电源电流和电动势(课堂PPT)
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电源和电动势解读PPT课件
r
A
B
I
R
由能量守恒及转换定律得： dq I 2 (R r)dt
I 2r 为电池消耗于内电阻上的功率。
I 2R 为电池的输出功率。
I 为电池的化学能功率。
6
5.3 电路中任意两点之间的电势差 当不能忽略电源内阻时，可把电源等效成一个电动
r 势为 ，内电阻为零和一个电阻为 的串联。
r
r
0 UC UR RI
0 q iR C
K
0 q dq R
C dt
一阶线性常系数 齐次微分方程
17
用分离变量解方程
dq q
dt RC R
q dq R
C dt dq C q dt
RC
ln(q C ) t A'
RC
dq 1 dt
q C RC
t
q C Ae RC
r o
I
aA
R
s D
K1
x
K
XB
G
K2
此时电流全部流过AB电阻丝，可列出回路电压方程：
IRAB o IR Ir 0
I
o
RAB R r
s IRAD 0
s
IRAD
o RAD
RAB R r
15
保持R不变将 K1、K2合到 x一侧，
调整滑动接头的位置直到电流计
G 中无电流，同理可得：
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
2.1--电源和电流---电动势
如图所示，导体内的自由电荷的排 列是杂乱无章的，且在不停地做无规则运 动，速率一般为105m/s，任取一截面分析， 从统计观点可知，从左右两侧穿过它的电 荷数都相等，故宏观上看没有形成电荷的 定向移动，即没有电流形成。
电流成因的分析
2、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。
求通过导体AD内的电流的大小。 I=nvSq
课堂练习 例1、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 Ne=A=16..60×2×101-0192C3m。o在l-1这，个电问子题的中电可量以认为导 线中每个铜原子贡献一个自由电子，求铜 导线中自由电子定向移动的速率。
常用单位是毫安mA和微安A，且有 1A＝103mA＝106A
思考与讨论
电流I=q/t，那么， 电流大小是不是跟q成正 比，跟t成反比呢？
电流的微观表达式的推导
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，试
电流
1、电流：电荷的定向移动形成电流 2、形成电流的条件：
1）存在自由电荷 在自然界中，能自由移动电荷的就是 导体，如金属导体——自由电子，电解 液——正、负离子，气体导体中也有正离 子和负离子。 2）导体两端存在电压
思考：为什么满足上述条件就能 形成电流呢？
电流成因的分析 1、电荷的热运动，从宏观上看，不能形 成电流。
I=2A
变式：若5s内有5×1018个二价正离子 和1×1019个一价负离子通过某一截面， 求电路中的电流强度。
电流成因的分析
2、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。
求通过导体AD内的电流的大小。 I=nvSq
课堂练习 例1、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 Ne=A=16..60×2×101-0192C3m。o在l-1这，个电问子题的中电可量以认为导 线中每个铜原子贡献一个自由电子，求铜 导线中自由电子定向移动的速率。
常用单位是毫安mA和微安A，且有 1A＝103mA＝106A
思考与讨论
电流I=q/t，那么， 电流大小是不是跟q成正 比，跟t成反比呢？
电流的微观表达式的推导
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，试
电流
1、电流：电荷的定向移动形成电流 2、形成电流的条件：
1）存在自由电荷 在自然界中，能自由移动电荷的就是 导体，如金属导体——自由电子，电解 液——正、负离子，气体导体中也有正离 子和负离子。 2）导体两端存在电压
思考：为什么满足上述条件就能 形成电流呢？
电流成因的分析 1、电荷的热运动，从宏观上看，不能形 成电流。
I=2A
变式：若5s内有5×1018个二价正离子 和1×1019个一价负离子通过某一截面， 求电路中的电流强度。
第二讲 电源电流电动势
学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1．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。
2．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：tQ I ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
⑸单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。
②交流电：大小和方向都随时间做周期变化的电流。
注意区别以下三种速率：电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。
