高中物理选修3-1第二章第一节电源和电流27张
四、三种不同速率的比较 (1)三种速率
①电场的传导速率等于光速．
②电子定向移动速率，其大小与电流有关．
③电子热运动速率，其大小与温度有关．
(2)三种速率对比
三种速率
比较内容
电子定向 移动的速率
电子热运 动的速率
电场传导 的速率
电流由电荷的定向
移 动形成 ，电 流 I
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
_ _ _ _ _ B _ _ _
-
持一定数量的正、负电荷，情况
会怎样呢？
能保持导体两端的电势差 ( 电压 ), 使电路有持续的电 流。
探究总结
一、电源 1．电源的定义 电源是不断把
负电荷
从正极搬运到负极从而维持正负极之间一
定电势差的装置．
2．电源的作用 (1)从电荷移动角度看：电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负 极间有一定的 电势差 ，从而保持电路中有持续电流。 电源在内部能把 电子 从正极A搬运到负极B。
5.注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）在电解液中，电流方向与正离子定向移动 方向相同，与负离子走向移动方向相反．导 电时，是正负离子向相反方向定向移动形成 电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量 绝对值之和。
I
课堂训练
1、在金属导体中，若10s内通过横 截面的电量为10C，则导体中的 电流为________A； 时间t是多少？
v
m = V = svt
V = vts
M=6.4×10-2kg/mol, 阿 伏 加 德 罗 常 数
NA=6.02×1023mol-1, 电子的电量 e= －
svtN A m n= NA = M M
ne svN A e I = = t M
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.
第二章 恒定电流
第 1 节 电源和电流
情景导入
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
是为什么?
问题探究1
用导线连接两个分 电流：电荷的定向移动形成了电流。
+ _ _ _ _ A B -
别带正负电荷的导
体，导体中有没有
+ + + A + + + +
(2)从能量转化的角度看：搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过
程，从而将其他形式的能转化为 电能 ．
ห้องสมุดไป่ตู้
3. 形成电流的条件 （1）存在自由电荷
金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
（2）导体两端存在电压
电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流。
二、恒定电流 1．恒定电场 (1)形成：当电路稳定时，导线中的电场是由 电源 ____、 ____等电路元 导线 件所积累的电荷共同形成的。 (2)特点：任何位置的_________ 电场强度 都不随时间发生变化。
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
物理意义
＝ neSv ， 其 中 v 就
是电子定向移动的
速率。
向运动的机会相等，
故不能形成电流。
向移动，整个电路也几乎同时形
成了电流。
大小
10－5 m/s
105 m/s
3×108 m/s
思考与讨论：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开
_
电流？如有，能否
持续？
_ B _ _
A 得到电子， B 失去电子， 周围电场迅速减弱。
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， 导线中产生一个瞬时电流。
问题探究2
如图，若在水池 A 、 B 之间用一
A
抽水机
B
水池
个细管连起来，则水在重力的作
用下从水池 A 到水池 B 做定向移
动， A 、 B 之间的高度差很快消
1
通过的电量q是多少？
2、某电解槽横截面积为0.5m2， 若 10s 内沿相反方向通过横截面
正离子电荷量是多少？负
离子电荷量是多少？ 总电荷量是多少？
的正负离子的电量均为 10C ，则
电解液中的电流为_______A ． 2
三、电流的微观表达式
推导：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
2．恒定电流 (1)定义：大小、 方向 都不随时间变化的电流叫恒定电流。
(2)大小：是单位时间内通过导体横截面的电荷量。表示电流
强弱程度的物理量。
q 3．公式：I＝ t
其中：I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的 电荷量 ．
4．单位： 安培 ， 符号A. 其他单位： 毫安(mA)，微安(μA). 1 A＝103 mA＝106 μA. 5．方向：规定 正电荷 定向移动的方向为电流方向． 即电流方向与负电荷定向移动的方向相反． 6．测量电流的仪器：________ 电流表 ．
IM v= = 7.5 105 m s svN Ae
5.以下说法正确的是( ) A．自由电子定向移动速率就是电 子热运动速率 B．自由电子只不过在速率很大的 无规则热运动上附加了一个速率 很小的定向移动 C．电场的传导速率就是导体内自 由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向 移动时，它们的热运动就消失了
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。
v v
总电量 电荷总数
v
v
v
l
Nq nlSq = = nqSv I= = t l/v l/v
Q
课堂训练
AC
解析：
q 因为 I＝ ，所以 q＝I·Δt，自由电子数目为： Δt
q IΔt N＝e ＝ e ，则选项 C 正确．又因为电流的微观表达式为 I q IΔt nevSΔt ＝nevS，所以自由电子数目为 N＝ e ＝ e ＝ e ＝nvSΔt.
