【全国百强校】人教版高中物理选修-课件-电源和电流-ppt精品课件
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高中物理人教版选修3-1：2.1 电源和电流 课件 (共20张PPT)
NA N A I neSv n M M
vt
MI 5 v 7.5 10 m/s eSN A
无电压时，导体中的自由电荷做无规则运动，在一 段时间内向左，向右穿过横截面的自由电荷数相等
有电压时，导体中的自由电荷在电场力的作 用下做速度很小的定向运动
问题8：既然电子的定向运动速率很小，为 什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了 呢？
_ _ _ _ B _ _ _ _
M
导线内很 快形成沿 导线方向 的电场
E
导体内的电场线保持和导线平行
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。
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
(电源和导体中积累的电荷共同产生)
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, 因此自由电荷频繁地交替进行加速和减速，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.
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。
电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子流了过 来产生，而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。
电子定向移动的速率约10-5m/s，
电子热运动的平均速率105m/s 电场的传播速率3×108m/s.
看课本41页回答 问题3、导体内部的电场是由哪些电荷产生的 ? 问题4、导体内部的电场有什么特点？
问题5、当导体两端的电势差恒定时，为什么 自由电荷定向运动的平均速率不随时间变 化？
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3． 形成电流的条件： （1）有自由电荷； （2）导体两端有电压（导体内有电场）。
人 教 版 选 修 1 -1 高 二 物理 1 . 5 电流和 电源 教 学 课件 (共39 张PPT)
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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
➢难点
1．电流的应用及计算。 2．电动势的计算。
本节导航
一.电流 二.电源和电动势
一. 电 流
（一）电流的形成
电荷的定向移动形成电流。 1.自由电荷： （1）概念
指能够自由移动的电荷。 一切导体中都有自由电荷。 （2）自由电荷包括： ①金属中的自由电子； ②酸、碱、盐中的正、负离子。
我们知道电荷的定向移动形成 电流，那么，在什么条件下自由电 荷才能做定向移动呢？
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练习４
导体中电流是0.5A，则半分钟内通过导 体横截面的电子数是多少？
【解析】
N
Q e
It e
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练习２
在一条通有恒定电流的导线中，电流
强度是I。如果每个电子的电量用e表示，那 么，在时间t内通过该导线某一横截面的自
由电子数等于___I_t/_e_____ 。
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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
➢难点
1．电流的应用及计算。 2．电动势的计算。
本节导航
一.电流 二.电源和电动势
一. 电 流
（一）电流的形成
电荷的定向移动形成电流。 1.自由电荷： （1）概念
指能够自由移动的电荷。 一切导体中都有自由电荷。 （2）自由电荷包括： ①金属中的自由电子； ②酸、碱、盐中的正、负离子。
我们知道电荷的定向移动形成 电流，那么，在什么条件下自由电 荷才能做定向移动呢？
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练习４
导体中电流是0.5A，则半分钟内通过导 体横截面的电子数是多少？
【解析】
N
Q e
It e
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练习２
在一条通有恒定电流的导线中，电流
强度是I。如果每个电子的电量用e表示，那 么，在时间t内通过该导线某一横截面的自
由电子数等于___I_t/_e_____ 。
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则在时间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间 的所有自由电荷将通过截面C ．
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已知：n为单位体积内的自由电荷的个
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
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三.恒定电流
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 2.电流(I):表示电流的强弱程度.
定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些 电量所用时间t的比值叫做电流. 公式:I=q/t 单位:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
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例：一条导线中电流为1.6A，在1s内通过这条导线 某一横截面的电子有多少个？
解：根据电流公式：q=It 而q 电子数目乘以电子电量 ne 联立求解得：n=1019个
作用：保持导体两端的电势差(电压) 使导体中有持续的电流.
3、类型：
①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬 运到负极。
二、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。
注意：电流是标量
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已知：n为单位体积内的自由电荷的个
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
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三.恒定电流
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 2.电流(I):表示电流的强弱程度.
