电流和电源
电源和电流
(3)环形电流的计算 环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流，就 是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地 通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷，常取 一个周期来计算等效电流。利用库仑定律算出库仑力，库仑力 q q 充当向心力，求出电荷量，代入 I＝ t ＝T即可求得。
1．恒定电场 (1)定义：由 稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 (2)形成：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。 (3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定 的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。
(4)恒定电场与静电场的关系：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，因此其基本性质与 静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强 度的关系，在恒定电场中同样适用。 2．电流 (1)概念：电荷的 定向移动形成电流。 (2)物理意义：表示 电流强弱程度 的物理量。
知识点一
理解·教材新知
知识点二 命题点一
第 二 章
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 节
把握·命题热点
命题点二
应用·落实体验
课堂双基落实 课下综合检测
第1节
电源和电流
1.电源的作用是能保持导体两端的电压，使电 路中有持续电流。 2．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化 的电流， 产生电流的条件是导体内有自由电 荷，且导体两端存在电压。 q 3．电流的大小为 I＝ ，方向规定为正电荷定 t 向移动的方向。 负电荷定向移动的方向与电 流方向相反。 4． 电流是国际单位制中七个基本物理量之一。 其单位安培为国际单位制中的基本单位。
电
源
[自读教材· 抓基础]
(1)如图 2－1－1 所示，带有正、负电荷的 A、B 两个导体， 若用一条导线连接，则导线中的自由电子在静电力的作用下定 向移动，B失去电子，A得到电子，A、B 之间的电势差很快消 失，两导体成为 等势体 ，在导线中形成瞬时电流。
等效电源中的电流关系
等效电源中的电流关系
等效电源中的电流关系，可以概括为以下几个方面：
1.等效电流源：等效电源将实际的电源换成理想的电流源，其输出电流恒定不变，而电压随负载增加而增加。
2.内外电流：内阻等效模型中的内部电流，代表电源内部流过的电流，与负载无关。
内部电流起初为零，然后随着外部电流变化而变化。
3.外部电流关系：无论电源电压如何，负载所需的外部电流始终不变。
换句话说，电源可以改变自身的电压来匹配负载的电流需求。
4.电流叠加：多个电源可以等效为一个新的等效电源，新等效的电流源与原来的电源之间存在叠加关系，具体来说就是每个电源的电流都会进入等效电流源。
2.1电源和电流
2.1 电源和电流【自主学习】1．电流是怎样形成的？怎样才能形成持续电流呢？2．正电荷定向移动与负电荷定向移动形成的电流方向相同吗？3．电流的大小由哪些因素决定？4．如何利用I ＝q t推导出电流的微观表达式？【课堂探究】图2－1－2例1、如图2－1－2所示的电解槽中，如果在4 s 内各有8 C 的正、负电荷通过面积为0.8 m 2的横截面AB ，那么(1)指出正、负离子定向移动的方向；(2)电解槽中的电流方向如何？(3)4 s 内通过横截面AB 的电荷量为多少？(4)电解槽中的电流为多大？例2、横截面积为S 的导线中通有电流I .已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )A ．nS v ΔtB ．n v Δt C.I Δt e D.l Δt Se例3、半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流( )A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B ．若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小电源和电流----【随堂练习】1．关于电流，以下说法中正确的是( )A ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流B ．电流的方向就是电荷定向移动的方向C ．在外电路中，电流总是从电势高的一端流向电势低的一端D ．导体两端只要有电压就能形成电流2．在建筑物顶部装有一避雷针，当带正电的云层接近避雷针并放电时，避雷针中( )A ．不会形成电流B ．会形成电流，方向向上C ．会形成电流，方向向下D ．会形成电流，方向不定3．某电解池，如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A4．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( )A ．自由电子定向移动的速率为v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne5．金属导体内电流增强，是因为( )A ．导体内单位体积的自由电子数增多B ．导体内自由电子定向移动的速率增大C ．导体内电场的传播速率增大D ．导体内自由电子的热运动速率增大6．下列说法正确的是( )A ．金属导体导电，只是自由电子做定向移动B ．电解液导电，正、负离子都做定向移动C ．气体导电，一定只有正离子做定向移动D ．气体导电，正、负离子和自由电子都做定向移动7．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A ．导线内的电场线可以与导线相交B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积电荷形成的电场E ′叠加的结果C ．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D ．导线中的电场是静电场的一种8．