人教版新教材《电源和电流》ppt1
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2023新教材高中物理第十一章电路及其应用1电源和电流课件新人教版必修第三册
导体 AD 内的自由电荷全部通过横截面 D 所用的时间 t＝vl 导体 AD 内的自由电荷总数 N＝nlS 总电荷量 Q＝Ne＝nlSe
一、电源 1．填一填 (1)定义：如图11.1-1所示，能把 电子 从A搬运到B的装置。其中A、B为电
源的两个 电极。
图11.1-1 (2)作用：使电路中的电流能够 持续 存在。
2．判断
(1)电源的两极间存在一定的电势差。
(√)
(2)电源能把正电荷从正极搬运到负极。
(×)
(3)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
【重难释解】 1．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。 2．电流的定义式：I＝qt ，用该式计算出的电流是时间 t 内的平均值。对 于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。 3．电流虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则。
典例1 如图 11.1-4 所示，电解池内有一价的电解液，t 时间内通过溶液
解析：根据电流的定义式 I＝qt 得，3.2 s 内通过导体横截面的电荷量 q＝It＝ 5×10－6×3.2 C＝1.6×10－5 C，n＝qe＝11..66××1100－－159＝1.0×1014 个，A 正确。
答案：A
2．如图11.1-5所示，某电解池中，若在2 s内有5.0×1015个二价正离子和
1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么
通过这个截面的电流的大小和方向是
()
A．0.8 mA，水平向左 C．1.6 mA，水平向右
图11.1-5 B．0.08 mA，水平向左 D．0.16 mA，水平向右
解 析 ： 2 s 内 流 过 截 面 的 电 荷 量 为 Q ＝ 5.0×1015×2×1.6×10 － 19 C ＋ 1.0×1016×1.6×10－19 C＝3.2×10－3 C，则由电流的定义可知 I＝Qt ＝3.2×210－3 A＝1.6 mA，由于正离子水平向右移动，则电流的方向向右。故 A、B、D 错 误，C 正确。 答案：C
人教版教材《化学电源》完整版PPT1
4Fe(s) === KCl(s)＋4FeO(s) ΔH ，下列说法合理的是
它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂 B. 由水电离的c(H+）=1×10-14 mol·L-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
16．反应A2(g)+B2(g) =2AB(g)的能量变化如图所示，叙述正确的是
电
放电后经充电可使电池中的 锌银蓄电池
池
活性物质获得重生，恢复工 镍镉电池
作能力，可多次重复使用。
锂离子电池
燃料电池 是一种连续地将燃料 和氧化剂的化学能直接转化 成电能的化学电源，又称连 续电池。
氢气、甲醇、天 然气、煤气与氧 气组成燃料电池
发展中的化学电源
干电池
充电电池
燃料电池
汽车用铅蓄电池
锂离子电池
4、熔融碳酸盐介质：
O2 +4e- +2CO2= 2CO32－
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中，电解质溶液参与电极反应，电解质 酸碱性的改变，引起电极反应的变化，但不影响燃料及 O2 的性质。
电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得 失守恒的同时，还要特别考虑电解质溶液是否参与反 应。
(1)甲烷燃料电池。
特点：铅蓄电池的电压稳定，使用方便安全可靠， 可再次充电使用。
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池， 它还广泛用于国防、生产、生活等领域。
二、充电电池—二次电池
1、铅蓄电池
电解液： 稀硫酸 负极（Pb）：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 正极(PbO2)：
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ = PbSO4 + 2H2O 总反应：
电源和电流ppt课件
要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。
习题课
【例1】 下列关于电源的说法正确的是(
)
B
A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极，保持两极之间
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
【例2】如图，电解液接入电路后，在t 内有n1个一价正离子通过溶液内截
2.物理意义:表示电流的强弱程度
q
3.公式： I
t
4.单位: 国际单位
安培(A)
1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
1A 103 mA 106 μA
注意
（1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在电源外部，电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极；
（2）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.电流大小为 ，电流方向为顺时针
2
D.电流大小为 ，电流方向为逆时针
2
D
)
7.(2015 上海卷)重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，
其电流大小为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为(e=1.6x10-19C)(
A.3.0×1012
B.1.5×1013
-
_
_
__ B __ _ _++
+
+ A +
+ ++
A
B
导体两端存在电势差
抽水机
水势A
A
导体中自由电子的定向移动使两个带
人教版高中物理(必修3)第三册课件：11.1 电源和电流
规律
总结
电解液导电时电流的计算方法
电解液导电与金属导体导电不同.金属导体中的自由电荷只有自由电子，而
电解液中的自由电荷是正、负离子，正、负离子在电解液中所受电场力方向
相反，运动方向相反，但形成的电流方向相同.运用I＝qt 计算时，q应是同一
时间内通过某一横截面的正、负两种离子的电荷量的绝对值之和.
v
知识深化
1.电流微观表达式I＝nqvS的理解
(1)I＝
q t
是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面
的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由
电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横
截面积S有关.
(2)v表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率
3.电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则.
例1 在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图2所示，若测得2 s内各 有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向 如何？电流多大？
图2 答案 方向由A指向B 0.16 A
解析 NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－，它们在电场力 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＝1.6×10－19 C，NaCl溶液导 电时，Na＋由A向B定向移动，Cl－由B向A定向移动，负离子的运动可以等效地 看作正离子沿相反方向的运动，所以每秒通过M横截面的电荷量为两种离子电 荷量的绝对值之和， 则有 I＝qt ＝|q1|＋t |q2|＝1.0×1018×1.6×10－19＋2 1.0×1018×1.6×10－19 A ＝0.16 A.
