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电源和电流课件
小试身手 1．下列关于电源的说法正确的是( ) A．恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别 B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、 负电荷，维持一定的电势差 C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上 的电荷形成的 D．恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场 答案：B
知识点二 恒定电流 提炼知识 1．电流：电荷的定向移动形成电流． 2．物理意义：反映了电流的强弱程度． 3．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流． 4．定义式：I＝qt ， 表示单位时间内通过导体横截面 的电荷量．
小试身手 2．通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为 3∶5， 甲、乙两导线通电时间之比为 3∶2.则通过甲、乙两导线 的电流强度之比为( ) A．1∶5 B．2∶5 C．5∶2 D．5∶1 答案：B
拓展一 对电流的理解
I＝qt 是电流的定义式，能否说“I 与 q 成正比，与 t 成反比”？它适用于计算所有的材料导电的电流吗？电 流是矢量吗？
拓展二 对电流微观表达式的理解
电流从微观的角度怎样表示？ 提示：如图所示，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. 理论推导： AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS.
【典例 2】 (多选)横截面积为 S 的铜导线中通有电
流 I.已知导线每单位体积中有 n 个自由电子，每个自由电
子的电荷量是 e，自由电子定向移动的速率是 v，则在时
间 Δt 内通过导线横截面的电子数是( )
A．nSvΔt
B．nvΔt
IΔt C. e
IΔt D. Se
电源和电流ppt课件
要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。
习题课
【例1】 下列关于电源的说法正确的是(
)
B
A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间
有电压
B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电能的过程
C.电荷的移动形成电流
D.只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
【例2】如图，电解液接入电路后，在t 内有n1个一价正离子通过溶液内截
2.物理意义:表示电流的强弱程度
q
3.公式： I
t
4.单位: 国际单位
安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
1A 103 mA 106 μA
注意
（1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在电源外部，电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极；
（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
C.电流大小为 ，电流方向为顺时针
2
D.电流大小为 ，电流方向为逆时针
2
D
)
7.(2015 上海卷)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，
其电流大小为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为(e=1.6x10-19C)(
A.3.0×1012
B.1.5×1013
-
_
_
__ B __ _ _++
+
+ A +
+ ++
A
B
导体两端存在电势差
抽水机
水势A
A
导体中自由电子的定向移动使两个带
《电源和电流》PPT优质课件
极之间有电压
B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势
能的过程
C．电荷的移动形成电流
D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
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
______。
(2)使电路中的电流能够____
持续存在。
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
(1)准确理解公式中各物理量的意义，式中的 v 是指自由电荷定
向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。
q
(2)I＝neSv 是由 I＝ 导出的，若 n 的含义不同，表达式的形式
1.电源和电流
[学习目标]
1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒
定电场。2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。(重
点)3.理解电流形成的微观解释。(难点)
自 主
预 习
探 新 知
一、电源
1．定义：能够把电子
____从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差
t
思路点拨：(1)电流的方向：与正离子定向移动方向相同，与负
离子定向移动方向相反。
(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝
B．电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势
能的过程
C．电荷的移动形成电流
D．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流
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
______。
(2)使电路中的电流能够____
持续存在。
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
(1)准确理解公式中各物理量的意义，式中的 v 是指自由电荷定
向移动的速率，不是电流的传导速率，也不是电子热运动的速率。
q
(2)I＝neSv 是由 I＝ 导出的，若 n 的含义不同，表达式的形式
1.电源和电流
[学习目标]
1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒
定电场。2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。(重
点)3.理解电流形成的微观解释。(难点)
自 主
预 习
探 新 知
一、电源
1．定义：能够把电子
____从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差
t
思路点拨：(1)电流的方向：与正离子定向移动方向相同，与负
离子定向移动方向相反。
(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝
电流和电源 课件
荷反向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2,不能相互抵消。
(3)该公式为电流的计算式,不是电流的决定式,电流的大小是由电路中
的电压和电阻决定的。
(4)电流虽然有大小、有方向,但它不是矢量,它是一个有方向的标量。
(5)电流是一个基本物理量,因此,它的单位 A 是国际单位制中的基本
单位之一,常用单位还有 mA,μA。
其换算关系为 1 A=103 mA,1 A=106 μA。
【例题 1】 在某电路中,通过小灯泡灯丝的电流的大小是 250 mA,问 5 min
的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少?