横截面积为0.5 cm 2的导电液体中，每秒钟有0.2 C 正电荷和0.3 C 负电荷相向运动，则电流是( )A ．0.2 AB ．0.3 AC ．0.5 AD ．104 A9．一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为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 ．q vB ．q /vC ．q v SD ．q v /S10．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达阳极，则计数器中的电流为( )A ．0B ．2ne /tC ．3ne /tD ．4ne /t11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电子个数是( )A.I Δl eS m 2eUB.I Δl e m 2eUC.I eS m 2eUD.IS Δl e m 2eU图2－1－512．如图2－1－5所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面面积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，通过这两截面的电流的大小关系是()A．I A＝I B B．I A＝2I BC．I B＝2I A D．不能确定13．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为()A．5×1011B．5×1019C．1.0×1013D．1.0×10314．夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持3×109 V不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106 V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过________秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500 C，闪电历时0.01 s，则此过程中的平均电流为________安培．15．某品牌手机正常工作时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的电子的数目是多少？16．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在氢原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？。
5电流和电源
电源的电动势
5.
几种常见电源的电动势大小
探索者
问题与练习
问题答案Βιβλιοθήκη 一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25A 电子手表工作时的电流为几微安 彩色电视机工作电流为0.4-1A左右 人能感到的触电电流为1mA，能自行摆脱 电源的触电电流为10mA，当触电电流达 50mA及以上时，会引起心室颤动。国际电 工委员会规定的安全电流为10mA
1.
2.
导体中电流是0.5A，求半分钟内通过导 体横截面的电子数？ 把5.0V的电压加在一段电阻丝的两端测 得通过电阻的电流为0.01mA。当电阻丝 两端电压增至8V时，通过电阻丝电流增 加多少？
电源的电动势
1.
2. 3. 4.
电源两极间电压的大小是由电源本身的 性质决定的，这种特性，物理学中用电 动势来描述。 电动势的大小 单位 几种常见电源的电动势大小
• • 有自由电荷 导体两端有电压
电流
3.电流的方向
• 习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流 的方向。
电流的强弱
1.电流(I):表示电流的强弱程度.
电流的强弱
2.电流大小等于通过导线横截面的电荷量与 所用时间的比值
3.单位：安培(A) 常用单位:毫安(mA)微安(uA) 4.电流是一个标量
练习题
问题与练习
图是一块手机电池的标签。你从这个 标签中可以了解关于电池的哪些信息？
5电流和电源
历史印迹
意大利医学教授伽伐尼
动物电现象: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.
历史印迹
意大利化学和物理学家伏打：伏打电堆 １８００年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸 湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置 后来称为伏打电。
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三中关于电源和电流的知识点包括：
1. 电源：电源是指能源转化成电能的设备或装置。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流是恒定的，而交流电源输出的电流是随时间变化的。
2. 电动势：电动势是指单位正电荷从一点移动到另一点所获取的电势能。
电动势可以
用来描述电源对电荷进行能量转换的能力。
电动势的单位是伏特（V）。
3. 内阻和外阻：电源内部会存在一定的电阻，称为内阻。
内阻会引起电源输出电流的
减小和内部能量损失。
外部连接在电源上的电阻称为外阻，外阻决定了电源输出电流
和电源实际输出的功率。
4. 电流：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流的单位是安培（A）。
电流可以分为直流电流和交流电流，其中直流电流的大小和方向保持不变，而交流电
流的大小和方向会随着时间变化。
5. 电流的分布：在平行导线中，电流会按照分流规律进行分布，根据欧姆定律可以得
到电流和电阻之间的关系。
6. 串联电路和并联电路：串联电路是指多个元件依次连接在一起，而并联电路是指多
个元件同时连接在一起。
在串联电路中，电流相同而电压之和等于总电压；在并联电
路中，电压相同而电流之和等于总电流。
7. 电阻和电势降：电阻是指导体阻碍电流流动的能力，它是电压和电流的比值，单位
是欧姆（Ω）。
电流通过电阻时，会消耗电压，产生电阻的价值，称为电势降。
这些是物理必修三中关于电源和电流的一些基本知识点，希望能对你有所帮助！。
电路中的电源与电流方向
电路中的电源与电流方向一、电源的概念1.电源是提供电能的装置，可以使电荷发生定向移动，形成电流。
