《电源和电流》课件

第1节电源和电流第1节电源和电流1核心素养物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q＝It分析相关问题。会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。核心物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体2知识点一电源[观图助学]

如图所示，A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子在导线中定向移动，导线中有瞬间电流，我们想在导线中产生持续的电流，应该怎样解决呢？知识点一电源[观图助学]31.电源的概念：在电路中把在________作用下移动到导体A的电子________到导体B的装置。2.电源的作用 (1)在导体A、B两端维持一定的________。 (2)使电路中保持________的电流。静电力搬运电势差持续1.电源的概念：在电路中把在________作用下移动到导体43.常见的电源3.常见的电源5[思考判断](1)电源能把其他形式的能转化为电能。(

)(2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。(

)√×[思考判断]√×6[观图助学]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，这是因为有持续的电流流过小灯泡，电流是怎么形成的呢？知识点二恒定电流[观图助学]雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它71.恒定电场(1)定义：由____________的电荷所产生的稳定的电场。(2)形成：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。(3)特点：导线内的电场线与导线________，电荷的分布是________的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。稳定分布平行稳定1.恒定电场(1)定义：由____________的电荷所产82.电流定向移动电流强弱程度毫安微安103106正电荷2.电流定向移动电流强弱程度毫安微安103106正电荷93.恒定电流(1)概念：大小、方向都________________的电流。(2)形成：____________使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。不随时间变化恒定电场3.恒定电流(1)概念：大小、方向都____________10××√×××√×11[观察探究]

如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。(1)确定通过导电液体中电流的方向；(2)计算导电液体中电流的大小。核心要点对电流的理解[观察探究](1)确定通过导电液体中电流的方向；核心要点对电12《电源和电流》课件13[探究归纳]1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。(1)产生电流的条件：导体两端有电压。(2)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。[探究归纳]电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导142.电流的方向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与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。2.电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷153.电流的大小3.电流的大小164.电流是标量电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量。导师点睛判断一个物理量是矢量还是标量，关键是看其运算法则是否满足平行四边形定则。4.电流是标量电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电17[试题案例][例1]下列说法中正确的是(

) A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在[试题案例]18解析自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误；形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。答案B解析自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动19[例2]如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(

)[例2]如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液20答案D答案D21《电源和电流》课件22[针对训练1](多选)下列关于电流方向的说法中，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 D.在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同

解析人们规定电流的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，A错误，B、D正确；金属导体中，自由电子的定向移动形成电流，故在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，C正确。

答案BCD[针对训练1](多选)下列关于电流方向的说法中，正确的是(23[针对训练2]某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是(

) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A答案D[针对训练2]某电解池中，若在2s内各有1.0×101924[要点归纳]1.电流的微观表达式的推导金属导体中的电流跟自由电子定向移动的速率有关，它们之间的关系可用下述方法简单推导出来。核心要点电流的微观表达式[要点归纳]金属导体中的电流跟自由电子定向移动的速率有关，它25导体左端的自由电子到达右端导体左端的自由电子到达右端262.对电流的微观表达式I＝neSv的理解2.对电流的微观表达式I＝neSv的理解27[试题案例][例3](多选)一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有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Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(

)[试题案例]28思路点拨计算自由电子数目有以下两条思路：(1)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于Δt时间内通过导线横截面的电荷量IΔt与自由电子电荷量q的比值。(2)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于导线vΔt长度内所含的自由电子数。思路点拨29答案AC答案AC30方法归纳利用I＝nqSv分析问题应注意的三个方面(1)各个物理量都要用国际单位。(2)正确理解各符号的意义，特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数，v表示自由电荷定向移动速度的大小。(3)若已知单位长度的自由电荷数为n，则电流的微观表达式为I＝nqv方法归纳利用I＝nqSv分析问题应注意的三个方面31[针对训练3]一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为(