电源和电流1
6.25 1015. 2:1
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，
达到静电平衡，导线中只会产生一个瞬时电流。
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
思考2：如何使连通管内有持续的水流？
水势A
水势A
抽水机
A
B
A
连通器 水势B
连通器
B
水势B
水流
思考3：如何使导体内有持续电流呢？
v IM 7.5105 m / s
SN Ae
思考：如果认为电子的定向运动速 率就是电流的传导速率，和我们的 生活经验是否相符？怎样解释？
三个速率
电子定向移动的速率约 10-5 m/s， 电子热运动的平均速率 10 5 m/s， 电场的传播速率 3×10 8 m/s.
生活中的电源与电流常识
a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。
M
注意：在电解液导电时，电 量q表示通过截面的正、负 离子电量绝对值之和。
理论探究：决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的
定向移动速率为v
求：通过导体的电流I?
A
D
ι
知： S为导线的横截面积
n为单位体积内自由电荷的个数
+ ++ + A+ + ++
-
-
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，
达到静电平衡，导线中只会产生一个瞬时电流。
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
思考2：如何使连通管内有持续的水流？
水势A
水势A
抽水机
A
B
A
连通器 水势B
连通器
B
水势B
水流
思考3：如何使导体内有持续电流呢？
v IM 7.5105 m / s
SN Ae
思考：如果认为电子的定向运动速 率就是电流的传导速率，和我们的 生活经验是否相符？怎样解释？
三个速率
电子定向移动的速率约 10-5 m/s， 电子热运动的平均速率 10 5 m/s， 电场的传播速率 3×10 8 m/s.
生活中的电源与电流常识
a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。
M
注意：在电解液导电时，电 量q表示通过截面的正、负 离子电量绝对值之和。
理论探究：决定电流大小的微观量
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的
定向移动速率为v
求：通过导体的电流I?
A
D
ι
知： S为导线的横截面积
n为单位体积内自由电荷的个数
+ ++ + A+ + ++
-
-
【高中物理】人教版必修第三册课件：第十一章 1 电源和电流
若测得2 s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,
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
随堂检测
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
时间内相等,根据I=
答案:A
可知电流相等。
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)。
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
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内
通过该横截面的自由电子数为nSvt,由于电子的电荷量为e,时间t内
I=
=
10C
=1
10s
A。
A
因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反,所以两种电荷形
成的电流方向相同。故电解液中的电流I=I1+I2=2 A。
答案:(1)1 A
(2)2 A
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
电流表达式I= 及电流的方向
1.电荷的定向移动形成电流,如何描述电流的强弱?
要点提示:利用单位时间内通过导体横截面的电荷量描述电流的强
S铝=2S铜。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内
垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小
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
随堂检测
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
时间内相等,根据I=
答案:A
可知电流相等。
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)。
课前篇自主预习
必备知识
自我检测
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内
通过该横截面的自由电子数为nSvt,由于电子的电荷量为e,时间t内
I=
=
10C
=1
10s
A。
A
因负电荷形成的电流方向与其定向移动方向相反,所以两种电荷形
成的电流方向相同。故电解液中的电流I=I1+I2=2 A。
答案:(1)1 A
(2)2 A
课堂篇探究学习
探究一
探究二
随堂检测
电流表达式I= 及电流的方向
1.电荷的定向移动形成电流,如何描述电流的强弱?
要点提示:利用单位时间内通过导体横截面的电荷量描述电流的强
S铝=2S铜。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内
垂直地通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小
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。
高中物理人教版选修11课件：第一章 五、电流和电源
实验、电报机的电力来源.传统电池指盛有电解质溶液和金属电极以
及能产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间.随着科技
的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.你见过的电池有哪几种?
答案:电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体
积小的微型电池.此外,还有金属—空气电池、燃料电池以及其他能
上接入电流表验证自己的结论.
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.
二、电源和电动势
1.电源:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.不同的电源,
两极间的电压不同.这是由电源本身性质决定的.
(2)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,
它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向
相同.
2.电流有大小,又有方向,但是标量.
3.公式 I= .
(1)公式中 Q 是通过横截面的电荷量,而不是单位横截面的电荷
量.
(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;
对 I 额=0.5 A 的电灯,可供照明的时间是
额
t'=
=
300
0.5
答案:600 s
s=600 s.
迁移应用
在 NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示.若测得 2 s
内有 1.0×1018 个 Na+和 1.0×1018 个 Cl-通过溶液内部的横截面 M,试
问:溶液中的电流多大,方向如何?
里的 1.5 V 是什么意思吗?
及能产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间.随着科技
的进步,电池泛指能产生电能的小型装置.你见过的电池有哪几种?
答案:电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体
积小的微型电池.此外,还有金属—空气电池、燃料电池以及其他能
上接入电流表验证自己的结论.
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.
二、电源和电动势
1.电源:电源是把其他形式的能转化为电能的装置.不同的电源,
两极间的电压不同.这是由电源本身性质决定的.
(2)在电解液中,导电时定向移动的电荷既有正离子又有负离子,
它们同时向相反的方向移动形成电流,电流方向与正离子移动方向
相同.
2.电流有大小,又有方向,但是标量.
3.公式 I= .
(1)公式中 Q 是通过横截面的电荷量,而不是单位横截面的电荷
量.
(2)电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,Q=Q1+Q2;
对 I 额=0.5 A 的电灯,可供照明的时间是
额
t'=
=
300
0.5
答案:600 s
s=600 s.
迁移应用
在 NaCl 溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示.若测得 2 s
内有 1.0×1018 个 Na+和 1.0×1018 个 Cl-通过溶液内部的横截面 M,试
问:溶液中的电流多大,方向如何?
里的 1.5 V 是什么意思吗?