采用基尔霍夫定律进行分析。基尔霍夫定律包括基尔霍夫第一定 律（节点电流定律）和基尔霍夫第二定律（回路电压定律），可用于解决包含多个电源和电 阻的复杂电路问题。
简单闭合回路计算示例
示例1
一个简单的闭合回路，电源电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r。根据闭合回 路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R+r)，以及外电路电压U=IR。
示例2
两个电阻串联的闭合回路，电源电动势为E，两个电阻分别为R1和R2。根据串联电路的 特点和闭合回路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R1+R2)，以及两个电阻上的电压降 U1=IR1和U2=IR2。
实验步骤和数据记录要求
实验步骤
2. 按照电路图连接实验电路，注意电流表、电压表的正 负接线柱和量程选择。 4. 断开电源，整理实验器材。
1. 准备实验器材，包括电源、电流表、电压表、滑动 变阻器、金属丝等。
3. 调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的读数 ，记录多组电压和电流的数值。
数据记录要求：记录实验过程中的电压、电流数值，注 意数据的准确性和完整性。同时，记录实验环境的温度 和湿度等信息，以便后续数据处理和误差分析。
电流方向的规定
正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向 相反。
恒定电流与变化电流
恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流，用大写字母 “DC”表示。
变化电流
大小或方向随时间变化的电流称为变化电流，用大写字母“AC”表示。
电流大小计算方法
01
定义式计算
复杂闭合回路分析方法探讨
对于复杂的闭合回路，可以采用基尔霍夫定律进行分析。基尔霍夫定律包括基尔霍夫第一定 律（节点电流定律）和基尔霍夫第二定律（回路电压定律），可用于解决包含多个电源和电 阻的复杂电路问题。
人教版高中物理必修三 《电源和电流》PPT课件
第二十页，共三十八页。
解析 正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方 向；有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式 I＝qt 中的 q 应是正、负离子 电荷量绝对值之和，故 I＝（n1＋t n2）e，电流方向由 A 指向 B，与正、负离子的 数量无关，A、B、C 错误，D 正确。
(2)形成：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。
(3)特点：导线内的电场线与导线________，平电行荷的分布是________的，导线稳内定的电场是沿导线切 线方向的恒定电场。
第八页，共三十八页。
2.电流
(1)概念：电荷的__定__向_移__动_____形成电流。 (2)物理意义：表示__电__流_强__弱_程__度______的物理量。 (3)符号及单位：电流用符号 I 表示，单位是安培，符号为 A。常用单位还有 __毫_安_____(mA)和__微__安____(μA)，1 A＝___1_0_3___ mA＝___1_0_6___μA。 (4)表达式：I＝qt (q 是在时间 t 内通过导体某一横截面上的电荷量)。 (5)方向：规定_正__电_荷____定向移动的方向为电流方向。
第十九页，共三十八页。
[例2] 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子 数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是( )
A.当 n1＝n2 时电流强度为零 B.当 n1＞n2 时，电流方向从 A→B，电流强度为 I＝（n1－t n2）e C.当 n1＜n2 时，电流方向从 B→A，电流强度为 I＝（n2－t n1）e D.溶液内电流方向从 A→B，电流强度为 I＝（n1＋t n2）e
人教版高中物理必修三 《电源和电流》PPT课件
解析 正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方 向；有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式 I＝qt 中的 q 应是正、负离子 电荷量绝对值之和，故 I＝（n1＋t n2）e，电流方向由 A 指向 B，与正、负离子的 数量无关，A、B、C 错误，D 正确。
(2)形成：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。
(3)特点：导线内的电场线与导线________，平电行荷的分布是________的，导线稳内定的电场是沿导线切 线方向的恒定电场。
第八页，共三十八页。
2.电流
(1)概念：电荷的__定__向_移__动_____形成电流。 (2)物理意义：表示__电__流_强__弱_程__度______的物理量。 (3)符号及单位：电流用符号 I 表示，单位是安培，符号为 A。常用单位还有 __毫_安_____(mA)和__微__安____(μA)，1 A＝___1_0_3___ mA＝___1_0_6___μA。 (4)表达式：I＝qt (q 是在时间 t 内通过导体某一横截面上的电荷量)。 (5)方向：规定_正__电_荷____定向移动的方向为电流方向。
第十九页，共三十八页。
[例2] 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子 数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是( )
A.当 n1＝n2 时电流强度为零 B.当 n1＞n2 时，电流方向从 A→B，电流强度为 I＝（n1－t n2）e C.当 n1＜n2 时，电流方向从 B→A，电流强度为 I＝（n2－t n1）e D.溶液内电流方向从 A→B，电流强度为 I＝（n1＋t n2）e
人教版高中物理必修三 《电源和电流》PPT课件
人教版高中物理必修三 《电源和电流》PPT优质课件
B带负电荷，如果用一根导线H
将A、B连接起来，导线H中会
形成电流吗？
• 这个电流是持续存在的吗？
第三页，共二十页。
• 导线 H 中的电子在静电力的作用
下沿导线作定向运动，形成电流。
• 由于 A 得到电子， B 失去电子，两个
导体很快达到静电平衡，形成等势
体。
• 导线 H中的电流只是瞬间的。怎
样才能使导线中具有持续的电流
2、作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.