2.电源的种类：直流电源、交流电源。
3.电源的电压：电压是电源对单位正电荷做的功，单位是伏特（V）。
二、电流的形成与方向1.电流是电荷的定向移动形成的，可以是正电荷，也可以是负电荷。
2.物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。
3.在电源外部，电流从电源的正极经过用电器流向电源的负极。
4.在电源内部，电流从电源的负极流向电源的正极。
三、电源的电动势1.电动势是电源内部非静电力做功的能力，单位是伏特（V）。
2.电源的电动势与外电路无关，是电源本身的属性。
四、电源的内阻1.电源内阻是电源内部电阻，对电流有一定的阻碍作用。
2.电源内阻会导致电源两端的电压降低，影响输出功率。
五、电路中的电压、电流与电阻1.电压是电路中电荷定向移动的动力，单位是伏特（V）。
2.电流是电荷定向移动形成的流动，单位是安培（A）。
3.电阻是电路中对电流的阻碍作用，单位是欧姆（Ω）。
六、欧姆定律1.欧姆定律是描述电路中电压、电流、电阻之间关系的定律。
2.欧姆定律公式：I = U / R，其中I为电流，U为电压，R为电阻。
七、电路的串并联1.串联电路：电路中各元件依次连接，电流相同，电压分配。
2.并联电路：电路中各元件并行连接，电压相同，电流分配。
八、电路中的功率1.功率是电路中电压、电流的乘积，单位是瓦特（W）。
2.有功功率：电路中实际做功的功率，与电压和电流的相位有关。
3.无功功率：电路中不做功的功率，与电压和电流的相位差有关。
九、电路中的能量转换1.电路中的能量转换包括电能与其他形式能量的转换，如热能、光能、机械能等。
2.能量转换效率：输出能量与输入能量的比值，表示电路的能量利用效率。
十、电路中的保护与安全1.过载保护：防止电路中电流过大，造成设备损坏或火灾。
2.短路保护：防止电路中发生短路，造成设备损坏或火灾。
3.安全用电：遵守用电规定，不接触带电体，不使用破损的电器设备。
高二物理电源和电流知识点
高二物理电源和电流知识点一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流：电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 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。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度)1. 电流：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流，即：单位：安培(A) 常用单位：毫安(mA)、微安(μA)2、电流是标量，但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向注意：(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;(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。
高二物理知识点原子核的组成原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
在原子核中有：质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数。
原子核的衰变;半衰期⑴衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒⑵半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。
放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
放射性的应用与防护;放射性同位素放射性同位素：有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。
正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。
1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷。
2.2电源和电流
2.2 电动势班级：__________ 姓名：一、学习目标1知道电源的作用和什么是“非静电力”2了解电池内部能量的转化过程和生活中的电池3掌握电动势的概念及表达式二、基础知识预习1电源的作用是什么？我们观察外电路过程中，正电荷从哪里到哪里？2为了维持外电路中稳定的电流，电源要把正电荷在电源的内部从负极板搬运到正极板，正电荷在电源内部受到的静电力方向如何？电源要提供什么力才可以让正电荷从负极板到正极板？电势能如何变化？3从能量转化的角度看，电源是什么装置？4用什么物理量来描述电源的这种特性？5电动势的公式是什么？单位是什么？电动势也是用比值定义的物理量，请把电动势的定义完整的说出。
6电源的另一个重要参数是什么？三、典型例题例1．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是 （）A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同15h at 50mA上述进口电池的电动势是______V.上述国产电池的电动势是______V.四、巩固练习1. 关于电源，以下说法正确的是（ ）A ．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大B ．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同C ．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大D ．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关2.锌汞电池的电动势为1.2V ，这表示（ ）A ．电路中每经过1s 电源把1.2J 的化学能转变为电能B ．电路中电流为1A 时，电池每经过1s 电源把1.2J 的化学能转变为电能C ．电路中每通过1C 电荷量，电源将1.2J 的化学能转变成电能D ．锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V ）的大3.某锂电池的电动势是3V ，表示 。
3-1.2.1.电源和电流
I=Q/t=nqSv
电子的定向运动速率跟电流的传导速率相同吗?
