高三物理 电源和电流
新人教版高中物理选修-电源和电流
新 人 教 版 高 中物理 选修-电 源和电 流
新 人 教 版 高 中物理 选修-电 源和电 流
例1、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条 导线某一横截面的电子有多少个？
例2、原子中的电子绕核运动可以等效为环形电流。 设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆轨道上绕核运 动，电子的电荷量为e，等效电流多大？
恒定电场不是静电场，此处与静电屏蔽相区别。
（2）接通电源后，导体内恒定电场以光速建立， 这是自由电荷在导体中定向移动的原因。
新 人 教 版 高 中物理 选修-电 源和电 流
三、恒定电流 恒定电场 处处场强恒定 自由电子定向运动的平均速率不变
（电子在恒定电场中加速、碰撞、减速、…） 串联一个电流表，读数不会变 恒定电流
1、定义
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称 为恒定电场。
2、性质：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，所以它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。
注意： （1）恒定电场中，导线内场强方向平行于导线， 场强≠0。
A
抽水机
B
水池
抽水机把低水位的水送 到高水位去，保持了两侧液 面高度差，容器中形成了持 续的循环水流。
+ ++ + A+ + ++
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
电源P把跑到A的电子再搬 回B，保持了AB之间的电势差， 电路中形成了持续的电流。
高中物理之电流和电源知识点
高中物理之电流和电源知识点电源和电流产生电流的条件（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压导体中产生持续电流的条件是什么？有能把电子从正极搬运到负极的装置。
（电源）作用是保持导体两端的电势差（电压）使电路有持续的电流。
电源的作用1. 电子从正极搬运到负极2. 电场力做负功，电子的势能增加，通过电源把其他形式的能转化为电能。
怎样描述电流的强弱1. 定义：流过导体某一截面的电荷量与所用时间的比值2. 定义式：I=Q/tq表示通过导体截面正负离子的电量的绝对值之和。
电流是标量我们规定，正电荷的移动方向为电流的方向电流的微观表达式一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，自由电荷移动的速率为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，每个自由电荷带电量为q。
导体内的自由电荷数为：N=lsn导体内的自由电荷总电量：Q=lsnq电流的微观表达式为：电流的类型1. 直流电（方向不变）①恒定电流（大小不变）②脉冲电流（大小变化）2. 交流电（方向变化）①正（余）弦交流电②矩形锯齿形习题演练1. 关于电流的方向，下列说法正确的是（）A 电源供电的外部电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极B 电源内部，电流的方向是从电源的正极流向负极C 电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D 电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板2. 下列说法正确的是（）A 电流的方向与负电荷定向移动的方向相同B 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同C 在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源的负极流向正极D 在直流电源的内电路上，电流方向是从电源正极流向负极。
人教版高中物理选修3-1第1节电源和电流
第1节电源和电流
1.电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持
续电流。
2．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流，
产生电流的条件是导体内有自由电荷，且导体两端
存在电压。
3．电流的大小为I ＝q t
，方向规定为正电荷定向移动的 方向。
负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
电 源 [自学教材]
(1)如图2－1－1所示，带有正、负电荷的A 、B 两个导体，若
用一条导线连接，则导线中的自由电子在静电力的作用下定向移动，
B 失去电子，A 得到电子，A 、B 之间的电势差很快消失，两导体成
为等势体，在导线中形成瞬时电流。
(2)电源：就是在A 、B 两个导体之间连接的一个装置，它能源 图2－1－1
源不断地把经过导线流到A 的电子取走补给B ，使A 、B 两个导体始终保持一定数量的正、负电荷，维持一定的电势差，使电路中形成持续的电流。
电源就是把电子从A 搬到B 的装置。
(3)形成电流的条件：一是要有自由移动的电荷；二是导体两端存在电势差。
[重点诠释]
1．电源的作用
(1)从电荷转移的角度看，电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看，搬运电荷的过程是非静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为电能。
高中物理(新人教版)必修第三册：电源和电流【精品课件】
5.（2021·重庆市万州第二高级中学）某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治 疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动 ，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较 高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初 速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细 柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。 那么这束质子流内单位体积的质子数n是
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
1A 103 mA 106 μA
三、恒定电流
5.说明: （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。
（3）电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动
电源和电流
学习目标
1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场. 2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向，会运用公式q＝It 分析相关问题. 3.从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系， 了解表达式中各量的意义．
新课导入
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?