从物理过程分析：就是通过非静电力把电子从正极搬到负极，使电
源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流。
从能量的角度分析：就是电源把其它形式的能转化为电能。
第八页，共二十页。
例：关于电源的作用，下列说法中正确的是（
C）
A.它能为电路持续地提供自由电荷；
电荷的电荷量、导体的横截面积以及自由电荷定向移动的速率．
I=nqSv
自由电荷：金属中的自由电荷是电子；
电解质溶液中的自由电一页，共二十页。
(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性
质与静电场相同．
(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系
同样适用于恒定电场．
第十二页，共二十页。
例：关于导体中的电场，下列说法中正确的是：（
A.它是由电源两极在空间直接形成的；
B.它是导线上的堆积电荷所形成的；
呢？
第四页，共二十页。
• 有 A 、B 两个水池， A 的液面比 B
高，用水管H 将两个水池连接起
来，在重力的作用下， A 池中的
水会流向 B 池， H 中会出现水流，
当 A 、 B液面相平时， H 中的水
将A、B连接起来，导线H中会
形成电流吗？
• 这个电流是持续存在的吗？
第三页，共二十页。
• 导线 H 中的电子在静电力的作用
下沿导线作定向运动，形成电流。
• 由于 A 得到电子， B 失去电子，两个
导体很快达到静电平衡，形成等势
体。
• 导线 H中的电流只是瞬间的。怎
样才能使导线中具有持续的电流
2、作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.
从物理过程分析：就是通过非静电力把电子从正极搬到负极，使电
源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流。
从能量的角度分析：就是电源把其它形式的能转化为电能。
第八页，共二十页。
例：关于电源的作用，下列说法中正确的是（
C）
A.它能为电路持续地提供自由电荷；
电荷的电荷量、导体的横截面积以及自由电荷定向移动的速率．
I=nqSv
自由电荷：金属中的自由电荷是电子；
电解质溶液中的自由电一页，共二十页。
(3)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性
质与静电场相同．
(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系
同样适用于恒定电场．
第十二页，共二十页。
例：关于导体中的电场，下列说法中正确的是：（
A.它是由电源两极在空间直接形成的；
B.它是导线上的堆积电荷所形成的；
呢？
第四页，共二十页。
• 有 A 、B 两个水池， A 的液面比 B
高，用水管H 将两个水池连接起
来，在重力的作用下， A 池中的
水会流向 B 池， H 中会出现水流，
当 A 、 B液面相平时， H 中的水
浙江省温州第十二中学高中物理选修3-1《21电源和电流》课件
课堂训练
课后3、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？
q ev I t 2R
思考:
电源P把电子从A搬运到B的过程中, 电子的电势能如何变化?从能量的角 度看电源发挥了怎么样的作用？
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
-
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
方向:正电荷定向移动的方向
问题：电流是标量还是矢量？
电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．
课堂训练
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
1A的物理含义是什么？ 2、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 C 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
A
B
等势体
如何获得持续的水流 A
抽水机
B
水池
如何得到持续的电流？
一.电源
1.能把自由电子从由电源内部从正极搬到负 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.（不断破坏静电平衡状态）
+ + + + A + + + + _ _ _ _ B _ _ _ _ -
全国优质课一等奖人教版高中物理《电源和电流》公开课课件
因碰撞，大量自由电荷
定向运动的平均速率 不
而非匀强电场。
随时间变化。
串联电流表，得
到 恒定电流
大小、方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流.
