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

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高中物理选修3-1课件(人教版)：2.1+电源和电流(共69张PPT)

13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/267/26/2021
• 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年7月26日星期一2021/7/262021/7/262021/7/26
的能转化为电势能的装置。 (3)电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫电
源的⑩内阻。 ①大小 ②方向 ③强弱 ④ ⑤安培 ⑥mA ⑦μA ⑧电势差 ⑨非静电力 ⑩内阻
1.电源在电路中的作用是什么?
解答:电源的作用就是移送电荷,保持导线两端的电势差。
2.恒定电流有什么特点?
解答:电流的大小、方向都不随时间变化。
(2)在电解质的水溶液中通入电流,两电极上会产生一些化学变化。这种利用电流使物质产生化学变化的现象,我们称为电流的化学效应,亦即将电能转换成化学能的效应。例如电解、电镀等都是电流化学效应的应用。
知识链接:金属中自由电子热运动的速率数量级为 105 m/s,电场的传播速率数量级为 108 m/s,形成电流时电子定向运动的平均速率数量级为 10-5 m/s。
【答案】D 【点评】自由电荷有两类运动,一类是杂乱无章的热运动,另一类是定向运动,只有定向运动才能形成电流。
3.下列关于电流方向的说法中,不．正．确．的是( )。
A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向 B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向 C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
放电电流是瞬间的,所以闪光只能存在一瞬间;而手电筒中有电源,
电源能源源不断地把流到正极的电子搬运到负极,使正、负极之间始

最新-2021学年高中物理选修31课件：21电源和电流共20张精品

电荷分布稳定，电场不随时间变化—— 恒定电场
2. 电流
物理表示电流强弱的物理量
意义
电流
定义式
单位
安培(A) 1A=1C/s 毫安（mA）、微（μA）
恒定大小和方向都不随时间变化的电流电流称为恒定电流。
3. 电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（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，此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为每秒几百米。
课堂小结
电源和电流
概念
电源
作用
形成电流的条件
概念
公式恒定电流
方向
微观表达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
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，电场的分布也不会随时间变化。
恒定电流
1. 导体中的电场
电源导线内电场导线
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
4. 电子移动的三种速率
电子定向移动的速率约10-5 m/s，电子热运动的平均速率105 m/s，
电场的传播速率3×108 m/s。
点拨——三种速度的区别
（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）

2.1 电源和电流—人教版高中物理选修3-1 课件

闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子流了过来产生，而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。
➢ 电子定向移动的速率约10-5m/s， ➢ 电子热运动的平均速率105m/s ➢ 电场的传播速率3×108m/s.
B
水势B
水流
问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？
一、电源的作用
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++
A+ + ++
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
1. 能把电子从A搬运到B的装置。 2.保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。
这个装置就是电源，其它形式的能转化为电能。
➢ 看课本41页回答
vt
q q
qv
S
q
B
C
4、电流为多少？ nstq
I Q vtSnq nqSv
t
t
例题: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
_ _
P
-
导体内的电场线保持和导线平行
N
M E
导线内很快形成沿导线方向的电场

人教版高二物理选修31第二章21电源和电流课堂教学共17张PPT[可修改版ppt]

通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（）
A．当n1=n2时，电流大小为零
B．当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
I (n1 2n2)e
AB
t
+
C．当n1>n2时，电流方向由A指向B，电
－
流：
I
(2n2
n1)e
t
D．当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
瞬间电流
－
A
B
电流消失
一、电流的形成
1．导体中电荷的定向移动形成电流。
条件1：存在自由电荷。
条件2：导体两端存在电势差。
－
+ + +
A +++
++ － + +
－
－
B －－－－－－
－－－－－
P－
电源的主要作用是维持导体两端的电
压。（能把自由电子从正极搬到负极的装置.）形
成持续电流！电源是提供电压的装置。把其他形
这段导体中的原子个数为：
n
vtS
M
NA
（也为导线中的自由电子个数）
定向移动q速率n非e常小M v! tSvNAeSIM N IAte7.5105m/s
四、电流的微观意义
3．三种微观速度的区别
讨论：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？
电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率
I q1 q2 t
（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量。
四、电流的微观意义