课堂小结
能把自由电子从正 极搬到负极的装置
定义式： I q t
N
M E
电源
电源 和
电流
恒定 电场
电流 电荷的定向移动
I
Q t
nlSq l
nqSv
v
微观 表达
S
v
高中物理选修31电源和电流知识点
高中物理选修31电源和电流知识点电源和电流是高中物理选修3-1教材中的知识，下面是店铺给大家带来的高中物理选修31电源和电流知识点，希望对你有帮助。
高中物理电源和电流知识点一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流：电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度)1. 电流：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t 的比值叫做电流。
2、电流是标量，但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意：(1)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;(2)在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反,导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
高中物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。
)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。
另外，还有更重要的一点就是预习可以培养锻炼我们的自学能力和思考能力(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位，这些可是极其重要的)。
人教版高中物理选修3-1电源和电流(19张)-PPT优秀课件
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
已知：n为单位体积内的自由电荷的个
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
三.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):表示电流的强弱程度.
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. 公式:I=q/t 单位:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
例：一条导线中电流为1.6A，在1s内通过这条导线 某一横截面的电子有多少个？
解：根据电流公式：q=It 而q 电子数目乘以电子电量 ne 联立求解得：n=1019个
作用：保持导体两端的电势差(电压) 使导体中有持续的电流.
3、类型：
①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬 运到负极。
二、恒定电场
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。尽管这些电荷也
在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所 以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。
注意：电流是标量
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件(共19张PPT)【PPT 优秀课 件】-精 美版
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三中关于电源和电流的知识点包括：
1. 电源：电源是指能源转化成电能的设备或装置。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流是恒定的，而交流电源输出的电流是随时间变化的。
2. 电动势：电动势是指单位正电荷从一点移动到另一点所获取的电势能。
电动势可以
用来描述电源对电荷进行能量转换的能力。
电动势的单位是伏特（V）。
3. 内阻和外阻：电源内部会存在一定的电阻，称为内阻。
内阻会引起电源输出电流的
减小和内部能量损失。
外部连接在电源上的电阻称为外阻，外阻决定了电源输出电流
和电源实际输出的功率。
4. 电流：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流的单位是安培（A）。
电流可以分为直流电流和交流电流，其中直流电流的大小和方向保持不变，而交流电
流的大小和方向会随着时间变化。
5. 电流的分布：在平行导线中，电流会按照分流规律进行分布，根据欧姆定律可以得
到电流和电阻之间的关系。
6. 串联电路和并联电路：串联电路是指多个元件依次连接在一起，而并联电路是指多
个元件同时连接在一起。
在串联电路中，电流相同而电压之和等于总电压；在并联电
路中，电压相同而电流之和等于总电流。
7. 电阻和电势降：电阻是指导体阻碍电流流动的能力，它是电压和电流的比值，单位
是欧姆（Ω）。
电流通过电阻时，会消耗电压，产生电阻的价值，称为电势降。
这些是物理必修三中关于电源和电流的一些基本知识点，希望能对你有所帮助！。
第二章 1 电源和电流—人教版高中物理选修3-1讲义
1电源和电流一、电源1.产生电流的条件：导体两端存在电压.形成持续电流条件：导体两端存在持续电压.2.电源(1)定义：能把电子从正极搬运到负极的装置.(2)作用：维持电路两端有一定的电势差；使闭合电路中保持持续的电流.3.恒定电场(1)恒定电场：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.这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场.(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化.二、电流表达式I＝qt及电流的方向1.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.2.电流定义式：I＝qt或q＝It，其中：q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量.3.单位：安培，简称安，符号A，常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)，1 A＝103 mA,1 A＝106μA.4.物理意义：反映了电流的强弱程度.5.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方向相反.6.电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝qt时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.7.