。
1、概念：电荷的定向移动形成电流。
2、定义：用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱，
叫做电流I。
3、单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
电量：
q 4100 103 A 3600s 1.476 104 C
三、电流的微观表达式
推导：一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定向
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，每个自由电荷量为q。
B
A
总电量 电荷总数
Q
Nq
nlSq
=
=
I =
B. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很大，等于光速
C. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很小，远小于光速
D. 该导体自由电荷定向移动的速率为/，该速率很大，等于光速
课堂小结
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
A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从
而保持两极之间有稳定的电势差
B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能
C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量
二、恒定电流(steady current)
思考 我们在上一章中曾经得出结论：在静电平衡时，导体内部
A
B
等势体
电源和电流ppt课件
C．溶液内的电流方向从A→B，电流I=
4
2
D．溶液内的电流方向从A→B，电流I=
【参考答案】C
08.
高中物理必修第三册
例题解析
解析
AB．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电
流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，
电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不
乎同时开始做定向移动，整个电路
也就几乎同时5m/s
电场的传播速率3×108m/s
电子热运动的平均速率105m/s
第五部分
总结提升
高中物理必修第三册
能把自由电子从正
极搬到负极的装置
电源
q
定义式： I
t
电流
电荷的定向移动
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。
理论推导：
l
导体中的自由电荷数
总电荷量
S
N nls
故导体AB中的电流
Q Nq nlSq
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
l
t
v
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
高中物理必修第三册
03. 问题解读
【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如图），
电子所带电荷量为1.6 × 10−19 C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆
周运动的等效电流约为1 × 10−3 A。目前阿秒光脉冲的最短时间为
43as，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的（
A．2.8倍
B．3.7倍
4
2
D．溶液内的电流方向从A→B，电流I=
【参考答案】C
08.
高中物理必修第三册
例题解析
解析
AB．电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电
流方向，负电荷定向移动的方向为电流的反方向，由图示可知，
电流方向是A→B，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不
乎同时开始做定向移动，整个电路
也就几乎同时5m/s
电场的传播速率3×108m/s
电子热运动的平均速率105m/s
第五部分
总结提升
高中物理必修第三册
能把自由电子从正
极搬到负极的装置
电源
q
定义式： I
t
电流
电荷的定向移动
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。
理论推导：
l
导体中的自由电荷数
总电荷量
S
N nls
故导体AB中的电流
Q Nq nlSq
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
l
t
v
Q nlSq
I
nqSv
l
t
v
高中物理必修第三册
03. 问题解读
【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如图），
电子所带电荷量为1.6 × 10−19 C，氢原子核外电子绕原子核做匀速圆
周运动的等效电流约为1 × 10−3 A。目前阿秒光脉冲的最短时间为
43as，电子绕氢原子核一周的时间约为该光脉冲时间的（
A．2.8倍
B．3.7倍
高中物理课件 第11章电路及其应用 1.电源和电流
栏目导航
二、恒定电流
1．恒定电场：由稳___定_分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由
电荷定向加___速_运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞， 碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时___间_变化。
3．恒定电流：大小、方___向_都不随时间变化的电流。
栏目导航
4．电流
(1)物理意义：表示电流_强__弱_程度的物理量。
q
(2)公式：I＝_t_。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是_安__培_，简称安__，符号
是 A。 常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA＝_1__0_－__3__ A,1 μA＝_1__0_－__6__ A。 (4)方向：_正__电__荷_定向移动的方向规定为电流的方向。
栏目导航
3．环形电流的计算 环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流，就是把 电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周 上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期来计 算等效电流。利用 I＝qt ＝Tq求等效电流。
栏目导航
【例 2】 如图所示，电解池内有一价的电解液，时间 t 内通过 溶液内截面 S 的正离子数是 n1，负离子数是 n2，设元电荷为 e，以 下解释中正确的是( )
栏目导航
B [在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要 克服静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故选项 A 错误， 选项 B 正确。电荷的定向移动才形成电流，选项 C 错误。电路中要 形成持续的电流，既要有电源，电路又要闭合，两者缺一不可，故 选项 D 错误。]
