电流和电源 课件

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第一章电流和电源

第一章电流和电源

第一章五、电流和电源18世纪末,很多人都在致力于产生令人激动的电火花。

意大利医学教授伽伐尼(L.Galvani,1737 - 1798)发现,用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。

伽伐尼认为这是一种“动物电”现象。

金属只是起了导电的作用。

他当时并不知道,这一发现奏响了电磁学辉煌发展的序曲。

意大利化学和物理学家伏打(A.Volta,1745-1827)在重复了伽伐尼的实验后提出,产生电流的关键在于两种不同金属的连接,青蛙肌肉只是起到了检验作用。

基于这种思考,伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。

他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件,揭开了电力应用的新篇章。

图1.5-1意大利在1991年发行的纪念伽伐尼的邮票图1.5-2伏打电堆:在锌片和铜片之间夹上浸透了盐水或碱水的厚纸、布斤或皮革,再把几十个这样的单元叠置起来。

电流电荷的定向移动形成电流(electric current)。

要形成电流,必须有能够自由移动的电荷——自由电荷。

一切导体中都有自由电荷。

例如,金属中的自由电子,酸、碱、盐水溶液中的正、负离子,都是自由电荷。

什么条件下自由电荷才能做定向移动呢?把导体的两端分别接到电源的两极上,导体两端有了电压,这时导体中也有了电场。

导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动,形成电流。

干电池、蓄电池、发电机等电源,它们在电路中的作用是保持导体上的电压,使导体中有持续的电流。

导体中的电流可以是正电荷的定向移动,也可以是负电荷的定向移动。

习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

常用的导线是金属制成的。

在金属中,能够移动的是自由电子,电子带负电,所以,金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反(图 1.5-4)。

在电源外部的电路中,电流从电源的正极流向负极(图1.5-5)。

图1.5-3自由电荷的运动与电流的形成图1.5-4金属中自由电子的运动电流有强弱的不同。

《电源和电流》PPT优质课件

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极之间有电压
B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势
能的过程
C.电荷的移动形成电流
D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流
B
[在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,这一过程要
克服静电力做功,把其他形式的能转化为电势能,故选项 A 错误,
选项 B 正确。电荷的定向移动才形成电流,选项 C 错误。电路中要
______。
(2)使电路中的电流能够____
持续存在。
二、恒定电流
1.恒定电场:由稳定
____分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.自由电荷定向移动的平均速率:在恒定电场的作用下,自由
电荷定向加速
____运动,但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞,
碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间
(1)准确理解公式中各物理量的意义,式中的 v 是指自由电荷定
向移动的速率,不是电流的传导速率,也不是电子热运动的速率。
q
(2)I=neSv 是由 I= 导出的,若 n 的含义不同,表达式的形式
1.电源和电流
[学习目标]
1.了解电流的形成,知道电源的作用和导体中的恒
定电场。2.知道电流的定义及单位、方向的规定,理解恒定电流。(重
点)3.理解电流形成的微观解释。(难点)
自 主
预 习
探 新 知
一、电源
1.定义:能够把电子
____从正极搬运到负极的装置。
2.作用:(1)维持电源正、负极间始终存在电势差
t
思路点拨:(1)电流的方向:与正离子定向移动方向相同,与负
离子定向移动方向相反。
(2)通过某一截面的电荷量为通过该截面正、负离子电荷量的绝

电流和电源 课件

电流和电源   课件
荷反向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2,不能相互抵消。
(3)该公式为电流的计算式,不是电流的决定式,电流的大小是由电路中
的电压和电阻决定的。
(4)电流虽然有大小、有方向,但它不是矢量,它是一个有方向的标量。
(5)电流是一个基本物理量,因此,它的单位 A 是国际单位制中的基本
单位之一,常用单位还有 mA,μA。
其换算关系为 1 A=103 mA,1 A=106 μA。
【例题 1】 在某电路中,通过小灯泡灯丝的电流的大小是 250 mA,问 5 min
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 1 C 的电荷
量等于 6.25×1018 个电子所带的电荷量,由此即可算出通过灯丝的自由电子
离子所带电荷量的绝对值之和,即 Q=|Q1|+|Q2|,用此公式计算出的电流是 t


时间的平均值;由于 I= 是电流的定义式,所以不能认为 I 与 Q 成正比,与 t
成反比。
●名师精讲●
1.形成电流的条件
(1)要有能自由移动的电荷。
一切导体中都有自由电荷,例如:金属导体中的自由电子,酸、碱、盐水
源。
(3)电源的作用:电源使导体两端保持一定的电压,导体中就建立了电场,
从而使导体中的自由电荷做定向移动,形成了持续的电流。
2.电动势
(1)大小:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)决定因素
电源的电动势是由电源本身的性质决定的,它表征了电源把其他形式
的能转化为电能的本领大小。
(3)符号及单位:电动势的符号是 E,单位与电压的单位相同,也是伏特。
持两极之间有稳定的电势差

2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)

2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)

