2023新教材高中物理第十一章电路及其应用1电源和电流课件新人教版必修第三册

导体 AD 内的自由电荷全部通过横截面 D 所用的时间 t＝vl 导体 AD 内的自由电荷总数 N＝nlS 总电荷量 Q＝Ne＝nlSe
一、电源 1．填一填 (1)定义：如图11.1-1所示，能把 电子 从A搬运到B的装置。其中A、B为电
源的两个 电极。
图11.1-1 (2)作用：使电路中的电流能够 持续 存在。
2．判断
(1)电源的两极间存在一定的电势差。
(√)
(2)电源能把正电荷从正极搬运到负极。
(×)
(3)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
【重难释解】 1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定 向移动的方向与电流的方向相反。 2．电流的定义式：I＝qt ，用该式计算出的电流是时间 t 内的平均值。对 于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。 3．电流虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则。
典例1 如图 11.1-4 所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液
解析：根据电流的定义式 I＝qt 得，3.2 s 内通过导体横截面的电荷量 q＝It＝ 5×10－6×3.2 C＝1.6×10－5 C，n＝qe＝11..66××1100－－159＝1.0×1014 个，A 正确。
答案：A
2．如图11.1-5所示，某电解池中，若在2 s内有5.0×1015个二价正离子和
1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么
通过这个截面的电流的大小和方向是
()
A．0.8 mA，水平向左 C．1.6 mA，水平向右
图11.1-5 B．0.08 mA，水平向左 D．0.16 mA，水平向右
解 析 ： 2 s 内 流 过 截 面 的 电 荷 量 为 Q ＝ 5.0×1015×2×1.6×10 － 19 C ＋ 1.0×1016×1.6×10－19 C＝3.2×10－3 C，则由电流的定义可知 I＝Qt ＝3.2×210－3 A＝1.6 mA，由于正离子水平向右移动，则电流的方向向右。故 A、B、D 错 误，C 正确。 答案：C
主题探究二 电流的微观表达式 【重难释解】
1．电流的微观表达式的推导 如图11.1-6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大小为 e。则：
图11.1-6
主题探究一 电流的理解和计算 [问题驱动] 如图11.1-3所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相 反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负 电荷为q2。
图11.1-3
(1)确定通过导电液体中电流的方向。 提示：电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方 向，故导电液体中电流方向为由左向右。 (2)计算导电液体中电流的大小。 提示：I＝|q1|＋t |q2|。
(√)
3．想一想 如图11.1-2甲、乙所示，为什么电闪雷鸣时，强大的电流能使天空发出 耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而灯泡却能持续发光？
甲
乙
图11.1-2
提示：闪电不能产生持续的电流，而灯泡发光时有电源提供持续的电流。
二、恒定电流 1．填一填 (1)恒定电场：稳定分布的电荷所产生的 稳定 的电场。 (2)自由电荷定向运动的平均速率特点：在恒定电场的作用下，导体中的自
1．导体中的电流是5 μA，那么在3.2 s内定向移动通过导体的横截面的电
荷量为q，相当于有n个电子通过该截面，则下列正确的是
()
A．q＝1.6×10－5 C；n＝1014个
B．q＝1.6×10－2 C；n＝1017个
C．q＝1.6×10－5 C；n＝1015个
D．q＝1.6×10－2 C；n＝1014 个
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
()
图 11.1-4
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 n2e C．当 n1＜n2 时，电流方向从 B→A，电流强度为 I＝n2－t n1e D．溶液内电流方向从 A→B，电流强度为 I＝n1＋t n2e
用的电流单位还有：毫安(mA)和微安(μA)，它们与安培的关系是：1 mA＝ 10－3 A、1 μA＝10－6 A。
2．判断
(1)电流的方向为电荷定向移动的方向。
(×)
(2)电流既有大小，又有方向，是矢量。
(×)
(3)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。
(√)
3．想一想 有同学认为“只有导体中才可有电流”，谈一谈你的认识。 提示：电荷定向移动形成电流，不论是导体内还是其他空间只要有电 荷定向移动就可形成电流，如氢原子中核外电子做匀速圆周运动时，形 成了一环形电流等。
[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 n2e，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。
[答案] D
【素养训练】
核心素养点击
1 电源和电流
(1)了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。 物理观念 (2)理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q
＝It分析相关问题。 会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小 科学思维 的因素。 科学态度 了解电动汽车中的电池，体会电源的使用对人类生活和社会 与责任 发展的影响。
由电荷做定向 运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，阻碍 了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随 _时__间__变化。 (3)恒定电流：大小、方向都不随 时 强弱程度 的物理量。 q ②表达式：I＝ t 。 ③方向规定：把 正电荷 定向移动的方向规定为电流的方向。 ④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