定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些 电量所用时间t的比值叫做电流. 公式:I=q/t 单位:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
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例：一条导线中电流为1.6A，在1s内通过这条导线 某一横截面的电子有多少个？
解：根据电流公式：q=It 而q 电子数目乘以电子电量 ne 联立求解得：n=1019个
作用：保持导体两端的电势差(电压) 使导体中有持续的电流.
3、类型：
①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬 运到负极。
二、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。
注意：电流是标量
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人教版高中物理选修31 2.1电源和电流 公开课教学课件共23张PPT
正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，
此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝
对值之和。
例2、某电解池中，若在2秒的时间内各有1.0×1019 个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过截面， 那么通过这个截面的电流是多少？
2s通过横截面的电荷量 Q=2×1.0×1019×1.6×10-19+2.0×1019×1.6×10-19=6.4C
A
总电量
电荷总数 IQNqnvt snqqsv
tt t
vB vt
例3. 有一条横截面积 S =1 mm2 的铜导线 ，通过的电流 I
= 1 A。已知铜的密度 = 8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量
M = 6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA = 6.62 ×1023 mol-1 ，电子的电量 e = ─1.6×10-19 C。求铜导线
圆周轨道上运动，电子的电量为e ，等效电流有 多大？
解：设电子圆周运动的周期为 T ，
T 2 π r I e ev
v
T 2πr
答案: ev/2πr
课堂小结:
1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线 平行.(恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q/t
在电源内部，将正极上的电子 搬运到负极，维持电势差不变 电源在搬运电荷的过程中， 需要克服电场力做功，将其 他形式的能转化为电能．
电路是否闭合？
电源是对电路提供能量的装置，
D．电源实质上也是一个用电器，也需
二.导线中的电场
此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝
对值之和。
例2、某电解池中，若在2秒的时间内各有1.0×1019 个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过截面， 那么通过这个截面的电流是多少？
2s通过横截面的电荷量 Q=2×1.0×1019×1.6×10-19+2.0×1019×1.6×10-19=6.4C
A
总电量
电荷总数 IQNqnvt snqqsv
tt t
vB vt
例3. 有一条横截面积 S =1 mm2 的铜导线 ，通过的电流 I
= 1 A。已知铜的密度 = 8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量
M = 6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数 NA = 6.62 ×1023 mol-1 ，电子的电量 e = ─1.6×10-19 C。求铜导线
圆周轨道上运动，电子的电量为e ，等效电流有 多大？
解：设电子圆周运动的周期为 T ，
T 2 π r I e ev
v
T 2πr
答案: ev/2πr
课堂小结:
1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线 平行.(恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q/t
在电源内部，将正极上的电子 搬运到负极，维持电势差不变 电源在搬运电荷的过程中， 需要克服电场力做功，将其 他形式的能转化为电能．
电路是否闭合？
电源是对电路提供能量的装置，
D．电源实质上也是一个用电器，也需
二.导线中的电场
物理选修-人教版电源和电流共-ppt精品课件
思考：电流是标量还是标量呢？ 5、尝试写出电流的微观表达式。
物理选修3-1人教版2.1电源和电流（ 共18张p pt）
四、恒定电流 物理选修3-1人教版2.1电源和电流（共18张ppt）
1、大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
2、定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量 所用 时间t的比值叫做电流
物理选修3-1人教版2.1电源和电流（ 共18张p pt）
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感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。
物理选修3-1人教版2.1电源和电流（ 共18张p pt）
四、恒定电流 物理选修3-1人教版2.1电源和电流（共18张ppt）
1、大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
2、定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量 所用 时间t的比值叫做电流
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感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。
人教版高中物理选修课件电源和电流PPT课件
个自由电子.