电流是标量：电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则.三、电流的微观表达式1.电流的微观表达式：I＝nqvS.式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、q为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动速率，S为导体的横截面积.2.三种速率的比较(1)电子定向移动速率：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10－5 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.(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流.1如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n 1，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－n2etC.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝n2－n1etD.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝n1＋n2et2铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I时，电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.IneS C.ρIneSm D.mIneSρ3一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.qvB.qv C.qvS D.qvS4一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q.此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()A.nvStB.nvtC.Itq D.ItSq5导线中的电流是1 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(电子电荷量e＝1.6×10－19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m，平均要多少时间？1 电源和电流 1 答案 D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、负离子反向经过同一截面时，公式I ＝q t 中的q 应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I ＝n 1＋n 2e t，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 答案 D解析 设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtS ρm ，自由电子数为vtSρn m ，所以电荷量q ＝vtSρne m ，由I ＝q t ＝vSρne m 得v ＝Im neSρ，故A 、B 、C 错，D 对.3 答案 A解析 t s 内棒通过的长度l ＝vt ，总电荷量Q ＝ql ＝qvt . 由I ＝Q t ＝qvt t ＝qv ，故选项A 正确.4 答案 AC解析 在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N ＝It q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqSv 代入N ＝It q 可得N ＝nvSt ，故A正确，B 错误.5 答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h解析 (1)N ＝q e ＝It e ＝6.25×1018个.(2)由公式I ＝neSv ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×10－6 m/s≈7.35×10－5 m/s. (3)沿导线移动1 m 需用时t ＝17.35×10－5s≈3.78 h.。
高中物理电源和电流
高中物理电源和电流在我们的高中物理学习中，电源和电流是非常重要的概念。
理解它们对于我们掌握电学知识，解决相关的物理问题，以及在实际生活中的应用都具有关键意义。
首先，让我们来聊聊电源。
电源是什么呢？简单来说，电源就是能够提供电能的装置。
它就像一个“能量仓库”，不断地把其他形式的能量转化为电能，并将电能输送出去。
比如我们常见的干电池、蓄电池，还有发电机等，都是电源。
干电池，大家都不陌生吧？它体积小，携带方便，在很多小型电器中都能见到它的身影。
干电池内部通过化学变化，将化学能转化为电能。
而蓄电池呢，它可以反复充电和放电。
充电的时候，外界的电能转化为化学能储存起来；放电时，化学能又重新转化为电能供我们使用。
再来说说发电机。
发电机在我们的生活中也起着至关重要的作用。
水力发电、火力发电、风力发电等，都是通过不同的方式驱动发电机工作。
比如水力发电，利用水流的力量推动水轮机转动，从而带动发电机运转，将机械能转化为电能。
那电源为什么能够提供电能呢？这就得从电源的内部结构说起。
电源内部存在着一种非静电力，它能够克服静电力，把正电荷从电源的负极搬运到正极。
正是这种非静电力的作用，使得电源两端能够保持一定的电势差，也就是我们常说的电压。
接下来，我们再谈谈电流。
电流，顾名思义，就是电荷的定向移动。
就好像是一群有组织、有纪律的“电荷小士兵”，沿着特定的方向前进。
那电流是怎么形成的呢？当导体两端存在电势差时，也就是有了电压，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，从而形成电流。
就像水从高处往低处流一样，电荷也会从电势高的地方流向电势低的地方。
电流的大小用电流强度来表示，简称电流。
电流强度等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。
在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是 A。
如果在 1 秒钟内通过导体横截面的电荷量是 1 库仑，那么电流就是 1 安培。
电流分为直流和交流两种。
直流电流的方向不随时间变化，像我们的干电池提供的就是直流电流。
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三电源和电流知识点物理必修三电源和电流知识点一、电路的组成：1.定义：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。