栏目导航
有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满 足两个条件：
二、恒定电流
1．恒定电场：由稳___定_分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由
电荷定向加___速_运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞， 碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时___间_变化。
3．恒定电流：大小、方___向_都不随时间变化的电流。
栏目导航
4．电流
(1)物理意义：表示电流_强__弱_程度的物理量。
q
(2)公式：I＝_t_。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是_安__培_，简称安__，符号
是 A。 常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA＝_1__0_－__3__ A,1 μA＝_1__0_－__6__ A。 (4)方向：_正__电__荷_定向移动的方向规定为电流的方向。
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3．环形电流的计算 环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流，就是把 电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周 上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取一个周期来计 算等效电流。利用 I＝qt ＝Tq求等效电流。
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【例 2】 如图所示，电解池内有一价的电解液，时间 t 内通过 溶液内截面 S 的正离子数是 n1，负离子数是 n2，设元电荷为 e，以 下解释中正确的是( )
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B [在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要 克服静电力做功，把其他形式的能转化为电势能，故选项 A 错误， 选项 B 正确。电荷的定向移动才形成电流，选项 C 错误。电路中要 形成持续的电流，既要有电源，电路又要闭合，两者缺一不可，故 选项 D 错误。]
栏目导航
有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满 足两个条件：
电源和电流ppt课件
新知讲解
液运动到电池的负极。负极的碳材 料有很多微孔，到达负极的锂离子 就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子 越多，电池中充入的电荷量也就越 多。当汽车开动时，在负极的锂离 子又会通过电解液返回正极，回到 正极的锂离子越多，则放出的电荷 量也就越大。
正极
负极
锂离子电池原理
课堂练习
1．以下说法正确的是（ A ） A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基 本单位 B．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了
新知讲解
1．电源定义：能把电子从A搬运到B的装置。装置P就是电源。 A、B就是电源的正负两个极。
-
+ ++
正极++
A
+ +
-极
-
电源
2.电源的作用：保持导体两端 的电势差（电压），使电路有 持续的电流。
新知讲解
二、恒定电流 1.恒定电场 （1）电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生 的稳定的电场，叫作恒定电场。 （2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电源、导线等电 路元件所积累的电荷共同形成的。 注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒 定电场。
11.1 电源和电流
人教版（2019）高中物理 必修 第三册
新知导入
电学已经改变了我们的生活方 式，并且产生了一个巨大的工 程应用领域。
——塞格雷
今天我们就来学习电学的基础知识电 源和电流。
意大利裔美籍物 理学家塞格雷
新知导入
思考：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？
2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
(2)推导 导体 AB 中的自由电荷总数：N＝nLS 总电荷量：Q＝Nq＝nLSq L 所有这些电荷都通过横截面所需要的时间：t＝ v Q nLSq 导体 AB 中电流为 I＝ ＝ ＝nqSv。 t L v
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
e2 答案：I＝ kmr 2πr2m
第二章 1
mr k②
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
点评：解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子 运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
如图所示，耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋 受到严重破坏，在一次雷电中，在 0.1s 时间内有 30C 电荷从 一个云层移到另一个云层，则平均电流为________。
知识点 2
恒定电场
1.定义： 由电路中稳定分布的 电荷 所产生的稳定电场。 2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由 电源 、
导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3．特点：任何位置的 电场强度 都不随时间发生变化。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识点 3
第二章
恒定电流
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算， 难点是电路的设计。 ●学法指导 1．注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻 率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确定明白这些概念 的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定 律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。
高中物理人教版选修11课件：第一章 五、电流和电源
实验、电报机的电力来源.传统电池指盛有电解质溶液和金属电极以
及能产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间.随着科技
的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.你见过的电池有哪几种?
