人教版恒定电流第一节 电源和电流ppt

5.注意
（1）适用于任何电荷的定向移动形成
的电流。
I
（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。
对点训练
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
解析：电流传导速率等于光速，而 电子定向移动速率是在电子以较大 速率无规则热运动基础上附加一个 很小的速率，AC不对．B对．自由 电子定向移动时仍在无规则的热运 动，D不对． 答案： B
要点小结:
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、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 4、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
1 电流为________A；
时间t是多少？ 通过的电量q是多少？
对点训练
2、某电解槽横截面积为0.5m2， 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____2___A．
正离子电荷量是多少？负离 子电荷量是多少？
总电荷量是多少？
问题探究5:如何用微观方法表示电流？
v
v v
vv
V vts m V svt
n
m M
NA

svtN A
M
I ne svNAe
t
M
v

IM
svN Ae

7.5 10 5
m
s
问题探究6：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的电
灯立刻就亮了呢？
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，
定义式 I=q / t 金属导体中电流的决定式I=nqsv
典例精析
例1 关于电源以下说法正确的是( )
A．电源的作用是在电源内部把电子由 负极不断地搬运到正极，从而保持两极 之间有稳定的电势差
B．电源的作用就是将其他形式的能转 化为电能
C．只要电路中有电源，电路中就一定 有电流
D．电源实质上也是一个用电器，也需 要外界提供能量
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，
典例精析
解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周
例2 已知电子的电荷量为e，质量为 的时间 T 内，通过这个横截面的电荷量 q＝e，则有：
体，导线中有没有
B
电流？如有，能否
持续？
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，导线中产生一个瞬 时电流。
问题探究2
如图，若在水池A、B之间用一个细管 连起来，则水在重力的作用下从水池 A到水池B做定向移动，A、B之间的
A 抽水机
B
水池
高度差很快消失，水管中只可能有一
个瞬间的水流.
怎样才能使水管中有源源不断的水 流呢？
措施：可将B中的水用抽水机抽到A
中，保持水池A、B的水面有一定的
高度差。
问题探究3
如果在A、B之间接上一个装置P，
ຫໍສະໝຸດ Baidu它能把经过导线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，情况会 怎样呢？
-
+++
+
A +-
+ ++
-
R
-
_ __
_
B
_
_ __
P
-
能保持导体两端的电势 差(电压),使电路有持续 的电流。
探究总结
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一 定电势差的装置．
2．电源的作用 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
流为_____1_A__；
2、某电解槽横截面积为0.5m2，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___2_A___．
课堂训练 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ C ）
A．金属导体中电流方向就是自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移
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，如左图所示．
探究总结
3.形成电流的条件 （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 电源的作用是保持导体两端的电压， 使导体中有持续的电流．
问题探究4：电流既有方向也有强弱。怎样描述电流的强弱程度？
引入目的：反映电流的强弱程度。
探究总结：
2、矢量性：标量
二、电流
1、大小： I

q
t
5、恒定电流：大小、方向都不随时间 变化的电流。
交变电流：大小、方向随着时间 做周期性变化的电流。
电流方向:正电荷定向移动 的方向。
3、单位：安培（A）
1A 10 3 mA 10 6 μA
4、测量方法：电流表等。
动的方向相同
课堂训练
4、某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和 1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液 的电流强度是多大？
解析：设在t=1s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价负离 子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t 时间内通过该横截面的电荷量 为q=（2n1+n2）e 电流强度为I=q/t=1.6×10-19×2×1019A=3.2 A
探究结论： 三、三种速率：
1.电子定向移动的速率约10-5m/s，
电路中各处的自由电子几乎 同时开始定向移动，整个电
2.电子热运动的平均速率105m/s
路也就几乎同时产生了电流。
3.电场的传播速率 3×108m/s.
对点训练
4.以下说法正确的是( ) A．自由电子定向移动速率就是电 子热运动速率 B．自由电子只不过在速率很大的 无规则热运动上附加了一个速率很 小的定向移动 C．电场的传导速率就是导体内自 由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向 移动时，它们的热运动就消失了
t
t
对点训练
3、一截面积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.
m.氢原子的电子在核的静电力吸引 下做半径为r的匀速圆周运动，则电
I＝qt ＝Te .① 再由库仑力提供向心力，有：kre22＝m4Tπ22·r.
子运动形成的等效电流大小为多少 ？
得 T＝2eπr mkr.② 由①②解得：I＝2πer22m kmr.
答案： I＝2πer22m kmr
课堂训练
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
第二章 恒定电流
第一节 电 源 和 电 流
情景导入
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,而手电筒中 的小灯泡却能持续发光,这是 为什么?
问题探究1
电流：电荷的定向移动形成了电流
-
+ ++ +A +
+ ++
_ __
_ _
B _
__
A
用导线连接两个分
-
别带正负电荷的导
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 量为n，每个自由电荷的电量为q。
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．
q q
vt qv
q
S
B
C
I Q vtSnq nqSv