2.各部分元件的作用：(1)电源：提供电能的装置;(2)用电器：工作的设备;(3)开关：控制用电器或用来接通或断开电路;(4)导线：连接作用，形成让电荷移动的通路二、电路的状态：通路、开路、短路1.定义：(1)通路：处处接通的电路;(2)开路：断开的电路;(3)短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。
2.正确理解通路、开路和短路三、电路的基本连接方式：串联电路、并联电路四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观)五、电工材料：导体、绝缘体1. 导体(1) 定义：容易导电的物体;(2)导体导电的原因：导体中有自由移动的电荷;2. 绝缘体(1)定义：不容易导电的物体;(2)原因：缺少自由移动的电荷六、电流的形成1.电流是电荷定向移动形成的;2.形成电流的电荷有：正电荷、负电荷。
酸碱盐的水溶液中是正负离子，金属导体中是自由电子。
七.电流的方向1.规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向;2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反;3.在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。
八、电流的效应：热效应、化学效应、磁效应九、电流的大小：I=Q/t十、电流的测量1.单位及其换算：主单位安(A)，常用单位毫安(mA)、微安(A)2.测量工具及其使用方法：(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使用规则。
十一、电流的规律：(1)串联电路：I=I1+I2;(2)并联电路：I=I1+I2【方法提示】1.电流表的使用可总结为(一查两确认，两要两不要)(1)一查：检查指针是否指在零刻度线上;(2)两确认：①确认所选量程。
②确认每个大格和每个小格表示的电流值。
两要：一要让电流表串联在被测电路中;二要让电流从+接线柱流入，从-接线柱流出;③两不要：一不要让电流超过所选量程，二不要不经过用电器直接接在电源上。
人教版高中物理必修三 (电源和电流)新课件
定义式知 I＝qt ＝62.4 A＝3.2 A。
答案 D
核心要点 电流的微观表达式
[要点归纳] 1.电流的微观表达式的推导
金属导体中的电流跟自由电子定向移动的速率有关，它们之间的关系可用下述 方法简单推导出来。
如图所示，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，则时间 t 内通过某一横截面的自由电子 数为 nSvt。由于电子电荷量为 e，因此，时间 t 内通过横截面的电荷量 q＝neSvt。 根据电流的公式 I＝qt ，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系式(即 电流的微观表达式)I＝neSv
导体左端的自由电子到达右端
2.对电流的微观表达式I＝neSv的理解
(1)v 表示自由电子定向移动的平均速率。自由电子在不停地做无规则的热运动， 其速率为热运动的速率，电流是自由电子在热运动的基础上向某一方向定向移动 形成的。 (2)I＝neSv 是由 I＝qt 推导而来的，它从微观的角度阐明了决定电流强弱的因素， 同时也说明了电流 I 既不与电荷量 q 成正比，也不与时间 t 成反比。 (3)从微观上看，电流的大小不仅取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自 由电荷的电荷量、电荷定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。
3.电流的大小 (1)I＝qt 是电流的定义式，I＝neSv 是电流的决定式，故电流的大小与通过导体横 截面的电荷量以及通电时间无关。 (2)公式 I＝qt 求出的是电流在时间 t 内的平均值，对于恒定电流其瞬时值与平均值 相等。 (3)q＝It 是求电荷量的重要公式。
4.电流是标量 电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量。 导师点睛 判断一个物理量是矢量还是标量，关键是看其运算法则是否满足平行四边形定 则。
高中物理选修课件电源和电流
高中物理选修课件电 源和电流
汇报人：XX
20XX-01-18
REPORTING
目录
• 电源基本概念与特性 • 电流基本概念与性质 • 电源与电流关系分析 • 电源与电流实验探究 • 电源与电流在生活、生产和科技领域应用 • 总结回顾与拓展延伸
XX
PART 01
电源基本概念与特性
REPORTING
提供总电压和总电流，保证电路正常工作。
非线性元件对电源和电流影响
01
非线性元件定义
伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性元件。
02
非线性元件对电源和电流的影响
导致电源的输出电压和电流不再是简单的线性关系，可能产生谐波等复
杂现象。
03
非线性元件的应用
利用非线性特性实现特定的电路功能，如整流、限幅等。
复杂网络中电源和电流分布规律
路端电压与负载的关系
路端电压随负载R的增大而增大，当R增大到无穷大时，路 端电压趋近于E（断路）。而当R减小到零时，路端电压也 为零（短路）。
易错难点剖析及解题技巧分享
电源的电动势与路端电压的区别与联系
电源的电动势是描述电源本身性质的物理量，其大小等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。而路端电压是外电 路两端的电压，其大小随外电阻的变化而变化。
REPORTING
关键知识点总结回顾
01 02 03
电源的电动势和内阻
电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装 置，电源的电动势正是由此定义的，反映了电源将其他形 式的能转化为电能的本领大小，而电源的内阻则表示电源 内部对电流的阻碍作用。
闭合电路的欧姆定律
闭合电路中+r)，其中I为电流，E为电动 势，R为外电阻，r为内电阻。
人教版高中物理选修31：第二章 2.1电源和电流 课件
1、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
2、定义式: I= q / t 3、单 位: 安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 4、方 向:正电荷定向移动的方向
注 意：电流是标量 它的运算不遵循平行四边形定则
_ _
B _
_ _
P
-
拓展: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?从能量的角度看发挥了怎样的作用？
议
思考 问题1.导线中电子为什么能从电源的负极沿导 线定向移到正极?