s
v
v
［ 名师课 堂教学 ］人教 版高中 物理选 修课件 电源和 电流PPT 课件（ 完整版 PPT)
vt
［ 名师课 堂教学 ］人教 版高中 物理选 修课件 电源和 电流PPT 课件（ 完整版 PPT)
恒定电场的电场强度不变
导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做 匀加速运动，速度本应该不断增加，但自由电子在运动 过程中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由 电子定向移动的速率会保持不变。
如果在电路中串连一个电流表,电流表读数不会变
电路中电流的大小和方向不变
这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定 电流，这一章我们研究的就是恒定电流
总结:
电流强度的计算方法：
①只有一种电荷定向移动而形成电流时。用 I=q/t计算。
②有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流 时，用I=(|q+|+|q-|)/t计算。
③当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观 入手，用I=nqsv来计算（n 为电荷体密度，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率）
④已知导体的电阻及加在导体两端的电压时， 流过导体的电流用欧姆定律I=U/R来计算。
讨论:
在有电源的电路中,导 线内部的电场又有何特点?
导线中的电场
Ft
N
假设在电源正、负极之间 F
连一根导线
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ ++
___
_ _
B _
_ _
-
P
-
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M
N
E0
E0
N
M E
人教版高中物理选修电源和电流PPT课件
常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 1A = 103mA = 106μA
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 电源和 电流PP T课件（ 完整版 PPT)
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例1、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条 导线某一横截面的电子有多少个？
［名师课堂教学］人教版高中物理选 修电源 和电流P PT课件 （完整 版PPT)
5、电流的微观表达式的推导 n为单位体积的自由电荷数，q是每个自由电
荷所带的电荷量，S为导体横截面积，v为自由电 荷定向移动速率
AD导体中的自由电荷总数： NnlS
总电荷量 QNqnlSq
所有这些电荷都通过截面D所需要的时间 t l v
第二章 恒定电流
§2、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。
1、定义
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。
2、性质：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电 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。
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 电源和 电流PP T课件（ 完整版 PPT)
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 电源和 电流PP T课件（ 完整版 PPT)
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例1、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条 导线某一横截面的电子有多少个？
［名师课堂教学］人教版高中物理选 修电源 和电流P PT课件 （完整 版PPT)
5、电流的微观表达式的推导 n为单位体积的自由电荷数，q是每个自由电
荷所带的电荷量，S为导体横截面积，v为自由电 荷定向移动速率
AD导体中的自由电荷总数： NnlS
总电荷量 QNqnlSq
所有这些电荷都通过截面D所需要的时间 t l v
第二章 恒定电流
§2、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。
-
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+ ++ + 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。
1、定义
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。
2、性质：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电 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。
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 电源和 电流PP T课件（ 完整版 PPT)
人教版高二物理选修：电源和电流课堂教学PPT课件
2kg/mol,阿佛加德罗常数为NA= 6.02×1023mol-1，电子的电量 为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。
求铜导线中自由电子定向移动的速率v？
S vt
解析：设自由电子定向移动的速度为v，任意取
一段导线，自由电子从左断移到右端时间为t，
则这段导线长度为vt，体积为vtS，质量为ρvtS。
4．公式：
电流
I q q It t
平均电流
表示在时间t内通过导体横截面的电荷量。
人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT )
三、恒定电流 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT) 5．电流的方向 （1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流 方向。 （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。 （3）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，此时：
人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT )
五、典型例题讨论 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT) 1．如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子
三、恒定电流 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT)
1．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
2．电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些 电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理 量。
3．单位：安培（简称安），符号：A
1AБайду номын сангаас 103 mA 106uA
条件1：存在自由电荷。
求铜导线中自由电子定向移动的速率v？
S vt
解析：设自由电子定向移动的速度为v，任意取
一段导线，自由电子从左断移到右端时间为t，
则这段导线长度为vt，体积为vtS，质量为ρvtS。
4．公式：
电流
I q q It t
平均电流
表示在时间t内通过导体横截面的电荷量。
人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT )
三、恒定电流 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT) 5．电流的方向 （1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流 方向。 （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。 （3）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，此时：
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五、典型例题讨论 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT) 1．如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子
三、恒定电流 人教版高二物理选修3-1第二章：2.1 电源和电流(课堂教学)(共17张PPT)
1．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
2．电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些 电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理 量。
3．单位：安培（简称安），符号：A
1AБайду номын сангаас 103 mA 106uA
条件1：存在自由电荷。
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定义式 I q
t
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作业:P43 1、2、3
新课标高中物理选修3－1
第二章 恒定电流
电源和电流
1、了解电源的形成过程，明确电源在直流电路中 的作用。 2、理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电场和 恒定电流的形成过程。 3、知道描述电流强弱的物理量——电流。
• 电闪雷鸣时,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?
