高中物理 第一章 第五节 电流和电源精品课件 新人教版选修11.ppt

第五节电流和电源 目标导航1 知道电流的定义和电流的方向是如何规定的 难点 2 了解电源的发明对人类的生活产生的巨大影响 3 了解电源在电路中的作用 了解电动势的概念和单位 了解常见电池的电动势的大小 重点 难点 一 电流1 电荷的 移动形成电流 2 形成条件 1 有大量的 2 导体两端存在 定向 自由电荷 电压 3 方向 习惯上规定 定向移动的方向为电流的方向 在电源外部的电路中 电流从电源的正极流向负极 4 定义 用通过导线横截面积的电荷量q与所用时间t的比值来描述电流的强弱 5 公式 6 单位 安培 符号 a 1ma 10 3a 1 a 10 6a 正电荷 想一想电流有方向是矢量吗 提示 不是 电流虽然有方向但其合成法则仍遵守代数和运算 不遵守平行四边形定则运算 因此是标量 二 电源和电动势1 闭合电路的构成 一个闭合电路由 用电器和 导线构成 2 电源的种类 电源的种类比较多 等都是电源 3 电源在电路中的作用 保持导体上的电压 使导体中有 的电流 电源 开关 干电池 蓄电池 发电机 持续 4 电动势 1 电源电动势的大小等于电源 时两极间的电压 2 常用干电池的电动势是1 5v 铅蓄电池的电动势是2v 3 电源的电动势是由 的性质决定的 它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小 没有接入电路 电源本身 学案导引1 自由电荷为什么会发生定向移动 2 在金属导体中电流方向和自由电荷定向移动的方向是相同还是相反 1 自由电荷做定向移动的原因把导体的两端分别接在电源的两极上 导体两端有了电压 这时导体中就有了电场 导体中的自由电荷就要在电场力的作用下发生定向移动 形成电流 2 电流的方向在物理学上习惯把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向 在金属导体中能定向移动的是电子 正电荷并不能定向移动 电子定向移动的方向与电流的方向相反 在电解液导电时 定向移动的既有正离子 又有负离子 正离子定向移动的方向与电流的方向相同 而负离子定向移动的方向与电流的方向相反 特别提醒 导体没有外加电场时 自由电子都在不停地做无规则运动 运动是杂乱无章的 2012 湘潭学业水平预测 关于电流 下列叙述正确的是 a 只要将导体置于电场中 导体内就有持续电流b 电源的作用可以使电路中有持续电流c 导体内没有电流时 就说明导体内部的电荷没有移动d 只要将电源连接到物体两端 物体中就会有电流 思路点拨 本题应从电流的形成条件考虑 并注意自由电荷定向移动不是电荷的热运动 精讲精析 导体中形成电流的两个必备条件是 有可以自由移动的电荷 有维持电荷做定向移动的电场 电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压 从而在导体内部出现了稳定的电场 导体中就有了持续的 电流 选项a错误 b正确 当没有电源时 导体内部电荷做着无规则的热运动 只是没有定向移动 c选项错误 当导体加到绝缘体两端时 物体中并不会形成电流 选项d错误 答案 b 变式训练1 关于电流的方向 下列叙述中正确的是 a 金属导体中电流的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动的方向相同解析 选c 电流是有方向的 电流的方向是人为规定的 物理上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一定与电流的方向相反 学案导引1 电解液中的电荷既有正电荷 也有负电荷 计算电流时 电荷量是用正电荷的电荷量 还是负电荷的电荷量 2 由公式 能否说电流与q成正比与t成反比 特别提醒 在利用i q t计算电解质中电流的大小时 此时的q应为定向移动的正 负离子所带电量的绝对值的和 即q q1 q2 用此公式计算出的电流是t时间的平均值 如图1 5 1所示的氯化钠溶液中 钠离子向右运动 氯离子向左运动 在1s内钠离子和氯离子流过某横截面的个数均为1 1017个 问在此电解质溶液中电流的方向如何 电流的大小是多少 图1 5 1 思路点拨 电解液中的电流是由正 负离子向相反方向运动形成的 它们各自形成的电流方向是相同的 因此应用计算电流时 q应为 q q 精讲精析 由题意可知 形成电流的电荷有两种 钠离子和氯离子 由图示的电极可知 电流的方向向右 即为钠离子移动的 方向 电流的大小由电流的定义式i q t求得 答案 方向向右3 2 10 2a 误区警示 在本题中要用公式i q t计算 但是其中的电荷量q容易误认为是只有正电荷或负电荷的电荷量 或误认为正 负电荷的电荷量相互抵消 变式训练2 在某电路中 通过小灯泡灯丝的电流的大小是250ma 求5min的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少 解析 根据q it 可以计算出通过灯丝横截面的电荷量 由于e 1 6 10 19c的电荷量可算出通过灯丝的自由电子数 答案 4 69 1020个 电源和电流的实际应用 经典案例 7分 原创题 随着中国信息业的发展 手机电池也越来越多 下面是一块手机电池标签的部分信息 由此可以判断电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是多少 锂离子电池适配 bl 528m型号 g3188lb550电压 3 7v容量 700mah充电限制电压 4 2v执行标准 gb t18287 2000待机时间 48小时 审题指导 看懂电池标注的信息 理解相关的物理量是解决本题的关键 解题样板 这是日常生活中常见的手机电池标注的信息 一般情况下 我们都不会注意这些 其实上面的信息很全面 它清楚地表明了充电限制电压是4 2v 即充电时不能超过4 2v 电池工作时提供的电压是3 7v 即电池电动势是3 7v 3分 答案 3 7v14 58ma 误区警示 1 误认为电源的电动势就是电压 电动势是由电源性质