第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
(2)推导 导体 AB 中的自由电荷总数:N=nLS 总电荷量:Q=Nq=nLSq L 所有这些电荷都通过横截面所需要的时间:t= v Q nLSq 导体 AB 中电流为 I= = =nqSv。 t L v
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
e2 答案:I= kmr 2πr2m
第二章 1
mr k②
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
点评:解决这个题的关键是选取合适的过程,考虑到电子 运动的周期性,选取一个周期是最简洁的。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
如图所示,耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋 受到严重破坏,在一次雷电中,在 0.1s 时间内有 30C 电荷从 一个云层移到另一个云层,则平均电流为________。
知识点 2
恒定电场
1.定义: 由电路中稳定分布的 电荷 所产生的稳定电场。 2.形成:当电路达到稳定时,导线中的电场是由 电源 、
导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3.特点:任何位置的 电场强度 都不随时间发生变化。
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
知识点 3
第二章
恒定电流
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
本章的核心内容是欧姆定律,重点是电路的分析和计算, 难点是电路的设计。 ●学法指导 1.注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻 率等七个概念,要结合实例深刻理解它们,确定明白这些概念 的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定 律两个基本定律,一定要能够结合具体的电路灵活运用。

人教版高中物理必修三第十一章 1.电源和电流课件

人教版高中物理必修三第十一章 1.电源和电流课件
(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的平均速率。
(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=nev。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
变式训练2有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时
间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍,以下说法正确的是(
3.电流的强弱用电流这个物理量表示。单位时间内通过导体横
截面的电荷量越多,电流就越大。用I表示电流,q表示在时间t内通

过导体横截面的电荷量,有I= 。单位是安培,符号是A,常用的单
位还有毫安(mA)和微安(μA)。
4.电流的微观解释:导体的横截面积为S,自由电子数密度(单位体
积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则时间t
试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
课堂篇探究学习
探究一
探究二
解析:NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-,它们在静电力作用
下向相反方向运动。溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同,即
由A指向B。
Na+和Cl-都是一价离子,每个离子的电荷量为e=1.60×10-19
C,NaCl溶液导电时,Na+由A向B定向移动,Cl-由B向A运动,负离子的
的正、负离子的电荷量均为10 C,则电解液中的电流为多少安?
解析:(1)10 s 内通过某一横截面的电荷量是 10 C,则
10C
=1
10s
10C
I2= =1 A
10s
(2)正电荷形成的电流 I1=
负电荷形成的电流

I=

=
10C

高二物理电源和电流

高二物理电源和电流
正极
F
P
负极
电源的作用:就是把电 子从正极搬运到负极, 使电源两极间保持一 定的电势差。 电源相当于抽水机。
一、电源和电流
2、电源
①干电池: 在没有接入外电路时,两极间电压都是1.5V
②蓄电池: 在没有接入外电路时,两极间电压都是2.0V
蓄电池能够对外电 路提供持续电压的 本领比干电池大!
一、电源和电流


+
-
安培是基 本单位。
一、电源和电流
1、电流
(5)电流分类:
电流大小和方向都不随时间 ①直流电:电流方向不随时间变化的电流。 变化的电流——恒定电流。
②交流电:大小、方向随时间作周期变化的电流。
例与练
导体中有自由电荷
• 1、下列关于电流的说法中正确的是 ( ) 电流的方向是正电 • A.导体中产生电流的条件是导体两端保持 荷的定向运动方向 一定的电势差 • B.电流的方向就是电荷的定向运动方向 • C.电流的方向不变的电流叫恒定电流 • D.电流的方向和大小都不变的电流叫恒 定电流
例与练
• 2、在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板, 在两极板上加一定的电压,在10s内有 5×1018个Cu离子通过某截面,则碳棒中 的电流强度为多大?
q 5 10
18 1.6 10
19
2 2C 3.2C
q I 0.32A t
例与练
• 3、原子中电子绕原子核的圆周运动可以等 效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在 半径为r的圆周轨道上运动,电子的电量为 e,等效电流有多大?
5
一、电源和电流
2、电源
I