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四、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。
荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方
向相同，有时与负电荷定向移动的方向相 同
C
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例1、在金属导体中，若10s内通过某 一横截面的电量为10C，问导体中的电流 为多大？
解：根据电流的定义式得到通过导体的 电流为1A．
例2：氢原子的核外只有一个电子，
设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做 匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e， 运动速率为v，求电子绕核运动而形成的
等效电流多大？
I q ev
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三种速度的区别
（1）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）
（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2— -10-3m的数量级。（对每个电子而言）
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
n
vt
M
s
N
A
v
v
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是
q
=
vt
ne =
ρvts M
NAe
把这个式子代入I＝q/t,得 I = ρvsNAe
M
解得
v = IM ρSN Ae
❖你知道吗？
1 手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 2 电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.2μA左右。
3 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。
50Hz的交流电，人能感触到的触电电流为1mA，能够自
4 行摆脱电源的触电电流为10mA，触电电流达到50mA以
讨论:
在有电源的电路中,导 线内部的电场又有何特点?
导线中的电场
Ft
N
假设在电源正、负极之间 F
连一根导线
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ ++
___
_ _
B _
_ _
-
P
-
E′
M
N
E0
E0
N
M E
二、恒定电场
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。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.
个自由电子.
s
v
v
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vt
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设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如
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3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 A．金属导体中电流的方向就是自由电子定
向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离
子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电
—
—
_— _
__
B _
__
P
—
能保持导体两端的 电势差(电压),使电 路中有持续的电流.
抽水机
A B
连通器
水流
小结: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 当导体两端存在电压时，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．
总结:
电流强度的计算方法：
①只有一种电荷定向移动而形成电流时。用 I=q/t计算。
②有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流 时，用I=(|q+|+|q-|)/t计算。
③当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观 入手，用I=nqsv来计算（n 为电荷体密度，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率）
④已知导体的电阻及加在导体两端的电压时， 流过导体的电流用欧姆定律I=U/R来计算。
t 2R
例3：如图所示，在cuso4溶液中，正负离 子定向移动，测得2s内有1X1019个cu2+与 1X1019个so42-通过溶液内部的横载面M,问：溶 液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？ 方向由A到B,电流强度为3.2A。
AB M
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思考与讨论
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， A、B之间的电势差会发生什么 变化？最后，A、B两个导体会达到什么状态？导线中 能否出现电流？这个电流有什么特点？
—
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
问题：怎样才能形成持续的电流？ ►分析问题
—
++ +A+ +++
二、电源
-
+ ++ +A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
A 抽水机 B
水池
B
一、电源
1、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置
2、作用：保持导体两端的电势差(电压),使导 体中有持续的电流.
-
A
抽水机
-
A
连通器
BB
+ ++ + A+
+ ++
-
_ __
_ _
B _
_ _
-
水流
P
-
拓展:电源P把电子从A搬运到B的过程中,电子的电 势能如何变化?从能量的角度看发挥了怎样的作用？
巩固训练
1.导体中电流是0.5A，求半分钟内通过 导体横截面的电子数？（保留1位有效 数字）
n=1x1020个
2、有一横载面积为S的铜导线，单位体积内 的自由电子数目为n，电子电量为e，定向移 动速率为V，则在t时间内，通过导线某一横 载面的自由电子数目为多少？
N=nSVt
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【例4】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=6.02×1023mol1,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
恒定电场 电场强度不变 自由电子定向运动的 平均速率不变 串一个电流表,读数不会变
恒定都不随时间变化的电流称为恒定电流。
2.电流(I)：表示电流强弱的物理量，是由电荷的定向移动形 成的。
定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时
间t的比值叫做电流。
公式： I q 单位:国际单t 位 安培(A)
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
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t
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第二章 恒定电流
电源和电流
1、了解电源的形成过程，明确电源在直流电路中 的作用。 2、理解导线中恒定电场的建立，掌握恒定电场和 恒定电流的形成过程。 3、知道描述电流强弱的物理量——电流。
• 电闪雷鸣时,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?