答案:电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体
积小的微型电池.此外,还有金属—空气电池、燃料电池以及其他能
上接入电流表验证自己的结论.
答案:这样两块活泼性不同的金属板插入电解质溶液中就构成
了原电池.
原电池是一个能自发进行氧化还原反应的装置,氧化反应和还
原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电
流.
二、电源和电动势
1.电源:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.不同的电源,
两极间的电压不同.这是由电源本身性质决定的.
(2)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,
它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向
相同.
2.电流有大小,又有方向,但是标量.
3.公式 I= .
(1)公式中 Q 是通过横截面的电荷量,而不是单位横截面的电荷
量.
(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;
对 I 额=0.5 A 的电灯,可供照明的时间是
额
t'=
=
300
0.5
答案:600 s
s=600 s.
迁移应用
在 NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示.若测得 2 s
内有 1.0×1018 个 Na+和 1.0×1018 个 Cl-通过溶液内部的横截面 M,试
问:溶液中的电流多大,方向如何?
里的 1.5 V 是什么意思吗?
及能产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间.随着科技
的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.你见过的电池有哪几种?
答案:电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体
积小的微型电池.此外,还有金属—空气电池、燃料电池以及其他能
上接入电流表验证自己的结论.
答案:这样两块活泼性不同的金属板插入电解质溶液中就构成
了原电池.
原电池是一个能自发进行氧化还原反应的装置,氧化反应和还
原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电
流.
二、电源和电动势
1.电源:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.不同的电源,
两极间的电压不同.这是由电源本身性质决定的.
(2)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,
它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向
相同.
2.电流有大小,又有方向,但是标量.
3.公式 I= .
(1)公式中 Q 是通过横截面的电荷量,而不是单位横截面的电荷
量.
(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;
对 I 额=0.5 A 的电灯,可供照明的时间是
额
t'=
=
300
0.5
答案:600 s
s=600 s.
迁移应用
在 NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示.若测得 2 s
内有 1.0×1018 个 Na+和 1.0×1018 个 Cl-通过溶液内部的横截面 M,试
问:溶液中的电流多大,方向如何?
里的 1.5 V 是什么意思吗?
人教版高中物理选修3-1课件第二章第1节电源和电流
1．分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连 接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的 电流，A、B间需维持着一定的________．能使A、B间维持 一定的电势差的装置称为________．
2．达到稳定状态时，导线内的电场是由________、 ________等电路元件所积累的电荷共同形成的．电荷的分 布是________的，电场的分布也是________的且导线内的 电场线保持和导线________．
推导：如右图所示，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：
答案：B
变式迁移
1．把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电 物体接触，导体中的电荷将怎样运动？
答案：金属导体中能够自由移动的电荷是带负电 荷的电子，而负电荷在电场力作用下，将由低电势处 向高电势处移动，因此金属导体中的电荷(电子)将从 低电势的物体向高电势的物体运动．
三、电流
1．电流：通过导体横截面的电荷量跟通过这些电 荷量所用时间的比值．
通过触电者的电流大小，一般是取决于皮肤的电阻，湿皮肤 与干皮肤电阻范围大约在1～500 kΩ之间．足够大的电流能 引起手脚肌肉收缩，触电者往往有抓住不放的现象．起初， 电流往往还未达到致命的大小，但因皮肤的电阻是随时间增 加而减小的，当电流强度达到0.1 A时，便可置人于死地．电 流通过人体要放热，因此，人触电死亡，实际上是电流通过 人体(尤其是心脏)时把人烧死的．如果发现某人触电而被粘 在电线上，应该用干木棒或干衣服、绳索等将触电者尽快与 电线分离．
人教版高中物理必修三第十一章 1.电源和电流课件
(2)正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自
由电荷数,v表示自由电荷定向移动的平均速率。
(3)若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为
I=nev。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
变式训练2有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时
间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是(
3.电流的强弱用电流这个物理量表示。单位时间内通过导体横
截面的电荷量越多,电流就越大。用I表示电流,q表示在时间t内通
过导体横截面的电荷量,有I= 。单位是安培,符号是A,常用的单
位还有毫安(mA)和微安(μA)。
4.电流的微观解释:导体的横截面积为S,自由电子数密度(单位体
积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则时间t
试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在静电力作用
下向相反方向运动。溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即
由A指向B。
Na+和Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为e=1.60×10-19
C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A运动,负离子的
的正、负离子的电荷量均为10 C,则电解液中的电流为多少安?