《电源和电流》人教版高二物理选修3-1PPT课件

奥斯特实验
奥斯特实验。奥斯特实验第一次把电现象和磁现象联系起来了.
一、电流的磁效应
想一想
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？一根通电导线周围的磁场太弱。
问题
怎样才能使电流的磁场变强呢？
有两种方法：（1）增大电流；(奥斯特实验中，短路就是为了增大电流，获得强的磁场）（2）螺线管。让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠加在一起。如图：
甲
乙
丙
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
课堂练习
【迁移训练1】
(2019 黄冈)下列有关电和磁的判断，正确的是（ A ）
A．通电导体周围存在磁场 B．磁场是由磁感线组成的 C．互相摩擦的两个物体带同种电荷 D．摩擦起电实质是创造了电荷
_ _
B _
_ _
导体A、B之间有电势差
当导体两端存在电势差时，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。
二：导体中产生持续电流的条件
电源
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++ + A+ ++ +
正极
1.能把电子从A搬运到B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。
课堂小结
本堂重点：1.理解奥斯特实验；2.安培定则的应用。本堂难点：探究通电螺线管外部磁场的分布特点和磁极与电流方向的关系。

高中物理 21 电源和电流课件新人教版选修31

电流传
以真空中光速c建立恒定电场，电路中各
导速率
处的自由电子几乎同时开始定向移动而形
成电流
误区 1：电荷只要移动就一定能形成电流点拨：不一定．只有电荷在电场力的作用下形成的定向移动才能够形成电流．例如没有放在电场中的导体其中的自由电荷在做无规则热运动，其大量自由电荷向各个方向运动的机会均等，这样不能形成电流．
解析：电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，
这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A错．从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能， B对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电
答案：C
q 解析：由 I＝知 q 大，I 不一定大，还要看 t 的大小， t 故 A 错，由 I＝nqSv 知，电子运动的速率 v 大，电流不一定大，电流还与 n、S 有关，故 B 错，单位时间内通过导线横截面的电量越多，电流越大，C 对．电流虽有方向但不是矢量，合成遵循代数法则，故 D 错.
e2 答案：I＝ 2 kmr 2πr m
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．
变式2
(2011·合肥高二检测)某一探测器，因射线照
射而使内部气体电离，在时间 t内有 n个二价正离子通过探
测器某一个截面，同时有2n个电子也通过该截面，则探测
器电路中的电流为( A．0 答案：D ) C．3ne/t D．4ne/t
本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定
律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的

高中物理第2章第1节电源和电流课件新人教版选修3-1

本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的规律、伏安法测电阻、电功和电热等问题；第二部分以闭合电路的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭合电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分析和计算等问题；第三部分以电流表、电压表、滑动变阻器的使用为中心，结合学生实验，研究了仪器的选择和使用、数据的处理和误差分析等问题．
全章综合解说
教材分析本章为电学的基础知识，它是在初中学过的电学知识的基础上，进行加深和拓展，主要讨论了电源的作用、电路的组成结构、电流、电压和功率的分配、电路中的能量转化以及电路的简单设计等．
本章的重点是理解电动势、路端电压和内电压的关系，理解闭合电路欧姆定律的内容和表达式，电路的分析和计算，理解测量电源电动势和内阻的方法．难点是负载对电源输出功率的影响、电路的设计以及电阻测量等电学实验(包括灵活应用实验的基本方法和技能解决实验问题、电路的设计等)．
(1)产生恒定电流的电路中的电场是合电场(E)，它由两部分组成：一是电源的电场(E0)；二是导线两侧的堆积电荷的电场(E′)．
(2)恒定电流电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定，就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷，所以不能认为恒定电场是匀强电场．
2．理解电流的定义，知道电流的单位、电流的方向规定；理解恒定电流的特点．
3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，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．
要点一电源 1．电源的定义电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电势差的装置。
2．电源的作用 (1)从电荷移动角度看电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，从而保持电路中有持续电流．电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图所示．