【练习提升】1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）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，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（ ）A ．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（ ）A ．有可以自由移动的电荷B ．导体两端有电压C ．导体两端有方向不变的电压D ．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压4．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（ ）A ．导体内部的电场强度为零B ．导体是个等势体C ．导体两端有恒定的电压存在D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5．有一横截面积为S 的铜导线，通过其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电量为e ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvs △tB ．nv △tC ．I △t/eD ．I △t/se6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S ．电流为 I 的电子束。
测定电源电动势和内阻(共20张PPT)
A
r真
UV1 I A2
UV2 IA1
E真 UV2 IA2
RA
UV1 IA2
UV2 IA1
乙
E测
U V
I A r测
E测 UV1 IA1r测 E测 UV2 IA2r测
r测
UV1 IA2
UV2 IA1
E测 UV2 IA2
U I
V1 A2
UV2 IA1
对比系数得： E E r r R
r 测 > r真
答案 (1)2 (3)1＝（R1＋Rg）（R0＋r）·1＋R1＋Rg＋R0＋r (4)2.08(2.07～2.09
I
E
R
E
均可) (5)＝
四、命题考向：②结合实物图连接和实验注意事项考查
2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。 (1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电 池板的________(填“正”或“负”)极。 (2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9 中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。 (填“①”“②”或“③”)。
四、命题考向：③结合电路故障和实验原理考查
3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电 路电阻测R量1＝电9池.0的k电Ω，动为势了和方内便阻读。数其和中作电图流，表给A电1的池内串阻联r1一＝个1.0R0k＝Ω3，.0 Ω 的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三
)
I A
r真
V
V
E真
U V1 (1
r真 RV
)
IA1r真
E真
UV2 (1
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
闭合电路的欧姆定律课件-高二物理人教版(2019)必修第三册
R I 负载
根据 I E 可知，外电阻变大，电路电流减小 Rr
E，r S
2、电路电流减小，电路内、外电压会怎样变化，依据是什么？
根据 U内 Ir 可知，电路电流减小，内电压减小 根据 E U外 U内 可知，内电压减小， 外电压（路端电压）增大
三、路端电压和负载的关系
3、若负载电阻趋近于无穷大，外电压会有什么特点？
EIt I 2Rt I 2rt
I
R
E，r S
二、闭合电路欧姆定律
5、将以上方程化简，你能得到闭合电路的什么规律？ 从电路中电势变化的角度如何理解所得规律？
EIt UIt I 2rt E U Ir EIt I 2Rt I 2rt E IR Ir
I
R
E，r S
电动势
外电路电 势降落
二、闭合电路欧姆定律
☆导入新课
观看演示视频，想一想： 电源的电动势和内电路、 外电路的电势降落有什么 关系？如何从能量角度证 实这一关系？
二、闭合电路欧姆定律
☆交流讨论
1、在一个稳定的闭合电路中，若电源的电动势为
I
R
E，电路中电流为I，电源能为电路提供的总能量
如何表示？
E，r S
根据电动势的定义，非静电力做功使得其他形式的能（如化学能）
R
电路有什么特点？
I 负载
负载电阻趋近于无穷大，电路电流趋近于零，内电
压趋近于零，外电压趋近于电动势 ——断路
E，r S
4、若负载电阻为零，外电压会有什么特点？电路有什么特点？
负载电阻为零，外电压为零 ——电源短路
三、路端电压和负载的关系
5、根据以上分析，你能否画出路端电压和电路电流的 关系图像？
I
电流和电源 课件
当“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时，Q′＝I′t′ Q′
＝5.46 C，设电子的数目为 N，则 N＝ e ≈3.4×1019 个． 答案：见解析
拓展三 电动势的理解
