高一物理导体中的电场和电流PPT精品课件
电流课件ppt
电气火灾的预防与扑救
电气火灾的预防
不接触高于36V的低压带电体，不靠近高于 1000V的高压带电体。不用绝缘皮破损的导 线（如果破损须及时更换）。不用要铜丝、 铁丝、铝丝、保俭丝等代替保险丝。不用要 铜丝、铁丝、铝丝等做过载保护线。不接触 绝缘皮破损的开关和插座。
电气火灾的扑救
首先切断电源，若不能切断电源，只能带电 灭火，灭火器可以使用干粉灭火器或二氧化
化学效应
总结词
电流通过某些化学物质时，会引 发化学反应。
详细描述
电流可以促进化学反应的进行， 这种由电流引发的化学反应称为 电解。例如，电解水可以得到氢 气和氧气。
欧姆定律
总结词
描述了电流、电压和电阻之间的关系。
详细描述
欧姆定律指出，在一定的温度下，流过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，而与导体的电阻成 反比。公式表示为 I=U/R，其中 I 是电流，U 是电压，R 是电阻。
随着科技的发展，节能型电光源 的普及，如LED灯，具有高效、 节能、环保等优点，正逐渐替代
Байду номын сангаас传统电光源。
智能控制
现代照明系统可以通过智能控制 技术实现自动化调节和控制，如 调光、定时开关、场景切换等功 能，提高照明质量和节能效果。
动力
电机驱动
精准控制
电流可以转换成机械能，驱动各种电 机运转，为人类的交通运输、工业生 产和日常生活提供动力。
电路的组成
总结词
电路由电源、负载、开关和导线等组成
详细描述
电源是提供电能的部分，负载是消耗电能的设备，开关用于控制电路的通断，导线则是 电流传输的媒介。
04
电流的应用
照明
照明
电流可以通过电灯转换成光能， 为人类提供照明，方便人们的生 活和工作。常见的电光源包括白
高中物理课件 第3章-第1节 电流
横截面的正、负电荷量绝对值的和
向相反)
(3)I 与 q、t 均无关
2．电流的微观表达式 (1)建立模型 如图 3-1-4 所示，AD 表示粗细均匀的一段导体，长为 l，两端加 一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为 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，每个自由电荷的电荷量为 q.
图 3-1-1
探讨 1：导体中自由的电流是怎样形成的？ 【提示】 导体中自由电荷定向移动． 探讨 2：怎样才能使电路中有持续的电流？ 【提示】 持续的电压和自由电荷．
[核心点击] 电流形成的条件
(1)回路中存在自由电荷，是形成电流的条件． ①金属导体中的自由电荷是电子，金属的原子核对电子的束缚能力较弱， 电子很容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，故金属导体中存在大量的自由 电荷． ②电解液中的自由电荷是正、负离子．
[核心点击]
1．对电流 I＝qt 的理解 电流定义式
电流方向
(1)I＝qt 是单位时间内通过导体横截面的 电流方向与正电荷定向移动
电荷量，横截面是整个导体的横截面， 方向相同，和负电荷定向移动
不是单位截面积
方向相反(金属导体中电流的
(2)当电解质溶液导电时，q 为通过某一 方向与自由电子定向移动方
1．(多选)以下说法正确的有( ) A．只要有可以移动的电荷，就存在着持续电流 B．只要导体两端没有电压，就不能形成电流 C．只要导体中无电流，其内部自由电荷就停止运动 D．金属导体内持续电流是自由电子在导体两端的持续电压下形成的
【解析】 形成电流的条件是：导体两端有电压；形成持续电流的条件是： 导体两端有持续的电压，故 B、D 对；无论导体两端有无电压，其中的自由电荷 均做永不停息的无规则热运动，当导体两端加上持续电压后，在电场力作用下， 自由电荷在热运动的基础上叠加一个定向移动，从而形成持续电流，故 A 错； 导体中无电流时，自由电荷不做定向移动但仍做热运动，故 C 错．
2.1 导体中的电场和电流
2.1 导体中的电场和电流导体中的电场和电流是固体物质中电子运动的重要性质。
在物质中存在自由电子，当外加电场作用于导体时，自由电子会受到电场力的作用而产生电流。