A、B之间 有电势差
A、B电势 差为零

人教版物理【选修1-1】1-5《电流和电源》ppt课件

人教版物理【选修1-1】1-5《电流和电源》ppt课件

答案: 这样两块活泼性不同的金属板插入电解质溶液中就构成了 原电池. 原电池是一个能自发进行氧化还原反应的装置 , 氧化反应和还原 反应分别在原电池的负极和正极上发生, 从而在外电路中产生电流.
五、电流和电源
目标导航 预习导引
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
答案: 干电池上标的“ 1. 5 V” 是干电池的电动势, 它表示干电池把 1 C 的正电荷由电源的负极移到正极, 就有 1. 5 J的化学能转化为电能.
五、电流和电源
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
一、电流
活动与探究 ( 1) 用毛线将干电池和小灯泡接成闭合回路, 小灯泡亮吗? ( 2) 若去掉干电池, 用导线把小灯泡正负极相连呢?想想为什么? 答案: ( 1) 中小灯泡不亮, 原因是小灯泡中没有电流通过. 因为毛线中 无自由电荷, 不导电. ( 2) 中灯泡不亮是因为电路中无电源.
Q ( 2) 公式: I= . t
( 3) 单位: 国际单位是安培, 简称安, 符号是 A. 4. 电流是标量.
五、电流和电源
目标导航 预习导引
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
预习交流 1
如图所示, 将一块锌板和一块铜板平行插入电解质溶液中, 如果用 导线将两金属板连接, 导线中会有电流吗?实际做一下, 并在导线上接入 电流表验证自己的结论.
18 + 18 -
五、电流和电源
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电流和电源
复习回顾: 电容器是用来储存电荷的装置。 两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都 可以组成电容器。 平行板电容器 电容器的电容 单位:法拉
1μF=10-6F
1pF=10-12F
电流的发现者伽伐尼的观点 这是一种“动物电”现象,
金 属只是起了导电的作用。
18世纪末,意大利医学教授伽伐尼发现,用相连的两种金属 分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。对这个现象
四、电源和电动势
1、闭合电路:由电源、用电器和导线、开关组成
2、电源种类:较多。如干电池、蓄电池、发电机。
3、电池: ⑴种类很多 ⑵不同的电池,两极间的电压不一样。例:
干电池两极间的电压大约是 1.5V 铅蓄电池两极间的电压大约是 2.0V
4、电动势: ⑴概念:电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决 定的.电源的这种特性,用电动势来描述。
三、电流强度
1、定义:通过导线横截面的电荷Q与所用时间t
的比值叫电流强度。符号:I
2、定义式: I= Q 3、物理意义:描述t 电流的强弱
4、单位:安培 简称:安 ,符号:A
1mA=10 -3A
1μA=10 -6A
5、人的身体内也有电流:如心电图、脑电图
你知道么? a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 b、电子手表工作时,液晶显示屏的电流为 0.2μA左右。
一切导体中都有由电荷。 ⑵自由电荷包括:
金属中的自由电子, 酸、碱、盐中的正、负离子。 2、电流定义:电荷的定向移动形成电流。
3、形成电流的条件:
⑴有自由电荷
⑵把导体接到电源两极上,导体
两端有电压,这时导体中也有
了电场。
4、电பைடு நூலகம்:能使导体两端有电压 的设备。
例:干电池、蓄电池、发电机。 5、电源的作用:保持导体两端
的电压,使导体中有持续的 电流
二、电流的方向
1、导体中的电流可以是正电荷的定向移动,也可以是 负电荷的定向移动。
2、规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 3、金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反。
4、在电源外部的电路中,电流从电源的正极流 向负极。
注意: 在电源内部的电路中,电流从负极流向正极。
c、彩色电视机工作时,屏幕为21吋,电源 的
工作电流为0.4A左右;屏幕为29 吋,电源的 工作电流为1A左右。
d、50Hz的交流电,人能感触到的触电电流 为
1mA,能够自行摆脱电源的触电电流为 10mA,触电电流达到50mA以上,将引起心 室颤动。因此,国际电工委员会规定的安全电 流(摆脱电流)为10mA。
6、电源电动势: 电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定。 电源的这种特性,物理学中用电动势来描述。 等于电源没有接入电路时两极间的电压; 了解常见电 池电动势的大小。
补充初中学过的几个公式
1、欧姆定律: I = U R
2、电功: W = UIt = I 2Rt = U 2 t R
3、电功率:
伏打的观点
产生电流的关键是两种不 同金属的连接,青蛙肌肉只是 起了检验的作用。
基于这种思考,伏打发明了能够提供持续 电流的“电堆”——伏打电堆——最早的电 源。
伏打电堆在锌片和铜片之间加上浸透了盐 水或碱水的厚纸、布片或皮革,再把几十个这 样的单元叠置起来。
一、电流 1、自由电荷: ⑴指能够自由移动的电荷。
电池种类
1号
5号
7号
蓄电池
积层电 池
电动势
(单位:V)
电池种类 苹果电池 土豆电池 西红柿电池
电动势
(单位:V)
小结
1、电流是电荷(电子、离子)定向移动形成的。
2、正电荷定向移动的方向为电流方向.
金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反
在电源外部的电路中,电流从电源的正极流向负极。
3、 形成电流的条件:
⑴有自由电荷,⑵导体两端有电压(导体内有电场)
4、电流强度
(1)通过导线横截面的电荷Q与所用时间t 的比值
(2)定义式:I=Q/t
(3)物理意义:描述电流的强弱
(4)单位:安培 简称:安 ,符号:A
1mA=10 -3A
1μA=10 -6A
小结
5、电源的作用: 能够提供电压,使导体中有持续的电流。 是将其他形式的能转化为电能的装置。
电动势的符号: E 单位: 伏特 V
⑵大小:电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
干电池的电动势大约是 1.5V 可充电的镍氢电池的电动势大约是 2.0V
5、电源是将其他形式的能转化为电能的装置 各种化学电池把化学能能转化为电能 发电机把机械能能转化为电能 太阳电池把太阳能能转化为电能
将你测得的电动势填入下表:
P=
UI =
I2R =
U2
R
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