1．电源的电动势是由电源本身的性质决定的，它描 述了电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小．
2．电源的电动势可用电压表测出——电源的电动势 等于电源没有接入电路时两极间的电压．
第五节 电流和电源
电击枪 这是一次十分冒险的特别试验．美国的泰瑟国际公司 从美军特种部队和特警队请来了 60 位志愿者，让他们 “以身试枪”．技术人员手持一种新奇的枪向志愿者射 击，结果有效率为 100%.中枪者像被点了要害穴位一样， 半秒钟之内全都动弹不得．这便是著名的电击枪试验．
试验的是 M26 型电击枪． M26 型电击枪是美国泰瑟国际公司产品，1998 年面 世．它没有子弹，靠发射带电的像飞镖似的探针制服目 标．人们把这种电探针称作“电流飞镖”．命中目标后， 目标浑身肌肉痉挛，痛得缩成一团．
拓展一 形成电流的条件 1．要有能够自由移动的电荷，一切导体中都有自由 电荷，例如：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中 的正、负离子．
2．导体两端存在电压． 把导体的两端分别接到电源的两极上，导体两端有 了电压，这时导体中也有了电场．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． 干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的 作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流．
【典例 2】 通过某导体的电流为 1 mA，在 1 s 内通
过该导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时的电流为 273 mA，则 20 s 内通 过灯丝横截面的电子数目是多少？
解析：本题主要考查电流定义式 I＝Qt 的应用． 由 I＝Qt 知，Q＝It＝1×10－3 C，设电子的数目为 n， 则 n＝Qe ＝6.25×1015 个．
电源、电流和电动势 ppt课件
q＝5.0×1018×2×1.6×10－19 C＋5.0×1018×1.6×10－19 C
＝2.4 C
I＝qt ＝2.14sC＝2.4 A.
PPT课件
11
5.(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，在时间 t 内，通过导线横截
A．电源的作用是能为电流提供自由电子 B．电源的作用是能够保持导体两端的电压 C．电源的作用是使电荷移动起来 D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来
答案：BD
PPT课件
5
3．形成持续电流的条件是（ B ） A．只要有电压加在物体的两端 B．必须保持导体两端有电压 C．只在导体两端瞬时加电压 D．只要有大量的自由电荷
电源、电流、电动势
瞿老师
PPT课件
1
1．导体中的___自_由__电__子____在电场力的作用下发生 _定__向_移__动__形成电流． 为恒2定．电由场__稳；__定______大___小____分__布_、的_电__荷方__所向__产__生_都的不稳随定时的间电变场化，的称 电流称为恒定电流．
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.
AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS
总电荷量 Q＝Nq＝nlSq
所有这些电荷都通过横截面
D
所需要的时间
t＝
l v
PPT课件
9
根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
I＝Qt ＝nllSq＝nqSv. v
PPT课件
15
2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还 是负功？
＝2.4 C
I＝qt ＝2.14sC＝2.4 A.
PPT课件
11
5.(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，在时间 t 内，通过导线横截
A．电源的作用是能为电流提供自由电子 B．电源的作用是能够保持导体两端的电压 C．电源的作用是使电荷移动起来 D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来
答案：BD
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5
3．形成持续电流的条件是（ B ） A．只要有电压加在物体的两端 B．必须保持导体两端有电压 C．只在导体两端瞬时加电压 D．只要有大量的自由电荷
电源、电流、电动势
瞿老师
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1
1．导体中的___自_由__电__子____在电场力的作用下发生 _定__向_移__动__形成电流． 为恒2定．电由场__稳；__定______大___小____分__布_、的_电__荷方__所向__产__生_都的不稳随定时的间电变场化，的称 电流称为恒定电流．
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.
AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS
总电荷量 Q＝Nq＝nlSq
所有这些电荷都通过横截面
D
所需要的时间
t＝
l v
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根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
I＝Qt ＝nllSq＝nqSv. v
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2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还 是负功？
高中人教版物理选修3-1课件：第2章-2-电动势-
二、电动势和内阻 1．电动势 (1)定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功 跟被搬 运的电荷量的比值。
(2)公式：E＝Wq 。 (3)单位： 伏特，用符号“V”表示。
(4)物理意义：电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为 电能 的本领，电动势大，表示电源的 转化本领大。
(5)大小：从做功角度，其数值等于非静电力把 1 C 的正电荷 在电源内部从负极搬运到正极所做的功。
A [无论电源内部还是外部，电场都是由正极指向负极，故A 错误；在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极，而内部电 路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，故必有 非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极，在电池中，靠化 学作用使化学能转化为电势能，故B、C、D正确。]
对电动势的理解 1.概念理解 (1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化 学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。 (2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。电动 势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在电源内从负极搬运到正极 所做的功，也就是1 C的正电荷所增加的电势能。
2．有关电动势的说法中正确的是( ) A．当电路中通过1 C电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值 等于电源电动势的数值 B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大 C．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电荷越多 D．电源的电动势反映了电源将电能转化为其他形式的能的本 领
A [电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源内从负极移到正极时 非静电力做的功，当电路中通过1 C电荷量时，电源消耗的其他形式能 的数值等于电源电动势的值，故A正确。电动势表征电源把其他形式 的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1 C正电荷在电源 内从负极移到正极时非静电力做的功，与电源提供的电能的多少无 关，与电源内部储存的电能的多少无关，电动势越大的电源，将其他 形式的能转化为电能的本领越大，故B、C、D错误。]
人教版(2019)高一物理必修三12.2闭合电路的欧姆定律课件(共52张PPT)
第十二章 电能 能量守恒定律
2.闭合电路的欧姆定律
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[学习目标] 1.理解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。 2.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律。(重点)3.理 解内、外电压，理解闭合电路的欧姆定律。(重点)4.会用闭合电路的 欧姆定律分析路端电压与负载的关系，会进行相关的电路分析和计 算。(难点)
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C [电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化 为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不 能说明储存的电能越多，故选项 A、B 错误，C 正确；闭合电路中电 源两端电压大小等于外电压大小，故选项 D 错误。]
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3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为 800 mV，短路电流 为 40 mA。若将该电池板与一阻值为 20 Ω 的电阻连成一闭合电路， 则它的路端电压是( )
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1．下列关于电动势的说法正确的是( ) A．电动势就是电势差，也叫电压，单位是 V B．电动势大的电源做功一定多 C．电动势大的电源做功一定快 D．电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
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D [电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本 领，其大小只决定于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是 由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A 错误；电源的电动 势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路 时做功为零，B 错误；电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与 通过电源的电流的大小来共同决定的，即 PE＝EI，C 错误；电动势 的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提 供的能量，D 正确。]
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(4)运用 U 内＝I 总 r 判断 U 内的变化。 (5)运用 U 外＝E－U 内判断 U 外的变化。 (6)运用电学公式定性分析各支路相关量变化。
2.闭合电路的欧姆定律
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[学习目标] 1.理解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。 2.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律。(重点)3.理 解内、外电压，理解闭合电路的欧姆定律。(重点)4.会用闭合电路的 欧姆定律分析路端电压与负载的关系，会进行相关的电路分析和计 算。(难点)