关时电路中的电灯立刻就亮了呢？ 闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场， 在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始 定向移动，整个电路也就几乎同时产生了电流。
4 、一截面积 S=1mm2 的铜导线 ,通过的
v
v v
v
电 流 I=1A, 已 知 铜 的 密 度
ρ=8.9×103kg/m3, 铜 的 摩 尔 质 量
失，水管中只可能有一个瞬间的 措施：可将B中的水用抽水机抽到 A中，保持水池A、B的水面有一定 的高度差。
水流.
怎样才能使水管中有源源不断 的水流呢？
问题探究3
如果在A、B之间接上一个装置P，
它能把经过导线 R 流到 A 的电子 取走，补充给 B，使A、B始终保
-
R
-
+ + + A + + + + + P
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人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共16张PPT)
（3）电荷定向移动速率：很小，约10－5 m/s 导体在导电时，只不过是自由电荷在速率巨大
的无规则热运动基础上附加一个很小的定向移动速 率而已。
例1、如图所示，将左、右两段截面积不等的铜导 线连接起来，已知截面面积 SB=2SA ，若在1s内垂 直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截 面的电流的大小关系是 IA=IB ， 电子的定向移动速率 vA=2vB 。
电6A源，P在把1跑s内到通A过的这电条子导再线搬某回一B，横保截持面了的A电B之子间有的多电少势个差？，电路中形成了持续的电流。
流为 I = 2 A。 例抽4水、机在把金低属水导位体的中水，送若到1高0s内水通位过去横，截保面持的了电两荷侧量液为面1高0C度，差则，导容体器中中的形电成流了为持I续= 的循环A水；流。
第二章 恒定电流
§Hale Waihona Puke 、1 电源和电流一、电流的形成与电源 1、电流 电荷的定向移动形成电流
电荷的热运动，从宏 观上看，不能形成电流。
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
达到等势，电流消失
形成电流的条件： 导体内有可自由移动的电荷，导体两端有电势差。
形成持续电流的条件： 导体两端一直有电势差。
若左侧为铜导线，右侧为铝导线，那么，通过这两 截面的电流的大小关系是 IA=IB 。 电子的定向移动速率vA=2vB？
6通A过，这在两1s内截通面过的这电条流导的线大某小一关横系截是面的电子，有多少个？
所电有子这 的些定电向荷移都动通速过率截面D所。需要的时间
4尽×管10这-2k些g/电mo荷l，也阿在伏运加动德，罗但常有数的N流A=走6.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。
的无规则热运动基础上附加一个很小的定向移动速 率而已。
例1、如图所示，将左、右两段截面积不等的铜导 线连接起来，已知截面面积 SB=2SA ，若在1s内垂 直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截 面的电流的大小关系是 IA=IB ， 电子的定向移动速率 vA=2vB 。
电6A源，P在把1跑s内到通A过的这电条子导再线搬某回一B，横保截持面了的A电B之子间有的多电少势个差？，电路中形成了持续的电流。
流为 I = 2 A。 例抽4水、机在把金低属水导位体的中水，送若到1高0s内水通位过去横，截保面持的了电两荷侧量液为面1高0C度，差则，导容体器中中的形电成流了为持I续= 的循环A水；流。
第二章 恒定电流
§Hale Waihona Puke 、1 电源和电流一、电流的形成与电源 1、电流 电荷的定向移动形成电流
