高中物理 第1章 五电流和电源课件 新人教版选修11.ppt

五电流和电源 一 电流1 定义 电荷的 形成电流 2 形成电流的条件 导体两端有 1 导体是指有可移动的自由电荷的物体 如金属中存在 电解液中存在 2 导体两端加上电压后 导体内就有了 自由电荷在电场的作用下向 运动 就形成了电流 定向移动 电压 自由电子 正 负离子 电场 同一方向 3 电流的方向 规定 的方向为电流的方向 4 电流的大小 物理学中用通过导线横截面的电荷量q与所用时间的比值描述电流的强弱 用i表示 i 单位是安培 简称 符号 常用单位还有毫安 ma 和微安 a 且1ma 1 a 温馨提示电流既有大小 也有方向 但它在运算时仍采用代数法 是标量 正电荷定向移动 安 a 10 3a 10 6a 二 电源与电动势1 一个闭合电路由 用电器和导线 开关构成 2 电源把其他形式的能转化为 用电器把 转化为其他形式的能 电路实质就是一个能量的转化装置 3 电源没有接入电路时两极间的电压 是由 的性质决定的 我们用电动势来描述这种特性 电动势的符号是 单位是 数值等于电源没接入电路时两极间的 电源 电能 电能 电源本身 e 伏特 电压 4 常用干电池不论型号大小 电动势约为 v 铅蓄电池电动势约为 v 可充电的镍氢电池的电动势约为 温馨提示电动势与电压的单位相同 但两者有本质的区别 1 5 2 1 2v 一 对电流的进一步理解1 电流的形成 1 要有能自由移动的电荷 在金属导体中的自由电子 电解液中的正 负离子 都是自由电荷 2 导体两端存在的电压 导体中有持续电流的条件 一是有电源 二是导体与电源连成闭合回路 2 电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 它与负电荷定向移动的方向相反 在电源外部的电路中 电流的方向是从电源的正极流向负极 在电源的内部 电流是从电源的负极流向正极 二 对电动势的理解1 电动势的概念电源两端的电压由电源本身的性质决定 同种电源两极间电压相同 不同种电源两极间电压不同 为了表征电源的这种特性 引入电动势的概念 电动势用符号e表示 单位是伏特 v 2 电动势的数值电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 电动势等于电源的开路电压 3 电动势物理意义电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量 典例1 如图1 5 1 1 所示的电解槽中 在3s内各有4 5c的正 负电荷通过面积为0 1m2的横截面ab 求 1 在图中标出正 负电荷的定向移动方向及电解槽中的电流方向 2 电解槽中的电流为多大 电流的理解 图1 5 1 1 解析 1 导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的 知道了两极板电势的高低 可确定电解槽中的电场方向向右 可知电解槽中正电荷向右 负电荷向左做定向移动 由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同 与负电荷定向移动的方向相反 可知电解槽中电流图1 5 1方向向右 如右图1 5 1 2 图1 5 1 2 答案 1 正电荷向右 负电荷向左电流方向向右 2 3a 变式1 关于电流 以下说法正确的是 a 通过截面的电荷量多少就是电流的大小b 电流的方向就是电荷定向移动的方向c 在导体中 只要自由电荷在运动 就一定会形成电流d 导体两端没有电压就不能形成电流 答案 d 解析 根据电流的概念 电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量 知a项错 规定正电荷定向移动的方向为电流方向 知b项错 自由电荷定向移动才会形成电流 c错 形成电流的条件是导体两端有电压 d对 典例2 下列说法中正确的是 a 电源的电动势实质上就是电源两极间的电压b 电源的电动势在数值上等于两极间的电压c 电源的电动势与电压的单位相同 但与电压有本质的区别d 电动势越大 电源两极间的电压一定越高 电动势的理解 解析电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 而电压是电场中两点间的电势差 电动势与电压有着本质的区别 所以a选项错 c选项对 当电源开路时 电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势 但在闭合电路中 电源两极间的电压 路端电压 随外电阻的增大而增大 随外电阻的减小而减小 当电源短路时 r外 0 这时路端电压为零 所以b d选项错 故答案为c 答案c 借题发挥电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大小的一个量 是电源特有的物理量 电压是电场中两点的电势之差 又叫电势差 两者有本质上的区别 电源未接入电路时两极间的电压数值上等于电源的电动势 变式2 电源电动势的大小反映的是 a 电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小b 电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小c 电动势1 5v干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2v的蓄电池强d 以上说法均不正确 答案 b 解析 电源电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能的一种本领 电动势越大意味着它将其他形式的能转化为电能的本领越强 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方向相同 有时与负电荷定向移动方向相同 电流的理解 答案 c 解析 按照规定 正电荷定向移动的方向为电流的方向 与何种导体无关 只有c选项是正确的 2 在某电解池中 若在2s内各有1 0 1019个2价正离子和2 0 1019个1价负离子通过某一横截面 那么通过这个截面的电流是 a 0b 0 8ac 1 6ad 3 2a 答案 d 3 常用的手电筒是两节干电池串联作为电源的 与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个 以下所示数据为灯泡的额定电压 a 3vb 1 5vc 2 5vd 3 8v 答案 c 解析 两节干电池串联后总电动势为3v 用它给小灯泡供电 输出电压应略小于3v c正确 电动势的理解 4 多选 下列关于电源及内外电路的说法中 正确的有 a 在内 外电路中 正电荷受电场力的方向都是从正极指向负极b 在内 外电路中 电流的方向都是从正极指向负极c 在内 外电路中 电荷在电场力作用下做定向移动形成电流d 电源本质上是一种能量转化装置 答案 ad 解析 电源的正极带正电 负极带负电 因此在内 外电路中 电场方向都是从正极指向负极 正电荷受电场力的方向也