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四、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。
荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方
向相同，有时与负电荷定向移动的方向相 同
C
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例1、在金属导体中，若10s内通过某 一横截面的电量为10C，问导体中的电流 为多大？
解：根据电流的定义式得到通过导体的 电流为1A．
例2：氢原子的核外只有一个电子，
设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做 匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e， 运动速率为v，求电子绕核运动而形成的
等效电流多大？
I q ev
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三种速度的区别
（1）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）
（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2— -10-3m的数量级。（对每个电子而言）
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
n
vt
M
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N
A
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v
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是
q
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ρvts M
NAe
把这个式子代入I＝q/t,得 I = ρvsNAe
M
解得
v = IM ρSN Ae
❖你知道吗？
1 手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 2 电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.2μA左右。
3 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。
50Hz的交流电，人能感触到的触电电流为1mA，能够自
4 行摆脱电源的触电电流为10mA，触电电流达到50mA以
讨论:
在有电源的电路中,导 线内部的电场又有何特点?
导线中的电场
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假设在电源正、负极之间 F
连一根导线
Fn M
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+ ++ + A+
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二、恒定电场
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。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.
个自由电子.
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【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)
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【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)
设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线（如
【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)
3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 A．金属导体中电流的方向就是自由电子定
向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离
子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电
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能保持导体两端的 电势差(电压),使电 路中有持续的电流.
抽水机
A B
连通器
水流
小结: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 当导体两端存在电压时，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．
总结:
电流强度的计算方法：
①只有一种电荷定向移动而形成电流时。用 I=q/t计算。
②有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流 时，用I=(|q+|+|q-|)/t计算。
③当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观 入手，用I=nqsv来计算（n 为电荷体密度，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率）
④已知导体的电阻及加在导体两端的电压时， 流过导体的电流用欧姆定律I=U/R来计算。
t 2R
例3：如图所示，在cuso4溶液中，正负离 子定向移动，测得2s内有1X1019个cu2+与 1X1019个so42-通过溶液内部的横载面M,问：溶 液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？ 方向由A到B,电流强度为3.2A。
AB M
【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)
思考与讨论
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， A、B之间的电势差会发生什么 变化？最后，A、B两个导体会达到什么状态？导线中 能否出现电流？这个电流有什么特点？
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+ ++ + A+ + ++
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问题：怎样才能形成持续的电流？ ►分析问题
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++ +A+ +++
二、电源
-
+ ++ +A+ + ++
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A 抽水机 B
水池
B
一、电源
1、电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置
2、作用：保持导体两端的电势差(电压),使导 体中有持续的电流.
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抽水机
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A
连通器
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+ ++ + A+
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水流
P
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拓展:电源P把电子从A搬运到B的过程中,电子的电 势能如何变化?从能量的角度看发挥了怎样的作用？
巩固训练
1.导体中电流是0.5A，求半分钟内通过 导体横截面的电子数？（保留1位有效 数字）
n=1x1020个
2、有一横载面积为S的铜导线，单位体积内 的自由电子数目为n，电子电量为e，定向移 动速率为V，则在t时间内，通过导线某一横 载面的自由电子数目为多少？
N=nSVt
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【例4】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=6.02×1023mol1,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
恒定电场 电场强度不变 自由电子定向运动的 平均速率不变 串一个电流表,读数不会变
恒定都不随时间变化的电流称为恒定电流。
2.电流(I)：表示电流强弱的物理量，是由电荷的定向移动形 成的。
定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时
间t的比值叫做电流。
公式： I q 单位:国际单t 位 安培(A)
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
【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)
【 全 国 百 强 校】山 东省枣 庄市第 三中学 人教版 高中物 理选修 3-1课件 ：2.1 电源和 电流(共 30张P PT)