电荷的热运动，从宏 观上看，不能形成电流。
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
达到等势，电流消失
形成电流的条件： 导体内有可自由移动的电荷，导体两端有电势差。
形成持续电流的条件： 导体两端一直有电势差。
若左侧为铜导线，右侧为铝导线，那么，通过这两 截面的电流的大小关系是 IA=IB 。 电子的定向移动速率vA=2vB？
6通A过，这在两1s内截通面过的这电条流导的线大某小一关横系截是面的电子，有多少个？
所电有子这 的些定电向荷移都动通速过率截面D所。需要的时间
4尽×管10这-2k些g/电mo荷l，也阿在伏运加动德，罗但常有数的N流A=走6.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。
高中物理选修3-1课件(人教版)：2.1+电源和电流(共69张PPT)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/267/26/2021
• 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年7月26日星期一2021/7/262021/7/262021/7/26
的能转化为电势能的装置。 (3)电源内部也是由导体组成的,所以也有电阻,这个电阻叫电
源的⑩内阻。 ①大小 ②方向 ③强弱 ④ ⑤安培 ⑥mA ⑦μA ⑧电势差 ⑨非静电力 ⑩内阻
1.电源在电路中的作用是什么?
解答:电源的作用就是移送电荷,保持导线两端的电势差。
2.恒定电流有什么特点?
解答:电流的大小、方向都不随时间变化。
(2)在电解质的水溶液中通入电流,两电极上会产生一些化学变 化。这种利用电流使物质产生化学变化的现象,我们称为电流的化学 效应,亦即将电能转换成化学能的效应。例如电解、电镀等都是电流 化学效应的应用。
知识链接:金属中自由电子热运动的速率数量级为 105 m/s,电场 的传播速率数量级为 108 m/s,形成电流时电子定向运动的平均速率 数量级为 10-5 m/s。
【答案】D 【点评】自由电荷有两类运动,一类是杂乱无章的热运动,另一 类是定向运动,只有定向运动才能形成电流。
3.下列关于电流方向的说法中,不．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
放电电流是瞬间的,所以闪光只能存在一瞬间;而手电筒中有电源,
电源能源源不断地把流到正极的电子搬运到负极,使正、负极之间始
人教版高中物理选修3-1+第二章+第1节+电源和电流+课件2(共27张PPT)
IM v= = 7.5 105 m s svN Ae
5.以下说法正确的是( ) A．自由电子定向移动速率就是电 子热运动速率 B．自由电子只不过在速率很大的 无规则热运动上附加了一个速率 很小的定向移动 C．电场的传导速率就是导体内自 由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向 移动时，它们的热运动就消失了
A
抽水机
B
水池
措施：可将B中的水用抽水机抽到 A 中，保持水池 A 、 B 的水面有一 定的高度差。
怎样才能使水管中有源源不断 的水流呢？
问题探究3
如果在A、B之间接上一个装置P， 它能把经过导线 R 流到 A 的电子 取走，补充给B，使A、B始终保 持一定数量的正、负电荷，情况
-
+ + + + A + + + +
v v v
总电量 电荷总数
v
v
l
Nq nlSq = = nqSv I= = t l/v l/v
Q
课堂训练
AC
解析：
q 因为 I＝ ，所以 q＝I·Δt，自由电子数目为： Δt
q IΔt N＝e ＝ e ，则选项 C 正确．又因为电流的微观表达式为 I q IΔt nevSΔt ＝nevS，所以自由电子数目为 N＝ e ＝ e ＝ e ＝nvSΔt.