) A.neSv B.nev C.N D.Ne答案D[针对训练3]一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由32[要点归纳]核心要点三种不同速率的比较自由电荷定向移动速率自由电荷定向移动形成电流，其中电荷定向移动的速率一般为10－5m/s的数量级无规则热运动速率导体中的自由电子在不停地做无规则运动，由于沿各个方向无规则运动的机会相等，故不能形成电流。常温下自由电子热运动的速率的数量级为105m/s电场传播速率(或电流传导速率)就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流[要点归纳]核心要点三种不同速率的比较自由电荷定向移动速率自33[试题案例][例4]一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(

) A.单位体积内自由电子数较多 B.自由电子定向移动的速率较大 C.自由电子的热运动速率较大 D.电流的传导速度较大[试题案例]34解析对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电流和自由电子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，故B正确，C错误；电流的传导速度是电场的形成速度等于光速c，和电流的大小无关，选项D错误。答案B解析对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电35[针对训练4]导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm2。 (1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10－19C)? (2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)? (3)自由电子沿导线定向移动1m，平均要多少时间？(2)由公式I＝neSv，[针对训练4]导线中的电流是1A，导线的横截面积为1m36答案(1)6.25×1018个(2)7.35×10－5m/s

(3)3.78h答案(1)6.25×1018个(2)7.35×10－5372.成功与不成功之间有时距离很短——只要后者再向前几步。7.语言是银，沉默是金，那么行动就是钻石。16.在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。14.真正的坚强是当所有的人都希望你崩溃的时候，你还可以振作。7.命运总是不如人愿。但往往是在无数的痛苦中，在重重的矛盾和艰辛中，才是人成熟起来12.山不辞土，故能成其高;海不辞水，故能成其深!12.男子汉应该是一种内在的品质，而不是靠化妆和表演就能显现出来的!10.平生不做皱眉事，世上应无切齿人。2.问题永远在自己身上。20.人生最痛苦的事情是，人死了，钱没花完。14.那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。5.对于不可改变的事实，除了认命以外，没有更好的办法了。13.暗恋只是一个人的独角戏，却在心里演了一幕又一幕。就像林夕说的那句话一样：他可能没有做过什么，也可能不小心做多了些什么，却无辜地被你大爱了一场。4.人因为心里不快乐，才浪费，是一种补偿作用。2.高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。11.她活着了，她一个人痛苦。如果她死了，会给她众多的亲人带去痛苦，于是她就痛苦的活着……智慧竖立起来的!3.别人永远对，我永远错，这样子比较没烦恼。17.要冒一险!整个生命就是一场冒险，走得最远的人常是愿意去做、愿意去冒险的人。14.胜利者往往是从坚持最后五分钟的时间中得来成功。---牛顿(英国)(闪点)13.行动才能成功，教练改变人生。19.如果你能每天呐喊二十一遍「我用不着为这一点小事而烦恼」，你会发现，你心里有一种不可思议的力量，试试看，很管用的。2.问题永远在自己身上。3.贫穷是不需要计划的，致富才需要一个周密的计划——并去实践它。14.命运负责洗牌，但是玩牌的是我们自己!2.成功与不成功之间有时距离很短——只要后者再向前几步。第1节电源和电流第1节电源和电流39核心素养物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q＝It分析相关问题。会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。核心物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体40知识点一电源[观图助学]

如图所示，A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子在导线中定向移动，导线中有瞬间电流，我们想在导线中产生持续的电流，应该怎样解决呢？知识点一电源[观图助学]411.电源的概念：在电路中把在________作用下移动到导体A的电子________到导体B的装置。2.电源的作用 (1)在导体A、B两端维持一定的________。 (2)使电路中保持________的电流。静电力搬运电势差持续1.电源的概念：在电路中把在________作用下移动到导体423.常见的电源3.常见的电源43[思考判断](1)电源能把其他形式的能转化为电能。(