人教版高中物理选修31 2.1电源和电流公开课教学课件共23张PPT

正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，
此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝
对值之和。
例2、某电解池中，若在2秒的时间内各有1.0×1019 个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过截面，那么通过这个截面的电流是多少？
2s通过横截面的电荷量 Q=2×1.0×1019×1.6×10-19+2.0×1019×1.6×10-19=6.4C
A
总电量
电荷总数 IQNqnvt snqqsv
tt t
vB vt
例3. 有一条横截面积 S =1 mm2 的铜导线，通过的电流 I
= 1 A。已知铜的密度 = 8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量
M = 6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA = 6.62 ×1023 mol-1 ，电子的电量 e = ─1.6×10-19 C。求铜导线
圆周轨道上运动，电子的电量为e ，等效电流有多大？
解：设电子圆周运动的周期为 T ，
T 2 π r I e ev
v
T 2πr
答案: ev/2πr
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 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
在电源内部，将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能．
电路是否闭合？
电源是对电路提供能量的装置，
D．电源实质上也是一个用电器，也需
二.导线中的电场

人教版高中物理选修3-1 2.1 电源和电流课件 (共29张PPT)

下列关于电源的说法正确的是( ) A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置 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．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极解析：在电源内部由非静电力做功(如洛伦兹力等后面将学到) 将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差；同时将其他形式的能转化为电能，故A、B、D正确．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，故C错．答案：ABD
1．瞬时电势差电源 2．电源导线稳定稳定 3．电荷电场同样4．大小、方向 5．q＝It
平行
知识解惑
一、电源 1．导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如下图(a)所示，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之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡．如下图(b)所示
2．电源可使电路中保持持续电流在上述情况中，导线R中的电流只是一个瞬时电流．倘若在 A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，这样，A、B周围空间(包括导线之中)始终存在一定的电场，A、B之间便维持着一定的电势差．由于这个电势差，导线中的自由电子就能不断地在静电力作用下由B经过R向A定向移动，使电路中保持持续的电流．如下图所示，能把电子从 A搬运到B的装置P就是电源．
2．恒定电场导线与电源连通后，导线内部很快形成沿导线切线方向的电场，这个电场是由电源、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，电场的分布也不会随时间变化．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．由于在恒定电场中，任何位置的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．

人教版高中物理选修3-1第2章第1节电源和电流 ppt26张(共26张PPT)

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流
2.1 电源和电流
回顾：
1、电场的基本性质是什么？对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场是怎样叠加的？（原则）电场是矢量，遵循平行四边形定则。
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、电荷为什么能定向移动？电荷受到电场力的作用，即有电势差
-
_ _ _ _ B _ _ _ _ -
+ + + + A + + + ++ -
电源
P
-
-
正极
F
负极
1、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。
2、从能量的角度分析：就是电源把其它形式的能转化为电能。
思考:
在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点?
正负离子沿相反方向运动,5s内通过液体横截面的电量均为5.0C,则电解液中的电流强度为多少?
例1：在电解液中,
例2、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。求电流强度。
设想在导体中取两个横截面B和C，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．
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 3、形成通路
思考：
如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，A、B之间是否有电势差？若用导线将两个球连接起来，导线中是否有电流流过？
+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _

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。

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

高中物理选修3-1课件(人教版)：2.1+电源和电流(共69张PPT)

最新-2021学年高中物理选修31课件：21电源和电流 共20张 精品

2.1 电源和电流—人教版高中物理选修3-1 课件

人教版高二物理选修31第二章21电源和电流课堂教学共17张PPT[可修改版ppt]

《电源和电流》人教版高二物理选修3-1PPT课件

高中物理 21 电源和电流课件 新人教版选修31

高中物理 第2章 第1节 电源和电流课件 新人教版选修3-1

人教版高中物理选修31 2.1电源和电流 公开课教学课件共23张PPT

人教版高中物理选修3-1 2.1 电源和电流 课件 (共29张PPT)