本文将详细介绍导体中的电场和电流的相关概念和特性。
1. 导体中的电场导体中存在大量自由电子，这些自由电子能够在导体内自由移动。
当导体外加电场时，电场力会作用于自由电子，使得电子在导体内发生漂移。
导体中的电场主要通过电子的漂移来展现。
导体中的电场强度与导体内自由电子的密度和电子的漂移速度相关。
当外加电场的电场强度增加时，自由电子的漂移速度也会增加，导致电流密度增大。
此时，导体中的电阻会产生一定的电压降，使得电流得以流动。
2. 导体中的电流导体中的电流是指带电粒子（一般为电子）在导体中的移动。
导体中的电流主要是由外电场作用于导体内的自由电子而产生的。
当外加电场作用于导体中时，电场力会作用于自由电子，使得它们在导体内发生漂移。
自由电子在导体内的漂移形成了电流。
导体中的电流方向与电场方向相反。
具体来说，当外加电场方向为正方向时，导体内的电流方向为负方向。
导体中的电流通过单位横截面积的电荷量来表示，单位为安培（A）。
电流大小与电荷量和电流流动的时间相关。
根据欧姆定律，导体中的电流与电压和电阻之间存在线性关系。
当给定电压情况下，导体的电阻越小，电流就越大。
3. 导体中的电场和电流关系导体中的电场和电流之间存在着密切的关系。
外加电场会使导体内的自由电子发生漂移，产生电流。
导体中的电流会使得导体内部形成一个电场分布，该电场与外加电场方向相反，抵消外加电场对导体内电子的作用。
导体中的电场分布可以用导体内的电势分布来描述。
在稳态下，导体内各点的电势相等。
这是因为在稳态下，导体内的自由电子已经达到了平衡状态。
通过电位移定义电场强度，可以得出导体内各点的电势相等。
导体中的电场分布和导体内的电流分布存在一定的关系。
在导体中存在一种现象，即导体内的电流主要在导体表面流动。
高中物理第一章电场电流第五节电流和电源课件新人教版选修1
Q 2．公式 I＝ t 的理解 (1)公式中 Q 是 t 时间内通过某一横截面的电荷量。 (2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，Q
＝Q 1＋Q 2；异种电荷反向通过某一横截面时，Q ＝|Q 1|＋|Q 2|， 不能相互抵消。
值之和。故 I＝Q /t＝(2×5)/5 A＝2 A。 答案：2 A
结束
语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
Q (2)电流公式 I＝ t 中 Q 是通过某截面的总电量。
[解析] 铜离子和硫酸根离子都是二价离子，离子的电荷 量为 q1＝q2＝2×1.6×10－19 C。
所以
Q I＝ t
＝n1q1＋t n2q2
＝5.625×1018×2×1.6×10－109＋.044.375×1018×2×1.6×10－19A ＝80 A。
[答案] C
借题发挥 电动势的概念比较抽象，要注意辨析其物理意义，不要
和其他电学概念混淆。
2．有关电动势的说法中正确的是
()
A．电源电动势的大小，等于电源没有接入电路时电源两极间
的电压的大小，所以当电源接入电路时，电动势大小将
发生变化
B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大
C．龟源的电动势越大，也就是电源内储存的电越多
把其他形式的能转化为电能的本领大小。电动势的符号为 E ，单
位与电压单位相同，也是 伏特 。
[重点诠释]
1．电源的作用 电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电路中能提 供持续的电压，给用电器提供电能。 2．电源的电动势 描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。 不同的电源，电动势不同。 (1)电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源 内从负极移送到正极所做的功。
高中物理 第一章 电场电流 第5讲 电流和电源课件 新人教版选修1-1
3
预习导学
课堂讲义
@《创新设计》
想一想 只要导体中自由电荷运动，导体中就有电流，这种说法正确 吗？为什么？ 答案 不正确.当导体两端无电压时，导体中的自由电子在做无规则热 运动，但是导体中没有电流.