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C [电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化 为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不 能说明储存的电能越多，故选项 A、B 错误，C 正确；闭合电路中电 源两端电压大小等于外电压大小，故选项 D 错误。]
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3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为 800 mV，短路电流 为 40 mA。若将该电池板与一阻值为 20 Ω 的电阻连成一闭合电路， 则它的路端电压是( )
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1．下列关于电动势的说法正确的是( ) A．电动势就是电势差，也叫电压，单位是 V B．电动势大的电源做功一定多 C．电动势大的电源做功一定快 D．电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
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D [电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本 领，其大小只决定于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是 由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A 错误；电源的电动 势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路 时做功为零，B 错误；电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与 通过电源的电流的大小来共同决定的，即 PE＝EI，C 错误；电动势 的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提 供的能量，D 正确。]
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(4)运用 U 内＝I 总 r 判断 U 内的变化。 (5)运用 U 外＝E－U 内判断 U 外的变化。 (6)运用电学公式定性分析各支路相关量变化。
《电源与电流电动势》PPT课件
2020/11/19
解析
长度L vt
体积V LS Svt
质量m V Svt
N
m M
NA
Svt
M
NA
I q t
Ne t
Svt
Mt
N Ae
I
v IM
－
SN Ae
－
－
－
－
－
7.5105 m / s
2020/11/19
思考题
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？
1.5V
2020/11/19
3V
蓄电池 200V 6V
••• 资资1、料料某1种2 干电池非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5J的功，把1.5J化学 • 1能、转某化成种1.5干J的电电势池能非; 静电力把2C正电荷在电源内从负极移送到正 • 极2学、能时某转种做化纽成3扣.30电.0JJ的池的非电功静势，电能力;把把31C.0正J电化荷学在电能源转内从化负成极移3.送0J到的正极电时势做能3.0J;的功，把3.0J化 •• 23、、某某种种蓄电纽池扣非静电电池力把非1C静正电电荷力在把电源3内C从正负电极移荷送在到正电极源时做内6.从0J的负功极，把移6.0送J化到学
+ -
+ -F +
-
3、电源内部，正电荷将怎样移动？ 从负极到正极
4、电源内部的正电荷受到电场力方向？
电场力做正功还是负功？ 从正极指向负极 负功
5、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力
正功
2020/11/19
6、电源内部的非静电力是由什么提供的？
干电池
发电机
解析
长度L vt
体积V LS Svt
质量m V Svt
N
m M
NA
Svt
M
NA
I q t
Ne t
Svt
Mt
N Ae
I
v IM
－
SN Ae
－
－
－
－
－
7.5105 m / s
2020/11/19
思考题
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？
1.5V
2020/11/19
3V
蓄电池 200V 6V
••• 资资1、料料某1种2 干电池非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极时做1.5J的功，把1.5J化学 • 1能、转某化成种1.5干J的电电势池能非; 静电力把2C正电荷在电源内从负极移送到正 • 极2学、能时某转种做化纽成3扣.30电.0JJ的池的非电功静势，电能力;把把31C.0正J电化荷学在电能源转内从化负成极移3.送0J到的正极电时势做能3.0J;的功，把3.0J化 •• 23、、某某种种蓄电纽池扣非静电电池力把非1C静正电电荷力在把电源3内C从正负电极移荷送在到正电极源时做内6.从0J的负功极，把移6.0送J化到学
+ -
+ -F +
-
3、电源内部，正电荷将怎样移动？ 从负极到正极
4、电源内部的正电荷受到电场力方向？
电场力做正功还是负功？ 从正极指向负极 负功
5、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
非静电力
正功
2020/11/19
6、电源内部的非静电力是由什么提供的？
干电池
发电机
电源和电流,电动势(可编辑修改word版)
电源和电流，电动势电源1.电源：如图，水池A、B 的水面有一定的高度差，若在A、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池B。
A、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
可在A、B 之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A 中，这样可保持A、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
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）2.导线中的电场：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3.电流（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
QI （3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：t电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。
设想在导体中取两个横截面B 和C，横截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少？电流I 为多少？Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
（4）单位：安培（A），1 A =103mA = 106µA（5）电流的种类① 直流电：方向不随时间而改变的电流。
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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.
AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS
总电荷量 Q＝Nq＝nlSq 所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t＝vl
2020/5/28
9
根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
A．电源的作用是能为电流提供自由电子 B．电源的作用是能够保持导体两端的电压 C．电源的作用是使电荷移动起来 D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来
答案：BD
2020/5/28
5
3．形成持续电流的条件是（B ） A．只要有电压加在物体的两端 B．必须保持导体两端有电压 C．只在导体两端瞬时加电压 D．只要有大量的自由电荷
I＝qt 中，q
为正
电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．
(5)q＝It 是求电荷量的重要公式，其变形公式 I＝qt求出的是
电流在时间 t 内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相
等．
2020/5/28
8
2．电流的微观表达式
(1)电流的微观表达式：I＝nqSv. 如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为 l 的导体，
q，此时电子的定向移动速率为 v，在时间 t 内，通过导线横截
面的自由电子数目可表示为（ ）
A．nvSt
B．nvt
C.Iqt
D.SItq
答案：AC
2020/5/28
12
6则．导2体s 中内电有流6大×小10为13（个A电）子通过横截面大小不知的导体，
A．4.8×10－6 A B．3×10－13A C．9.6×10－6 A D．无法确定
2020/5/28
6
对电流的理解
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向． (2)电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量． (3)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反．
2020/5/28
7
(4)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，此时
3．电流的_强__弱_______程度用电流这个物理量表示，公 式__A_为___I_＝____qt_；_________；电流的单位是____安__培____ ， 符号是
1 mA＝1_0_－__3____A,1 μA＝1_0_－_6_____A.
2020/5/28
2
1．(多选)对电动势的理解，正确的是（ ）
16
4．电源内部的能量是怎样转化的？ 电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化 为电势能． 5．不同的电源非静电力___做__功___的__本__领___不同，使单位正 电荷所增加的___电__势__能___不同，物理学中用___电__动__势_来表明电 源的这种特性．
2020/5/28
解：在 1 s 内通过某横截面的电量为
q＝5.0×1018×2×1.6×10－19 C＋5.0×1018×1.6×10－19
C
＝2.4 C
I＝qt ＝2.14sC＝2.4 A.
2020/5/28
11
5.(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有 n 个自由电子，电子的电荷量为
I＝Qt ＝nllSq＝nqSv. v
由此可见，从微观上看，电流与导体中单位体积内的自由 电荷数、电荷量、定向移动速率和导体的横截面积有关．
2020/5/28
10
4、某电解池，如果在 1 s 内共有 5.0×1018 个二价正 离子和 5.0×1018 个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横 截面的电流强度是多大？
2020/5/28
15
2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还 是负功？
电源内部非静电力克服电场力做功，是做正功． 3．电源内部的非静电力是由什么提供？ 在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势 能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电 势能．
2020/5/28
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c D．自由电子定向移动的速率为 v＝nIe
2020/5/28
14
电动势
如图所示，在电源外部，正电荷由电源______正 极流向__负____ 极；在电源的内部，电场方向由___正___极指向 __负____极，正电荷由电源___负___极流向____正__极，受到的电场 力方向由__正____极指向___负___极，电场力做____负__功．
3
形成电流的条件 (1)存在自由电荷． ①金属导体——自由电子； ②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．
电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的 电流．
2020/5/28
Байду номын сангаас
4
2.（多选）关于电源的作用，下列说法中正确的是（ ）
电源、电流、电动势
瞿老师
2020/5/28
1
1．导体中的___自__由__电__子___在电场力的作用下发生 _定__向__移__动_形成电流． 2．由__稳__定______分布的电荷所产生的稳定的电场，称 为恒定电场；___大__小_____、_____方__向___都不随时间变化的电 流称为恒定电流．
17
电动势 (1)定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟 被移送的电荷量的比值叫电源的电动势． (2)定义式：E＝Wq . (3)单位：伏特，符号是 V. (4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的 大小，在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负 极移送到正极所做的功．
A．电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从负极移 到正极所做的功
B．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的负电荷从正极移到 负极所做的功
C．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的正电荷从负极移到 正极所做的功
D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的 本领越强
答案：AD
2020/5/28
2020/5/28
13
7．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是 S，导体单位长 度内的自由电子数为 n，金属内的自由电子的电荷量为 e，自由 电子做无规则热运动的速率为 v0，导体中通过的电流为 I，则下
列说法中正确的有（D ）
A．自由电子定向移动的速率为 v0
B．自由电子定向移动的速率为 v＝nIeS