问题2.在有电源的电路中,导线内部的电场又 有何特点?
导线中的电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
+ ++ + A+
议
回顾：电流的形成 1、电流：电荷的定向移动形成电流
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．
导体中产生电流的条件？
一、电源
展
导体中产生电流的条件:
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
水势A
导体中自由电子的定向移
A
连通器
水势B
B
动使两个带电体成为等势 体，达到静电平衡，导线
注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）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； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相
同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是正 负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表 示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
高中物理电源和电流(人教版选修3-1)
解析：
导体中有大量的自由电子，总在不停地做无规则
运动，没有定向运动，在一段时间 t内，通过导体某一截面的电 荷是双向的，其数值又是相等的，电流为零，故A错．电流是一 个标量，因为其运算不符合矢量运算法则．为了便于研究电 流，人们规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，以区别于 负电荷的定向运动，故 B 错．在国际单位制中．共有七个基本 量，电流是其中之一，故C正确．对于导体，其两端电势差为零
秒内通过导线横截面的自由电子数相当于在体积 vt· S 中的 自由电子数， 而体积为 vt· S 的铜的质量为 vtSρ， 物质的量为 vtSρ vtSρne q vSρne M ，所以电荷量 q＝ M ，因此电流 I＝ t ＝ M ，于是 MI 得：v＝neSρ.
答案： D
工具
人教版物理选修3-1 第二章 恒定电流
能量的装置，故D错．
答案： B
工具
人教版物理选修3-1 第二章 恒定电流
栏目导引
2．关于电流，下列说法正确的是(
)
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子运动速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电 流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
工具
人教版物理选修3-1 第二章 恒定电流
时，导体内无电场，自由电子不能定向运动，故电流为零，D正
确． 答案： CD
工具
人教版物理选修3-1 第二章 恒定电流
栏目导引
4．关于电流的方向，下列说法中正确的是(
)
A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流 向低电势一端 B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端 C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
人教版高中物理选修3-1课件：2.1电源和电流 (共40张PPT)
知识导航
1、电源
2、恒定电场 ห้องสมุดไป่ตู้、恒定电流
1、电源
电源在我们日常生活中有着广泛的用 途，那你是否知道它的构成及工作原理？
这是我们最常用 的干电池，你知道他 是如何工作的吗？
下面我们具体介绍一下： R - B -
A B
+ + A + + +
导体中自由电子 的定向运动使两 个带电体成为等 势体。
上图解析 A、B分别为带正负电荷导体，它们周围存 在着电场。用一条导线R将它们连接起来，如图 中，导线R中的自由电子便会在静电力的作用下 定向运动，B失电子，A得电子，周围电场迅速 减弱，A、B间的电势差很快消失，两个导体成 为等势体，达到静电平衡。在这种情况下，导 线R中的电流只是瞬时的。
+
A
B
-
-
B.当n1> n2时，电流方向从A ( n1 n2 )e + 指向B,电流强度 I t - + C.当n1< n2时，电流方向从B指 ( n1 n2 )e 向A，电流强度 I 。 t ( n1 n2 )e D.电流方向从A指向B，电流强度 I 。 t
A. (kl) (e2 nS) C. (k ) (e2 nlS)
B.