解析:根据 Q=It,可以计算出通过灯丝横截面的电荷量,由于 1 C 的电荷
量等于 6.25×1018 个电子所带的电荷量,由此即可算出通过灯丝的自由电子
离子所带电荷量的绝对值之和,即 Q=|Q1|+|Q2|,用此公式计算出的电流是 t
时间的平均值;由于 I= 是电流的定义式,所以不能认为 I 与 Q 成正比,与 t
成反比。
●名师精讲●
1.形成电流的条件
(1)要有能自由移动的电荷。
一切导体中都有自由电荷,例如:金属导体中的自由电子,酸、碱、盐水
源。
(3)电源的作用:电源使导体两端保持一定的电压,导体中就建立了电场,
从而使导体中的自由电荷做定向移动,形成了持续的电流。
2.电动势
(1)大小:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)决定因素
电源的电动势是由电源本身的性质决定的,它表征了电源把其他形式
的能转化为电能的本领大小。
(3)符号及单位:电动势的符号是 E,单位与电压的单位相同,也是伏特。
持两极之间有稳定的电势差
(3)该公式为电流的计算式,不是电流的决定式,电流的大小是由电路中
的电压和电阻决定的。
(4)电流虽然有大小、有方向,但它不是矢量,它是一个有方向的标量。
(5)电流是一个基本物理量,因此,它的单位 A 是国际单位制中的基本
单位之一,常用单位还有 mA,μA。
其换算关系为 1 A=103 mA,1 A=106 μA。
【例题 1】 在某电路中,通过小灯泡灯丝的电流的大小是 250 mA,问 5 min
的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少?
解析:根据 Q=It,可以计算出通过灯丝横截面的电荷量,由于 1 C 的电荷
量等于 6.25×1018 个电子所带的电荷量,由此即可算出通过灯丝的自由电子
离子所带电荷量的绝对值之和,即 Q=|Q1|+|Q2|,用此公式计算出的电流是 t
时间的平均值;由于 I= 是电流的定义式,所以不能认为 I 与 Q 成正比,与 t
成反比。
●名师精讲●
1.形成电流的条件
(1)要有能自由移动的电荷。
一切导体中都有自由电荷,例如:金属导体中的自由电子,酸、碱、盐水
源。
(3)电源的作用:电源使导体两端保持一定的电压,导体中就建立了电场,
从而使导体中的自由电荷做定向移动,形成了持续的电流。
2.电动势
(1)大小:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)决定因素
电源的电动势是由电源本身的性质决定的,它表征了电源把其他形式
的能转化为电能的本领大小。
(3)符号及单位:电动势的符号是 E,单位与电压的单位相同,也是伏特。
持两极之间有稳定的电势差
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。
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
11.1 电源和电流(课件)-2024-2025学年高二物理精品课件
11.1 电源和电流
第十一章 电路及其应用
学习目标
1．从能量角度理解电源的作用。 基本 2．了解电源使电路形成电流的机制。 要求 3．知道电荷的定向移动形成电流，知道电流方向的规定。
4．知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题。
发展 1．能区别导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。 要求 2．能根据电流的定义式计算电荷运动所产生的等效电流。
-
+ + + +
-
通过两端导体的电流一
+
样吗？
电流方向
-
+
IQ t
-
--
-
-Байду номын сангаас
-
+ + + + +
（与很截面积大小无关） -
+
电流
议一议：若单位时间， 正电荷通过横截面为 3C，负电荷通过横截 面为-2C，则电流为多 少？
小试牛刀
某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和
1.0A×1019个二价负离子通过某横截面，那么通过这个横
拓展学习：电流的微观解释
-
+
-
--
+ +
-
+
-
+
1、通常情况下：自由电子不断地做无规则的热运动，速率 约为105m/s，不形成电流.
2、两端有电势差：在静电力的作用下定向移动（自由电子 定向移动的平均速率约为10-4m/s），从而形成电流.