解析:(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是 10 C,则
10C
=1
10s
10C
I2= =1 A
10s
(2)正电荷形成的电流 I1=
负电荷形成的电流
I=
=
10C
由电荷数,v表示自由电荷定向移动的平均速率。
(3)若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为
I=nev。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
变式训练2有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时
间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是(
3.电流的强弱用电流这个物理量表示。单位时间内通过导体横
截面的电荷量越多,电流就越大。用I表示电流,q表示在时间t内通
过导体横截面的电荷量,有I= 。单位是安培,符号是A,常用的单
位还有毫安(mA)和微安(μA)。
4.电流的微观解释:导体的横截面积为S,自由电子数密度(单位体
积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则时间t
试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在静电力作用
下向相反方向运动。溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即
由A指向B。
Na+和Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为e=1.60×10-19
C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A运动,负离子的
的正、负离子的电荷量均为10 C,则电解液中的电流为多少安?
解析:(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是 10 C,则
10C
=1
10s
10C
I2= =1 A
10s
(2)正电荷形成的电流 I1=
负电荷形成的电流
I=
=
10C
高中物理人教版必修第三册教学课件《电源和电流》
为___2_A___．
注意
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；
在电解液中，电流方向与正离子定向移动方 向相同，与负离子定向移动方向相反．导电时， 是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电 荷量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。
【问题8】探究决定电流大小的微观量？
【问题7】怎样描述电流的强弱？
三、恒定电流 1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流 2.电流 (1)物理意义: 描述电流的强弱程度 (2)定义: 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量
(3)定义式所: 用I 时 间q t的比值叫做电流 . t
(4)单位: 安培(A) 1A=1C/s 1 A＝103 mA＝106 μA
电路中小灯泡能持续发光，而电容器放电产生电火花 只存在于瞬间,这是为什么?
11.1 电源和电流
【问题1】A、B两个导体，分别带等量异种电荷，它们
的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线，导线
中的自由电荷将如何移动?
-
-
+ + +
+ A
+
+ ++
_ __
_ B _
_ __
A
B
【问题2】导线中有电流吗？如果有，是瞬时的还是持续
.D
.E
【问题5】在有电源的电路中，导线内部的电场有何
特点呢？
动态
你走
平衡
我来
A
B
-
二、恒定电场 由稳定分布的电荷产生
+ ++ + A+
+++ -
-
-
___
注意
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；
在电解液中，电流方向与正离子定向移动方 向相同，与负离子定向移动方向相反．导电时， 是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电 荷量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。
【问题8】探究决定电流大小的微观量？
【问题7】怎样描述电流的强弱？
三、恒定电流 1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流 2.电流 (1)物理意义: 描述电流的强弱程度 (2)定义: 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量
(3)定义式所: 用I 时 间q t的比值叫做电流 . t
(4)单位: 安培(A) 1A=1C/s 1 A＝103 mA＝106 μA
电路中小灯泡能持续发光，而电容器放电产生电火花 只存在于瞬间,这是为什么?
11.1 电源和电流
【问题1】A、B两个导体，分别带等量异种电荷，它们
的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线，导线
中的自由电荷将如何移动?
-
-
+ + +
+ A
+
+ ++
_ __
_ B _
_ __
A
B
【问题2】导线中有电流吗？如果有，是瞬时的还是持续
.D
.E
【问题5】在有电源的电路中，导线内部的电场有何
特点呢？
动态
你走
平衡
我来
A
B
-
二、恒定电场 由稳定分布的电荷产生
+ ++ + A+
+++ -
-
-
___
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－
E-
② 保持电势差
外因
高中物理选修电源和电流
电源
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++ + A+
+ -+ +
_ __
_ _
B _
_ _
-
PHale Waihona Puke -1 电源：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.