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预习导学
课堂讲义
@《创新设计》
二、电源和电动势 1.一个闭合电路由__电__源___、用电器和导线、开关构成. 2.电源把其他形式的能转化为__电__能___. 3.电动势：不同的电源，两极间电压的大小___不__同__.这是由_____电__源__本__身___的性质决定
中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向
相同，Q 应为正、负电荷量绝对值之和.
7
预习导学
课堂讲义
@《创新设计》
【例1】 关于电流的概念，下列说法中正确的是( ) A.导线中有电荷运动就形成电流 B.电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向运动的方向 C.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位 D.对于导线，只要其两端电压为零，电流也必为零 解析 电流是电荷定向移动形成的，电流虽然有方向，但电流是标量，因电流的运 算不满足平行四边形定则；电流是物理量中一个基本物理量，其单位“安培”在国 际单位制中是一个基本单位；导体两端电压为零，导体中电流一定为零，故选项C、 D正确. 答案 CD
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预习导学
课堂讲义
@《创新设计》
一、对电流的进一步理解 1.电流的形成条件：(1)存在大量的自由电荷；(2)导体两端存在电压. 2.电流是标量：电流虽有方向，但不是矢量，是标量.运算遵循代数法则. 3.电流的方向：电流方向规定为正电荷定向移动的方向，金属导体中电流方向与自
由电子定向移动方向相反. 4.电流定义式 I＝Qt 为单位时间内通过某横截面的电荷量，Q 只代入绝对值.电解液
高中物理必修三 电学 课件
高中物理必修三电学课件第一章电平衡和电势能电场概念及电场强度的定义电荷与电场之间的相互作用是电学研究的基础，电场是电荷周围空间存在的物理场。
电场强度的定义为单位正电荷在该点所受的电场力。
公式表示为：E =F / Q其中，E表示电场强度，F表示在该点单位正电荷所受的电场力，Q 表示单位正电荷。
电势差和电势能电势差是指两点之间单位正电荷所做的功。
公式表示为：ΔV = W / Q其中，ΔV表示电势差，W表示所做的功，Q表示单位正电荷。
电势差的计算根据电势差的定义，可以通过积分的形式求解。
对于一定电场强度分布的情况，可以应用积分公式计算电势差。
电场强度与电势的关系电场强度与电势之间存在以下关系：E = -dV / dr其中，E表示电场强度，V表示电势，r表示距离。
第二章电容器和电容平行板电容器平行板电容器是一种常见的电容器，由两块平行的导体板构成，之间填充绝缘介质。
平行板电容器的电容可以通过公式计算：C = ε0 * εr * A / d其中，C表示电容，ε0表示真空中的电介质常数，εr表示介质相对电容常数，A表示平行板的面积，d表示板间距离。
电容器的串联和并联电容器的串联和并联是常见的电路连接方式。
串联时，总电容为各电容器电容之和；并联时，总电容可以通过公式计算：1 / C总 = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3其中，C总表示总电容，C1、C2、C3表示各电容器的电容。
电容器的能量存储电容器可以存储电能，其能量存储可以通过公式计算：E = 1/2 * C * U^2其中，E表示电容器的能量存储，C表示电容，U表示电压。
第三章电流和电路电流的概念和电荷守恒定律电流是单位时间内通过导体的电荷量。
根据电荷守恒定律，电流的大小取决于单位时间内通过横截面的电荷量。
电流的计算和电流的方向电流的计算可以通过公式表示：I = Q / t其中，I表示电流，Q表示通过横截面的电荷量，t表示时间。
根据电子的流动方向，电流可分为正向电流和反向电流。
人教版高中物理必修三第十一章 1.电源和电流课件
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
导体中的电场和电流
导体中的电场和电流电源：其作用是在电源内部把电子从正极搬运到负极导线中的电场：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同激发形成，由稳定分布的电荷所形成的电场是恒定电场恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱的物理量公式Q=IT，I=Q/T一、电流1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流2、电源可使电路中保持持续电流二、导线中的电场1、导线中电场的形成2、恒定电场三、恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱程度的物理量公式Q=IT，I=Q/T单位：安培A 毫安微安四、电流的微观表达式1、电流的微观表达式I=NQSV（推导过程略）2、三种速率的区别电流传导速率：等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级为10-5M/S（对每个电子而言）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况为每秒几百米电动势一、电源1、定义：电源是把其他形式的能转化为电能的装置2、作用：在导体（或电路）两端保持一定的电压二、电动势1、非静电力2、电动势（1）定义：静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值（2）公式：E=W/Q（3）单位：伏特V（4）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功（5）方向规定：标量，为研究方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极三、内阻电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，叫做电源的内阻。