E
闭合电键
产生电场 同时
形成电流
电子定向移动的速率约7.5×10 -5 m/s， 电流的传导速率3×10 8 m/s。
计算通电导线中电子移动长为7.5米的距离， 计算通电导线中电子移动长为 米的距离， 米的距离 所需要的时间。 所需要的时间。
– – – –
1A ←
+ + + +
1A ←
AD表示一段粗细均 表示一段粗细均 匀的圆柱导线， 匀的圆柱导线，截 面积为S， 面积为 ，导体每单 位体积内的自由电 荷数为n， 荷数为 ，每个电荷 的电荷量为q， 的电荷量为 ，两端 加一定电压， 加一定电压，导体 中自由电荷沿导体 定向移动的速率为v 定向移动的速率为
1
电源和电流
电学已经改变了我们 的生活方式， 的生活方式，并且产生了 一个巨大的工程应用领域。 一个巨大的工程应用领域。
-----Emilio Segre
复习
1、电流：电荷的定向移动形成电流。 电流：电荷的定向移动形成电流。 定向移动形成电流 2、电流的方向： 正电荷移动的方向相同。 电流的方向： 正电荷移动的方向相同 移动的方向相同。 与 3、金属 和 电解液为什么能导电？ 、 电解液为什么能导电？ 自由电子 正负离子
A
S
D
vt
在时间t内通过导体截面的电荷数目N 在时间 内通过导体截面的电荷数目 内通过导体截面的电荷数目
N=Vn=S•l•n=S•vt•n •
在时间t内通过导体截面的电荷量Q 在时间 内通过导体截面的电荷量 内通过导体截面的电荷量
Q=Nq=S•vt•n•q
电流的 微观定义式
2.1 电源和电流
2.1电源和电流导学案一、电源1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生___________形成电流注意：金属导体中的自由电荷是，带电。
2、电源的作用：类比：电源——抽水机电源的正极——水池A电源的负极——水池B二、恒定电场1、导线中电场的形成金属导线本身由许多带电粒子（电子和质子）组成，当它和电源连通后，在电源两极上的正、负电荷产生的电场作用下，导线中的电子在电场力作用下发生定向移动，但是导线的形状是多种多样的，电源提供的电场并不一定沿着导线方向，因此导线的表面处就会有电荷积累，这些电荷会产生另一个电场，所以导线中的电场是电源两极电荷与导线表面堆积电荷分别产生电场的合电场。
注意：形成过程是在接通电源后的极短时间内（以光速）完成。
2、定义：3、基本性质：4、导线中合电场沿方向，电场线和导线。
三、电流1．形成电流的条件：（1）；（2）2．物理意义：3、定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值I叫做电流。
定义式：4．单位：国际单位：，符号；常用单位：毫安( )、微安( )1 A＝ mA＝μA.5．电流方向：规定电荷定向移动的方向为电流方向．注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向；电解液中正、负离子定向移动的方向，但正负离子定向移动形成的电流方向是的，此时I=q/t中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量。
②电流虽有大小和方向，但电流是。
6．电流的种类（1）直流电：不随时间而改变的电流。
直流电又分为恒定电流和脉动直流电两类，其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
（2）交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
四、电流的微观表达式1．电流的微观表达式为I ＝推导：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，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 ，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.设A 端自由电荷经过时间t 到达D 端，t= ， 该t 也是AD 段导体中所有电荷通过D 端的所用时间AD 导体中自由电荷的总个数： AD 导体中自由电荷的总电荷量：Q= 导体中的电流I= / =2．三种速率的区别(1)电流传导速率：等于光速（3×108m/s ）。