人教版新教材《电源和电流》ppt1

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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

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

人教版教材《化学电源》完整版PPT1

人教版教材《化学电源》完整版PPT1

4Fe(s) === KCl(s)+4FeO(s) ΔH ,下列说法合理的是
它的电极材料一般为活性电极,具有很强的催化活性,如铂 B. 由水电离的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
16.反应A2(g)+B2(g) =2AB(g)的能量变化如图所示,叙述正确的是

放电后经充电可使电池中的 锌银蓄电池

活性物质获得重生,恢复工 镍镉电池
作能力,可多次重复使用。
锂离子电池
燃料电池 是一种连续地将燃料 和氧化剂的化学能直接转化 成电能的化学电源,又称连 续电池。
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
发展中的化学电源
干电池
充电电池
燃料电池
汽车用铅蓄电池
锂离子电池
4、熔融碳酸盐介质:
O2 +4e- +2CO2= 2CO32-
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中,电解质溶液参与电极反应,电解质 酸碱性的改变,引起电极反应的变化,但不影响燃料及 O2 的性质。
电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得 失守恒的同时,还要特别考虑电解质溶液是否参与反 应。
(1)甲烷燃料电池。
特点:铅蓄电池的电压稳定,使用方便安全可靠, 可再次充电使用。
用途:目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池, 它还广泛用于国防、生产、生活等领域。
二、充电电池—二次电池
1、铅蓄电池
电解液: 稀硫酸 负极(Pb):Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极(PbO2):
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应:

电源和电流ppt课件

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

人教版高中物理(必修3)第三册课件:11.1 电源和电流

人教版高中物理(必修3)第三册课件:11.1 电源和电流

规律
总结
电解液导电时电流的计算方法
电解液导电与金属导体导电不同.金属导体中的自由电荷只有自由电子,而
电解液中的自由电荷是正、负离子,正、负离子在电解液中所受电场力方向
相反,运动方向相反,但形成的电流方向相同.运用I=qt 计算时,q应是同一
时间内通过某一横截面的正、负两种离子的电荷量的绝对值之和.
v
知识深化
1.电流微观表达式I=nqvS的理解
(1)I=
q t
是电流的定义式,I=nqvS是电流的决定式,因此I与通过导体横截面
的电荷量q及时间t无关,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由
电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v,还与导体的横
截面积S有关.
(2)v表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动,其速率
3.电流是标量:虽然有方向,但它是标量,它遵循代数运算法则.
例1 在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图2所示,若测得2 s内各 有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中的电流方向 如何?电流多大?
图2 答案 方向由A指向B 0.16 A
解析 NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在电场力 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=1.6×10-19 C,NaCl溶液导 电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A定向移动,负离子的运动可以等效地 看作正离子沿相反方向的运动,所以每秒通过M横截面的电荷量为两种离子电 荷量的绝对值之和, 则有 I=qt =|q1|+t |q2|=1.0×1018×1.6×10-19+2 1.0×1018×1.6×10-19 A =0.16 A.

电源和电流1

电源和电流1
6.25 1015. 2:1
-
-
+ ++ + 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,导线中只会产生一个瞬时电流。
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
思考2:如何使连通管内有持续的水流?
水势A
水势A
抽水机
A
B
A
连通器 水势B
连通器
B
水势B
水流
思考3:如何使导体内有持续电流呢?
v IM 7.5105 m / s
SN Ae
思考:如果认为电子的定向运动速 率就是电流的传导速率,和我们的 生活经验是否相符?怎样解释?
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.
生活中的电源与电流常识
a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。
M
注意:在电解液导电时,电 量q表示通过截面的正、负 离子电量绝对值之和。
理论探究:决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上,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,每个电荷的电荷量为q,电荷的
定向移动速率为v
求:通过导体的电流I?
A
D
ι
知: S为导线的横截面积
n为单位体积内自由电荷的个数
+ ++ + A+ + ++
-
-

【高中物理】人教版必修第三册课件:第十一章 1 电源和电流

【高中物理】人教版必修第三册课件:第十一章 1 电源和电流
若测得2 s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,
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
随堂检测
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
时间内相等,根据I=
答案:A