通过的电量q是多少？
2、某电解槽横截面积为0.5m2，
若 10s 内沿相反方向通过横截面 的正负离子的电量均为 10C ，则 正离子电荷量是多少？负 离子电荷量是多少？ 总电荷量是多少？
电解液中的电流为_______A ． 2
三、电流的微观表达式 推导：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。
《电源和电流》人教版高二物理选修3-1PPT课件
奥斯特实验
奥斯特实验。奥斯特实验第一次把电现象和磁现象联系起来了.
一、电流的磁效应
想一想
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？ 一根通电导线周围的磁场太弱。
问题
怎样才能使电流的磁场变强呢？
有两种方法：（1）增大电流；(奥斯特实验中，短路就是为了增 大电流，获得强的磁场） （2）螺线管。让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠 加在一起。如图：
甲
乙
丙
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
课堂练习
【迁移训练1】
(2019 黄冈)下列有关电和磁的判断，正确的是（ A ）
A．通电导体周围存在磁场 B．磁场是由磁感线组成的 C．互相摩擦的两个物体带同种电荷 D．摩擦起电实质是创造了电荷
_ _
B _
_ _
导体A、B之 间有电势差
当导体两端存在电势差时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作 用下发生定向移动，形成电流。
二：导体中产生持续电流的条件
电源
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++ + A+ ++ +
正极
1.能把电子从A搬运到B的装置。 2.作用:保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。
课堂小结
本堂重点：1.理解奥斯特实验；2.安培定则的应用。 本堂难点： 探究通电螺线管外部磁场的分布特点和磁极与电流方向的关系。
高中物理 第2章 第1节 电源和电流课件 新人教版选修3-1
本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定 律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的 规律、伏安法测电阻、电功和电热等问题；第二部分以闭 合电路的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭合 电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分析和计算等 问题；第三部分以电流表、电压表、滑动变阻器的使用为 中心，结合学生实验，研究了仪器的选择和使用、数据的 处理和误差分析等问题．
全章综合解说
教材分析 本章为电学的基础知识，它是在初中学过的电学知识 的基础上，进行加深和拓展，主要讨论了电源的作用、电 路的组成结构、电流、电压和功率的分配、电路中的能量 转化以及电路的简单设计等．
本章的重点是理解电动势、路端电压和内电压的关 系，理解闭合电路欧姆定律的内容和表达式，电路的分析 和计算，理解测量电源电动势和内阻的方法．难点是负载 对电源输出功率的影响、电路的设计以及电阻测量等电学 实验(包括灵活应用实验的基本方法和技能解决实验问 题、电路的设计等)．
(1)产生恒定电流的电路中的电场是合电场(E)，它由 两部分组成：一是电源的电场(E0)；二是导线两侧的堆积 电荷的电场(E′)．
(2)恒定电流电路中的电场是稳定电场，即电路中的 电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳 定，就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量 的电荷，所以不能认为恒定电场是匀强电场．
2．理解电流的定义，知道电流的单位、电流的 方向规定；理解恒定电流的特点．
3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推 导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动 与电流之间的关系．
要点一 电源 1．电源的定义 电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正 负极之间存在一定电势差的装置。
2．电源的作用 (1)从电荷移动角度看 电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一 定的电势差，从而保持电路中有持续电流． 电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图所 示．
第二章 1 电源和电流—人教版高中物理选修3-1讲义
1电源和电流一、电源1.产生电流的条件：导体两端存在电压.形成持续电流条件：导体两端存在持续电压.2.电源(1)定义：能把电子从正极搬运到负极的装置.(2)作用：维持电路两端有一定的电势差；使闭合电路中保持持续的电流.3.恒定电场(1)恒定电场：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.这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场.(2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化.二、电流表达式I＝qt及电流的方向1.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.2.电流定义式：I＝qt或q＝It，其中：q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量.3.单位：安培，简称安，符号A，常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA)，1 A＝103 mA,1 A＝106μA.4.物理意义：反映了电流的强弱程度.5.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方向相反.6.电解液中正、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是相同的，应用I＝qt时，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.7.电流是标量：电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则.三、电流的微观表达式1.电流的微观表达式：I＝nqvS.