为何开关一闭合灯就 亮了？
拓展学习：电流的微观表达式
假设：设导体的横截面积为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.
第十一章 电路及其应用
学习目标
1．从能量角度理解电源的作用。 基本 2．了解电源使电路形成电流的机制。 要求 3．知道电荷的定向移动形成电流，知道电流方向的规定。
4．知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题。
发展 1．能区别导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。 要求 2．能根据电流的定义式计算电荷运动所产生的等效电流。
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+ + + +
-
通过两端导体的电流一
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样吗？
电流方向
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+
IQ t
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-Байду номын сангаас
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+ + + + +
（与很截面积大小无关） -
+
电流
议一议：若单位时间， 正电荷通过横截面为 3C，负电荷通过横截 面为-2C，则电流为多 少？
小试牛刀
某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和
1.0A×1019个二价负离子通过某横截面，那么通过这个横
拓展学习：电流的微观解释
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+
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1、通常情况下：自由电子不断地做无规则的热运动，速率 约为105m/s，不形成电流.
2、两端有电势差：在静电力的作用下定向移动（自由电子 定向移动的平均速率约为10-4m/s），从而形成电流.
为何开关一闭合灯就 亮了？
拓展学习：电流的微观表达式
假设：设导体的横截面积为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.
电源和电流课件
【答案】 D
求电流的技巧 (1)要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电 荷同时定向移动． (2)当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的形成都有贡献．
电流的微观表达式 1．推导过程 (1)题设 如图 2-1-2 所示，AB 表示粗细均匀的一段导体，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，设导体的长度为 L，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.
(多选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I；设每
单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子的电荷量为 e，此电子的定向移动
速率为 v，在 Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( )
A．nvSΔt
B．nvΔt
C．IΔe t
D．ISΔet
思路点拨：(1)电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量，所以求出通 过横截面的电荷量，即可求出电子数．
图 2-1-2
(2)推导 导体 AB 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所需要的时间 t＝Lv 导体 AB 中电流为 I＝Qt ＝nLLSq＝nqSv
v (3)结论 电流的微观表达式为 I＝nqSv
2．I＝nqSv 与 I＝qt 的区别 I＝nqSv 是电流的决定式，即电流的大小由 n、q、S、v 共同决定，其中 q 是单个自由电荷的电荷量；而 I＝qt 是电流的定义式，其中 q 是通过导体横 截面的电荷量(不是通过单位横截面积的电荷量)． 3．三种速率 (1)电流的传导速率等于光速，为 3×108 m/s. (2)电子定向移动速率，其大小与电流有关，约为 10－5 m/s. (3)电子热运动速率，其大小与温度有关，约为 105 m/s.
求电流的技巧 (1)要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电 荷同时定向移动． (2)当正、负电荷都参与定向移动时，正、负电荷对电流的形成都有贡献．
电流的微观表达式 1．推导过程 (1)题设 如图 2-1-2 所示，AB 表示粗细均匀的一段导体，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，设导体的长度为 L，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.
(多选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I；设每
单位体积的导线中有 n 个自由电子，电子的电荷量为 e，此电子的定向移动
速率为 v，在 Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( )
A．nvSΔt
B．nvΔt
C．IΔe t
D．ISΔet
思路点拨：(1)电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量，所以求出通 过横截面的电荷量，即可求出电子数．
图 2-1-2
(2)推导 导体 AB 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所需要的时间 t＝Lv 导体 AB 中电流为 I＝Qt ＝nLLSq＝nqSv
v (3)结论 电流的微观表达式为 I＝nqSv
2．I＝nqSv 与 I＝qt 的区别 I＝nqSv 是电流的决定式，即电流的大小由 n、q、S、v 共同决定，其中 q 是单个自由电荷的电荷量；而 I＝qt 是电流的定义式，其中 q 是通过导体横 截面的电荷量(不是通过单位横截面积的电荷量)． 3．三种速率 (1)电流的传导速率等于光速，为 3×108 m/s. (2)电子定向移动速率，其大小与电流有关，约为 10－5 m/s. (3)电子热运动速率，其大小与温度有关，约为 105 m/s.
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