可知电流相等。

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)。
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
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内
通过该横截面的自由电子数为nSvt,由于电子的电荷量为e,时间t内

I=
=
10C
=1
10s
A。
A
因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反,所以两种电荷形
成的电流方向相同。故电解液中的电流I=I1+I2=2 A。
答案:(1)1 A
(2)2 A
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测

电流表达式I= 及电流的方向
1.电荷的定向移动形成电流,如何描述电流的强弱?
要点提示:利用单位时间内通过导体横截面的电荷量描述电流的强
S铝=2S铜。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内
垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小

2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)

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
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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

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


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?

11.1电流和电源—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件

11.1电流和电源—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件

答案:电池的容量指电池放电过程中能输出的总电荷量,即 q=It=1.6×3 600 C=5 760 C.电池容量一定,手机待机时的 放电电流小于使用手机播放视频时的放电电流,所以用手 机播放视频后,手机可以使用的时间比待机时间短.充电时, 带正电的锂离子从正极向负极运动,静电做正功,电能转化 为化学能.
【典例4】导线中的电流是10-8 A,导线的横截面积为1 mm2. (1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面?已知元电荷e= 1.6×10-19 C. (2)设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子,则自由电子定 向移动的平均速率是多大?
答案:(1)6.25×1010 (2)7.4×10-13 m/s
2.这些电荷全部通过横截面D所需的时间是多少?
3.导体AD中的电流是多大?
4.若把“单位体积内的自由电荷数为n”改为“单位长度 内的自由电荷数为n”,其他条件不变,试推导导体AD中的 电流表达式.
过程建构
1.对电流微观表达式I=nqSv的理解. I=nqSv是电流的决定式,从微观上看,电流取决于导体中单 位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、电 荷定向移动的速率v和导体的横截面积S. 2.导体内三种速率的比较.
答案:装置P称为电源,A为电源的正极,B为电源的负极.
由图可知,正电荷定向移动所形成的电流方向向右,负电荷定向移动所形成的电流方向也向右,故导电液体中电流方向为由左向右.
如图所示,导体中的自由电荷能够定向移动形成电流,其定向移动的原因是什么?为什么其平均速率不会发生变化?
怎样计算导电液体中电流的大小?
这些电荷全部通过横截面D所需的时间是多少?
电荷移动的方向就是电流的方向.
答案:由于A、B之间始终存在电势差,导线H内存在持续的电流.

11.1电源和电流课件-人教版(2019)必修第三册(共34张PPT)

11.1电源和电流课件-人教版(2019)必修第三册(共34张PPT)

环节二:认识恒定电流
如图所示,当电路接通时,在电 源两极和导线中都有电荷分布。A、 B周围的电场是由电源、导线等电路 元件所积累的电荷共同形成的。在初 中阶段我们曾经学习过,电荷的定向 移动形成电流。那么,在恒定电流的 电路中,电荷是如何定向移动的呢?
环节二:认识恒定电流
电荷在静电力的作用下,可以发生定向移动。在恒定电流的电路中, 其电场是不是静电场呢?
第11章 电路及其应用
第1节 电源和电流
第1课时 电源
导入
电闪雷鸣的夜晚,闪电划过夜空,强大的电流只存在于一瞬间。 夜间走路,我们可以用手电筒照亮前行的道路。为什么产生闪电的 强大电流只存在于瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光呢?
环节一:认识电源
电闪雷鸣时发出的闪光,是由于两块带异种电荷的云层将其间 的空气电离,发生放电现象而形成了电流。当电荷中和后,电流就 消失了,因此形成了瞬间电流。
环节二:认识恒定电流
恒定电场和静电场一样吗? 由于在恒定电场中,任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变 化,所以恒定电场的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、 电势差及其与电场强度的关系等,在恒定电场中同样适用。 导体中的自由电荷在恒定电场的作用下定向移动。那么,这些自由 电荷的移动速度是否是不变的呢? 导体中的自由电荷在定向移动的过程中,不断与导体内不动的粒子 发生碰撞,碰撞阻碍了自由电荷的定向移动,使得大量自由电荷定向运 动的平均速率不随时间变化。
有I=
q t
。该表达式是电流的定义式。其中,电流的单位是安培,符号是A。
环的电荷量越多,电流就越大。那么, 什么叫横截面呢?
如图所示,S就是横截面,是与电流方向垂直的截面。
环节三:定义电流
若通过某一导体横截面的电荷,既有正电荷, 也有负电荷,如图所示。设t时间内,通过导体横 截面S的正电荷的电荷量为q1,负电荷的电荷量为 q2。该如何确定通过导体横截面的电荷量?