式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、q为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动速率，S为导体的横截面积.2.三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式I＝neSv中的v，大小约为10－5 m/s.(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为3×108 m/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.(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流.1如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n 1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是()A.当n1＝n2时电流强度为零B.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝n1－n2etC.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝n2－n1etD.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝n1＋n2et2铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，今有一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I时，电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.IneS C.ρIneSm D.mIneSρ3一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.qvB.qv C.qvS D.qvS4一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设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t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为()A.nvStB.nvtC.Itq D.ItSq5导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10－19 C)?(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)自由电子沿导线移动1 m，平均要多少时间？1 电源和电流 1 答案 D解析 正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方向；有正、负离子反向经过同一截面时，公式I ＝q t 中的q 应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I ＝n 1＋n 2e t，电流方向由A 指向B ，与正、负离子的数量无关，A 、B 、C 错误，D 正确.2 答案 D解析 设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt ·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtS ρm ，自由电子数为vtSρn m ，所以电荷量q ＝vtSρne m ，由I ＝q t ＝vSρne m 得v ＝Im neSρ，故A 、B 、C 错，D 对.3 答案 A解析 t s 内棒通过的长度l ＝vt ，总电荷量Q ＝ql ＝qvt . 由I ＝Q t ＝qvt t ＝qv ，故选项A 正确.4 答案 AC解析 在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N ＝It q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqSv 代入N ＝It q 可得N ＝nvSt ，故A正确，B 错误.5 答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h解析 (1)N ＝q e ＝It e ＝6.25×1018个.(2)由公式I ＝neSv ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×10－6 m/s≈7.35×10－5 m/s. (3)沿导线移动1 m 需用时t ＝17.35×10－5s≈3.78 h.。
高中物理(人教)选修3-1《精品课件》第2章 第1节-电源和电流
• 特别提醒： • 稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即 电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态 的绝对稳定，而是动态稳定．就电路中任 一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少 电荷．和静电场一样，其电场分布不随时 间改变，静电场的基本规律这里都适用． 和静电场不同的是：产生稳定电场的电荷 是运动的，但电荷分布不随时间变化，所 以其本质为动态稳定.
• I＝nqvS. • 式中n为单位体积内的自由电荷数，q为每 个自由电荷所带的电荷量，v是自由电荷沿 导体定向移动的速率，S为导体的横截面积 ．
• 铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子 有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜 导线，当通过的电流为I时，电子平均定向 移动的速率为 ( ) •
• 解析：假设电子定向移动的速率为v，那么 在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当 于在体积vt· S中的自由电子数，而体积为 vt· S的铜的质量为vtSρ，摩尔数为 以电荷量q＝ 于是得： 因电流 ，所
• 二个电路：串并联电路和逻辑电路 • 本章内容可分为三部分：第一部分以部分 电路欧姆定律为中心，主要研究直流电路 的基本参量、串并联电路的规律、伏安法 测电阻、电功和电热等问题；第二部分以 闭合电路的欧姆定律为中心，主要研究了 电源作用、闭合电路中功率的分配和能量 转化关系、电路的分析和计算等问题；第 三部分以电流表、电压表、滑动变阻器等 电工仪表的使用为中心，结合学生实验， 研究了仪器的选择和使用，数据的处理和 误差分析等问题．
I＝
安培
体横截面积的电荷量，则有： 正、负离子
的单位：
，电流 和
，简称安，用符号A表示．
• 维持导体两端有一定电压的装置是电源． 电路中的电源能把其它形式的能转化为电 能，从而保持电源正负极之间有持续的电 压.