内阻和电动势同为电源的重要参数欧姆定律一、欧姆定律1、欧姆定律的实验探究（1）实验目的：研究导体中的电流跟导体两端电压之间的关系（2）实验原理：用电压表测量导体两端的电压，用电流表测量导体中的电流，观察和记录数据，在坐标系中作出U-I图象进行探究，找出规律（3）实验过程及数据处理（略）（4）结论：实验结果分析（5）同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值U/I是一个常数（6）在同样的电压下，比值U/I大的电流小，比值U/I小的电流大，所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫电阻，用字母R表示，则R=U/I2、欧姆定律（1）、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比（2）、表达式：I=U/R（3）适用条件：金属导电和电解液导电3、电阻（1）、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻（2）、定义式：R=U/I（3）、单位：欧姆，常用的还有千欧、兆欧，换算关系（略）（4）、物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小二、导体的伏安特性曲线1、定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压I，画出的导体的I—U 图线叫做导体的伏安特性曲线2、线性元件伏安特性曲线是通过原点的直线，表示电流与电压成正比，如图所式（图略），其斜率等于电阻的倒数，即tanA=I/U=1/R，所以曲线的斜率越大，表示电阻越小3、非线性元件伏安特性曲线不是直线，表示电流与电压不成正比的电学元件。
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德罗常数NA=6.62×10 23mol-1，电子的电量
e=-1.6 × 10 -19 C 。
求:铜导线中自由电子定向 移动的速率
v sv
v IM 7.5105m /s
SN Ae
vt
注意几个速度问题
电子定向移动速率:
其大小与电流有关，一般数量级为10-5m/s
电流传导速率：
（对每个电子而言）
等于光速，电路一接通，导体中的电子立即
恒定电场的说明
• 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。 -----恒定电场
恒定电场 电场强度不变 自由电子在各个位置的定向运动速率也不变 串一个电流表,读数不会变
恒定电流
1.导体中的电场和电流
重点：电流的概念及其应用 难点：电源的作用
导线中的电场
导线中产生瞬时电流
++++++++++++++++ A
— — —
—— ——
——
——
B
+
+
++ +
+
+ +
++ ++
+
+ +
++
+
+
+ ++
+ ++
A
B
A，B两导体成为 一个等势体
抽水机的作用？
抽
水
水
池
机
水
A
池
B
装置P就是电源， 抽水机的作用？ 其作用是？
受到电场力作用而定向移动形成电流
电子热运动速率：率与
温度有关，通常情况为每秒几百米
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
描述电流强弱程度的物理量
例题：
原子中的电子绕原子核的运动可以等效为
环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为 r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为 e，
等效电流为多大？
例题：
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=8.9×103 kg/m3 ，
铜的摩尔质量M=6.02×10-2 kg/mol，阿伏加
电流的大小和方向
• 单位时间内通过导线横截面的电荷量 越多，表明导线通过的电流越大。
q It
• 电流虽有方向但是标量
恒定电流的基本概念
定义：大小和方向都不随时间变化的电流
公式： q It I q
t
单位：安培 A 毫安 mA 微安μA 方向：规定正电荷的运动方向
电流虽有方向但是标量 物理意义：
水 池 A
抽水机
水
A
+++++++++ +++++++
— — — —
—— —— —
B
——
池 B
P
导线中的电场
A
B
假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft
N
F
Fn M
E0
导线中的电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
A
B
导线内很快形成沿
导线方向恒定电场
Ft
N
F
Fn M
E0
E′
M
N
E0
E E0
N
M E