11.1电源与电流—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件

11.1电源与电流—【新教材】人教版高中物理必修第三册课件

三种速率的比较
①电子定向移动平均速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式
I=neSv中的v,大小约为10-4 m/s。 ②电流的传导速率:电流在导体中的传导速率等于光速,为3×108 m/s。
闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电 子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流。
单位:安培,符号是A,常用的单位还有毫安(mA)和微安(μA) 若用导线将两个导体连接起来,导线中是否有电流流过? 自由电子会在静电力的作用下沿导线做定向运动,B失去电子,A得到电子,周围电场迅速减弱,A、B之间的电势差很快消失,两导体成为一个等势体
5 A的电流流过灯泡,可单使灯位泡照时明多间长时内间?通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大
比值法定义,电流强度由电路状态所决定,与q、t均无关 例4 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( )
单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大 若用导线将两个导体连接起来,导线中是否有电流流过? 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大 自由电子会在静电力的作用下沿导线做定向运动,B失去电子,A得到电子,周围电场迅速减弱,A、B之间的电势差很快消失,两导体成为一个等势体
恒定电流
定义:通过导体某一横截面积的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值 定义式: 单位:安培(国际单位),符号A
物理意义:表示电流强弱和方向的物理量 注意:电流是标量
但习惯上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同, 与负电荷定向移动的方向相反
恒定电流
例3 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,此时电子定向移动的平均速率为v,在t时间内,通过导线横截面的自由电子数 可表示为( ) 式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、e为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动的平均速率,S为导体的横截面积 怎样才能使上述导线中有持续的,恒定不变的电流流过? ①电子定向移动平均速率:电子在金属导体中的平均运动速率,也是公式I=neSv中的v,大小约为10-4 m/s。 (2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少? 物理意义:表示电流强弱和方向的物理量 ①要有自由电荷 ②要有电势差 (1)AD导体中的自由电荷总数:N=nlS。

人教版高二物理必修三 第十一章 电路及其应用 11.1电源和电流 17张PPT

人教版高二物理必修三 第十一章 电路及其应用 11.1电源和电流  17张PPT
3.形成电流的条件:
(1)存在自由电荷
(2)导体两端存在电压
金属导体——自由电子
当导体两端存在电压时,
电解液——正、负离子 导体内建立了电场,导体中的自
气体导电——正负离子 由电荷在电场力的作用下发生定
和自由电子
向移动,形成电流。
二、恒定电流
1.恒定电场
在有电源的电路中, 导线内部的电场强 度有何特点呢?
恒定电流
二、恒定电流
2.恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 2.电流(I):表示电荷流动的强弱程度。
⑴定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量 所用时间t的比值叫做电流。
⑵公式: I q (比值定义式) t
⑶单位: 安培(A) 1A=1C/s
1 A=103 mA=106 μA
雷鸣电闪时,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,而生活 中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?
11.1电源和电流
回顾:
思考:
1.电流是怎样形成的? 电流是由电荷的定向移动而形成的。 2.形成电流之前导体中有自由电子吗? 有,做无规则运动。
3.电荷为什么能定向移动? 有电势差, 电荷受到电场力的作用.
讨论总结: 要形成电流,必须满足什么条件?
1、要有自由电荷 2、要有电势差
-
R
+ ++ + A+ + ++
__
_ _
B_思生考的__:电导流线是中瞬产时
电流,如何使导
线中有持续电流
呢?
-
R
A
B
A得到电子,B失去电 子,周围电场迅速减弱。
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
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