高中物理选修电源和电流
3 导体中自由电荷定向移动的原因
大小、方向都不随时间作变化的 电流叫恒定电流.
② 交流电：大小、方向随时间作周期变 化的电流叫交流电.
高中物理选修电源和电流
分析与判断
E
高中物理选修电源和电流
3 电流强度 物理意义：表示电流的强弱程度.
电流强度是标量，表示电流大小 定义： 通过导体截面积的电量跟通过这些
电量所用时间的比值 定义式： I = —qt 单位: 安培 符号 A
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
Ft
N
F
Fn M
E0
高中物理选修电源和电流
3 导体中自由电荷定向移动的原因
Ft
N
F
E0
Fn M
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
E′M
N
E0
E0
N
导线内很快形成沿导线方向
的电场
M
高中物理选修电源和电流
E
4 常见电源
答案：3.2 A
高中物理选修电源和电流
例3 设氢原子中电子在半径为r的轨道上 做圆周运动，电子的电量为e，质量 为m，静电力常量为k，试求等效电 流的电流强度．
高中物理选修电源和电流
例4 某横截面积为S的导体中，单位体积内 自由电荷数为n，每个自由电荷带电量 为q，自由电荷做定向移动的速率为v， 试求导体中的电流强度I。
电荷分布稳定，电场不随 时间变化—— 恒定电场
高中物理选修电源和电流
电流与电流强度
1 电流方向 规定正电荷定向移动 的方向为电流方向
电路中电流方向问题
导体中： 高电势 电源外电路：正极 电源内电路：负极
高中物理选修电源和电流
低电势 负极 正极
2 电流分类 ① 直流电：电流方向不随时间变化而
改变的电流叫直流电
干电池：通过化学作用把 电子从正极搬运 到负极
蓄电池：先储存电能，工作时，通过化学作 用把电子从正极搬运到负极
发电机： 通过电磁作用把电子从正极搬运 到负极
其他电源：
高中物理选修电源和电流
5 恒定电场
导线内电场
电源 导线 电路元件
积累电荷 平行 叠加 导线
导线中自由电荷在电场力 作用下定向移动形成电流
1 电源和电流
高中物理选修电源和电流
电流的形成
1 电流 电荷的定向移动形成电流。
-
-
+ ++ + A+ + ++
__
_ _
B _
_ _
A
B
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，导线中 会产生一个瞬时电流
高中物理选修电源和电流
2 电流的形成条件
－
－
－
+
① 自由电荷
内因
－
－
1A= 103mA = 106μA
高中物理选修电源和电流
例1 下列关于电流的说法中正确的是（AD）
A．导体中产生电流的条件是导体两端保持 一定的电势差
B．电流的方向就是电荷的定向运动方向 C．电流的方向不变的电流叫恒定电流 D．电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流
高中物理选修电源和电流
例2 某电解槽中,如果在1s内共有5×1018 个二价正离子和1×1019个一价负离 子反向通过面积为0.1m2的某横截 面，则通过该横截面的电流强度为 多大？
6.251015. 2:1
高中物理选修电源和电流
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高中物理选修电源和电流
21
6、三个速率 电子定向移动的速率约 10-5 m/s 电子热运动的平均速率 10 5 m/s 电场的传播速率 3×10 8 m/s
高中物理选修电源和电流
拓展与研究
来自质子源的质子（初速度为零），经一加 速电压为800kV的直线加速器加速，形成电 流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电 荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上 的质子数为_________。假定分布在质子源到 靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与 质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的 相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1 和n2，则n1∶n2=_______。
I = nqSv
高中物理选修电源和电流
例5 有一横截面为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，电子电量为e，此时电 子的定向移动速度为v．在Δt 时间内 通过导体横截面的自由电子数目可表
示为
（ AC ）
A. nvSΔt
B. nvΔt
C. IΔt/e
D. IΔt/Se
高中物理选修电源和电流
课堂总结
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、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线
平行.(恒定电场)
4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.
5、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 高中物理选修电源和电流