)(2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。(

)√×[思考判断]√×44[观图助学]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，这是因为有持续的电流流过小灯泡，电流是怎么形成的呢？知识点二恒定电流[观图助学]雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它451.恒定电场(1)定义：由____________的电荷所产生的稳定的电场。(2)形成：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。(3)特点：导线内的电场线与导线________，电荷的分布是________的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。稳定分布平行稳定1.恒定电场(1)定义：由____________的电荷所产462.电流定向移动电流强弱程度毫安微安103106正电荷2.电流定向移动电流强弱程度毫安微安103106正电荷473.恒定电流(1)概念：大小、方向都________________的电流。(2)形成：____________使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。不随时间变化恒定电场3.恒定电流(1)概念：大小、方向都____________48××√×××√×49[观察探究]

如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。(1)确定通过导电液体中电流的方向；(2)计算导电液体中电流的大小。核心要点对电流的理解[观察探究](1)确定通过导电液体中电流的方向；核心要点对电50《电源和电流》课件51[探究归纳]1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导体中形成恒定电场，导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。(1)产生电流的条件：导体两端有电压。(2)形成持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合。[探究归纳]电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后，导522.电流的方向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与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。2.电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷533.电流的大小3.电流的大小544.电流是标量电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量。导师点睛判断一个物理量是矢量还是标量，关键是看其运算法则是否满足平行四边形定则。4.电流是标量电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电55[试题案例][例1]下列说法中正确的是(

) A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在[试题案例]56解析自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误；形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。答案B解析自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动57[例2]如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(

)[例2]如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液58答案D答案D59《电源和电流》课件60[针对训练1](多选)下列关于电流方向的说法中，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 D.在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同

解析人们规定电流的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，A错误，B、D正确；金属导体中，自由电子的定向移动形成电流，故在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，C正确。

答案BCD[针对训练1](多选)下列关于电流方向的说法中，正确的是(61[针对训练2]某电解池中，若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是(

) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A答案D[针对训练2]某电解池中，若在2s内各有1.0×101962[要点归纳]1.电流的微观表达式的推导金属导体中的电流跟自由电子定向移动的速率有关，它们之间的关系可用下述方法简单推导出来。核心要点电流的微观表达式[要点归纳]金属导体中的电流跟自由电子定向移动的速率有关，它63导体左端的自由电子到达右端导体左端的自由电子到达右端642.对电流的微观表达式I＝neSv的理解2.对电流的微观表达式I＝neSv的理解65[试题案例][例3](多选)一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有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Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(

)[试题案例]66思路点拨计算自由电子数目有以下两条思路：(1)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于Δt时间内通过导线横截面的电荷量IΔt与自由电子电荷量q的比值。(2)Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目等于导线vΔt长度内所含的自由电子数。思路点拨67答案AC答案AC68方法归纳利用I＝nqSv分析问题应注意的三个方面(1)各个物理量都要用国际单位。(2)正确理解各符号的意义，特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数，v表示自由电荷定向移动速度的大小。(3)若已知单位长度的自由电荷数为n，则电流的微观表达式为I＝nqv方法归纳利用I＝nqSv分析问题应注意的三个方面69[针对训练3]一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为(

) A.neSv B.nev C.N D.Ne答案D[针对训练3]一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由70[要点归纳]核心要点三种不同速率的比较自由电荷定向移动速率自由电荷定向移动形成电流，其中电荷定向移动的速率一般为10－5m/s的数量级无规则热运动速率导体中的自由电子在不停地做无规则运动，由于沿各个方向无规则运动的机会相等，故不能形成电流。常温下自由电子热运动的速率的数量级为105m/s电场传播速率(或电流传导速率)就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流[要点归纳]核心要点三种不同速率的比较自由电荷定向移动速率自71[试题案例][例4]一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的是(

) A.单位体积内自由电子数较多 B.自由电子定向移动的速率较大 C.自由电子的热运动速率较大 D.电流的传导速度较大[试题案例]72解析对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电流和自由电子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，故B正确，C错误；电流的传导速度是电场的形成速度等于光速c，和电流的大小无关，选项D错误。答案B解析对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A错误；电73[针对训练4]导线中的电流是1A，导线的横截面积为1mm2。 (1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10－