人教版高中物理选修3-1课件教学：2-1电源和电流
2、由稳定分布的电荷学 科网产生的稳定的电场称 为恒定电场.方向：沿 导线的切线方向。组卷网
+ ++ + A+ + +- +
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
3、恒定电场的特点：任何位置的电场强 度都不随时间变化，其基本性质与静电场 相同。
4、建立电场的速率：以光速完成。 又叫电流传导速率或叫电场的传播 速率
1、电源：能把自由电子从正极搬运到负极的装置. 作用：提供持续的电压 2、恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场
称为恒定电场. 3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流. （1）定义式：
（2）微观表达式： I neSv
n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积， V 为电荷定向移动速率 q 为每个自由电荷的电量
q = ne = ρvtsNAe/M 由I = q/t，得：
I = ρvsNAe/M 从中解出：
B
C
v = IM/ ρsNAe 代入数值后得：
v = 7.5×10-5m/s
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？
二个速率
电子定向移动的速率约 10-5m/s 电场的传播速率 3×10 8m/s
连通器
B
低水位B
一、电源
1.能把自由电子从正极搬运到负极的装置. 2.作用:移送电荷，保持导体两端的电势差(电压), 使电路有持续的电流.
+++ + A+
+ -+
_ _- _
_ _
B _
_ _
人教版高中物理选修3-1 2.1 电源和电流 课件 (共29张PPT)
下列关于电源的说法正确的是( ) A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置 B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电 荷，维持一定的电势差 C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电 荷形成的 D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极 解析：在电源内部由非静电力做功(如洛伦兹力等后面将学到) 将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、 负极维持一定的电势差；同时将其他形式的能转化为电能， 故A、B、D正确．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，故C错． 答案：ABD
1．瞬时 电势差 电源 2．电源 导线 稳定 稳定 3．电荷 电场 同样4．大小、方向 5．q＝It
平行
知识解惑
一、电源 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 有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一 条导线R，如下图(a)所示，导线R中的自由电子便会在静电力的 作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减 弱，A、B之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体， 达到静电平衡．如下图(b)所示
2．电源可使电路中保持持续电流 在上述情况中，导线R中的电流只是一个瞬时电流．倘若在 A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流 到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、 负电荷，这样，A、B周围空间(包括导线之中)始终存在一定 的电场，A、B之间便维持着一定的电势差．由于这个电势差， 导线中的自由电子就能不断地在静电力作用下由B经过R向A定 向移动，使电路中保持持续的电流．如下图所示，能把电子从 A搬运到B的装置P就是电源．
2．恒定电场 导线与电源连通后，导线内部很快形成沿导线切线方向的电场， 这个电场是由电源、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，电场的分布也不会随时间变化．这种由稳 定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场． 由于在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以 它的基本性质与静电场相同．在静电场中所讲的电势、电势差及 其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用．
人教版高二物理选修3-1 第二章 第一节 电源和电流(共30张PPT)
对于不同的电源，非静电力的本质 不同.
• 化学电源：非静电力为化学作用. 化学能转化为电势能
• 发电机：非静电力为电磁作用(洛 伦兹力)，机械能转化为电势能.
电源是通过非静电力做功把其他
形式的能转化为电势能的装置.(能量
守恒定律，电能不能凭空产生，无不能
生有)
8
非静电力将电子从正极移到负极， 类似于抽水机将水从低处抽到高处.不同 抽水机工作本领大小不同，与此类似， 不同电源中非静电力做功的能力也不同.
叉和莱顿瓶的作用相同，是外部
电流作用的效果.
伏打用金属叉使青蛙痉挛
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经过大量研究，1800年，伏打正式发表 他的研究成果，第一次公布伏打电堆的发明.
“我把一块金属板，如湿盘银板，水平放在一张 桌子上，在这块板上面银锌板板，再放第二块板—— 锌板，再在第二块板上湿盘放一层湿盘.接着又放 一块银板，又置一块锌银锌板板板，在其上再放一块 湿盘.”
A
++-
B
但数量不同.若从A到B的电子数
+-
目多，那么A带正电，B带负电.
+-
两侧的正负电荷激发电场，阻碍 不同金属的界面
电子继续向B运动，直至平衡.
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四.导线中的电场
Ft
N
假设在电源正、负
F
极之间连一根导线
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
N
E0
E′M
E E0
导线内很 N 快形成沿
导线方向 的电场