电源和电流（教学课件）物理人教版2019

引入本章内容人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。引入本章内容但是，无论在自然界还是在生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律?产生哪些效应?这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢?引入本章内容

电学已经改变了我们的生活方式，并且产生了一个巨大的工程应用领域。——塞格雷11.1电源和电流人教版（2019）高中物理（必修

第三册）第十一章电路及其应用目录电源恒定电流拓展学习巩固提升学习目标1.知道什么是电

源的作用，以及电源的作用是什么2.知道什么是恒定电场，恒定电场的特点3.电流的概念，电流的如何定义的4.电流的微观表达式推导学习重难点1.电源是如何移送电荷以及电源的作用2.恒定电场的性质为什么与静电场相同3.电流的微观表达式的应用新课导入电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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?观察与思考电

源第一部分一.电流的产生A++++++++_B_______-如果在两个电荷之间连接一条导线，导线中会不会有电流？这个电流会持续存在吗？思考下面的问题一.电流的产生-BA导线中的电流只是瞬间的。原因：由于B失去电子，A得到电子，AB间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，电路中也没有了电流。一.电流的产生怎样才能产生持续的水流呢AB连通器水势A水势B连通器中的水流是短暂的，不能连续的。加一个抽水机，连通器中的水流就是连续的。一.电流的产生怎样才能产生持续的电流呢如果在电路中加一个装置，它能把负电荷从正极移到负极，这样电路中的电流就持续下去。二.电源1.定义:电源是能够不断把电子从正极搬到负极，从而维持电势差的装置，从能量学来看，电源是把其他形式的能量转化成电能的装置。电源的理解：

电源通过非静电力（如电池中的化学力、发电机中的电磁力）将正电荷从低电势区域（负极）搬运到高电势区域（正极），从而在两极之间建立并维持电压；2.电源的作用：电路中维持电势差（电压），使电荷能够定向移动形成持续的电流三.常见的电源干电池铅蓄电池手机锂电池电动汽车锂电池恒定电流第二部分四.电路中导线中电场的产生机理：---+A+++++++___B_____P--由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。恒定电场的性质和规律与静电场相同。

详尽的分析表明：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。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。1.恒定电场：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。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定——恒定电场。2.基本性质：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同;3.基本规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。导线中的恒定电场五.恒定电场：由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定。1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流2、电流的方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。电子向某一方向定向移动等效于正电荷向相反的方向定向移动，也就是说电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。五.恒定电流：1.定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量）

2.物理意义:表示电流的强弱程度3.定义公式：4.单位:国际单位安培(A)1A=1C/s常用单位：毫安（mA）、微安（μA）电流是标量还是矢量？特别强调：电流是标量五.恒定电流：拓展学习第三部分六.电流的微观表达式：

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为n，每个自由电荷量为q。理论推导：故导体AB中的电流导体中的自由电荷数总电荷量

所有这些电荷通过横截面所需要的时间lS电子定向移动的平均速率电子无规则热运动的速率电流传导的速率

电子运动的3种速率比较电流由自由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的平均速率。

导体内部电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成宏观电流。

等于光速，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。10-4m/s105m/s3×108m/s电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量单位：安时A•h毫安时mA•h某充电宝的容量为10000mA•h，说说它的意义以及最多能放出多少电量充电电流为10000mA时，可充1h。最多放出的电荷量是课

堂

总

结【典例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。课堂练习【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如图），自由电子从它的左端定向移动到右端的时间为t，则这段导线的长度为vt，体积为vtS，质量为ρvtS，则这段导线中的原子数为则这段导线中的自由电子数也为n，t时间内通过导体横截面的电荷量:把这个式子代入

,得解得vtvSv

C【典例3】据报导，华为最新的某型号手机的电池容量达到7000mA·h，且拥有低功耗芯片加持，使得它的待机时间超过18天，持续播放视频的持续时间为20小时，则播放视频时产生的电流约为（）A．16mA B．200mA C．350mA D．400mAc【典例4