(kS ) (e nl)
2
D. (kS) (e nl)
提示
运用以下两个公式求解。
U R I
I nqsv
3.如右图所示的电解池接入电路后，在t 秒内，有n1个1价正离子通过溶液内截面s， 有n2个1价负离子通过溶液内截面s，设e为元 电荷，以下说法正确的是（ D ）。 A.当n1= n2时电流强度为零；
★ 理解电流的微观表达式，并从微观角 度分析导体中电荷的定向移动与电流之间 的关系。
人教版高中物理必修三11.1 电源和电流讲义
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.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.3.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的因素．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流．二、恒定电流1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．(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：任何位置的电荷分布和电场分布都不随时间变化，其基本性质与静电场相同．2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，电流的强弱程度用电流这个物理量表示．(2)公式：I ＝q t，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量． (3)单位：安培，简称安，符号是A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)．1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.一、电流的理解和计算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 ＝q t.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．电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．二、电流的微观表达式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，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的．2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：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：就是导体中建立电场的速率，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．(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流．1．新国际单位体系于2019年5月的世界计量日起正式生效，下列选项中物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（ ）A ．电场强度，N/CB ．电流，AC ．电压，VD ．位移，m 2．在如图所示的电路中，电源的内阻r =2.0Ω，电阻R =8.0Ω，不计电流表的内阻。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
_ _ _ _ B _ _ _ _
A
B
A
连通器
B
水势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 R中会产生一个瞬时电流
水流
导体中产生电流的条件:
导体两端存在电势差
+ + + + A + + ++
水势A 抽水机
_ _ _ _ B _ _ _ _
A
B
A
连通器
B
水势B
IM v SN Ae
7.5 10 m / s
5
三个速率
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？
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.
小结
1、电流的形成条件： （1）存在自由电荷;（2）存在电压. 2、电源:把自由电子从正极搬到负极的装置. 电源的作用：提供持续的电压. 3、恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场. 4、恒定电流:大小方向都不变的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）决定式
二、电源
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) 使导体中有持续的电流.
水势A
抽水机
-
_ _ _ _ B _ _ _ _ P -
A
连通器 水势B 水流
B
+ + + + A + + + + -
拓展: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?从能量的角度看发挥了怎样的作用？
I nqsv
n为单位体积内自由电荷个数 S为导体横截面积
第二章
恒定电流
电闪雷鸣时,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,而手电筒中 的小灯泡却能持续发光,这是 为什么?
一、电流的形成
1、电流：电荷的定向移动形成电流
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流． 金属导体——自由电子 电 解 液——正、负离子
导体中产生电流的条件:
+ + + + A + + ++
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
2、一条导线中的电流为1.6A，在1秒内通过这 条导线某一横截面积的电子有 个 解： q=It=1.6c 19 -19 n=q/e=1.6/1.6x10 =10 个
讨论
在t时间内
s
q
负电荷向右通过横截面S
正电荷向左通过横截面S
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 R中会产生一个瞬时电流
水流
2、电流的形成条件：
（1）存在自由电荷 金属导体——自由电子 电 解 液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建 立了电场，导体中的自由电荷在电场力 的作用下发生定向移动，形成电流
q
通过横截面S的等效电流I=？
解：I 2qm2，若10s内沿相 反方向通过横截面的正负离子的电量均为 10C，则电解液中的电流为_______A
注意：
（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）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； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动 方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流， 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。
思考
导线中电子为什么能从电源的负极 沿导线定向移到正极?
在有电源的电路中, 导线内部的电场又有何特点?
导线中的电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
F
Ft
N
Fn
M
E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
导线中的电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
F
Ft
N
Fn
M N
E0
E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
E′
M N
E0
M E
导线内很快 形成沿导线 方向的电场
导体内的电场线保持和导线平行
三、恒定电场
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。尽管这些电荷 也在运动，但有的流走了，另外的又来补充， 所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳 定——恒定电场
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
-
由稳定分布的电荷产生的稳定的电场 称为恒定电场.
恒定电场 电场强度不变 自由电子定向运动的
平均速率不变
串一个电流表,读数不会变
恒定电流
四、恒定电流
由于恒定电场的作用,导体中自由电 荷定向运动的速率增加;而在运动过程 中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速, 因此自由电荷定向运动的平均速率不随 时间变化.如果我们在这个电路中串联 一个电流表,电流表的读数保持恒定. 大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
课堂练习
4、有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电 流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔 质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C, 求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜 导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
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上选取 两个截面B和C，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 则在时间t 内处于相距为 vt 的两截面B、C 间的所有自由电荷将通过截面C ．
知： S为导线的横截面积 n为单位体积内自由电荷的个数 q为每个自由电荷的电荷量 v为自由电荷的定向移动速率 求：通过导体的电流I? 解：在时间t内通过导体 某截面的电量为: Q=(vts)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV
五、电流
表示电流的强弱程度
1、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 2、定义式:I= q / t 3、单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 4、方向:正电荷定向移动的方向 注意：电流是标量 它的运算不遵循平行四边形定则
课堂练习