《21电源和电流》由会员分享，可在线阅读，更多相关《21电源和电流（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一课一世界一课一世界 -把心安顿好把心安顿好 人生在世，首先应当追求的是人生在世，首先应当追求的是优秀优秀，而非成功。成为一个优秀的，而非成功。成为一个优秀的人，在此前提下，不妨把成功当做人，在此前提下，不妨把成功当做副产品来争取。副产品来争取。如何维持水管中的水流？如何维持水管中的水流？讨论、交流、展示讨论、交流、展示（约（约1212分钟）分钟）讨论的主要问题：讨论的主要问题：1、电源的作用，电动势的理解、电源的作用，电动势的理解（探究一）（探究一） 如何使电路中保持持续的电流如何使电路中保持持续的电流 ？ 电源的作用？电源的作用？ 电源通过非静电力做功，能量如何转化？电源通过非静电力做功，
2、能量如何转化？ 电动势的物理意义？电动势的物理意义？2、 电流的产生、定义、电流的微观表达：电流的产生、定义、电流的微观表达： （情景（情景2、思考、思考2、 情景情景3、 针对训练针对训练2 3） 恒定电流产生的条件？恒定电流产生的条件？ 电流的定义式、方向、标矢量电流的定义式、方向、标矢量 ？ 电流的微观表达式及意义？电流的微观表达式及意义？ 展示内容展示内容展示点评核心提示展示点评核心提示 展示小组展示小组 点评小组点评小组探究一探究一1 21 2 画图、通过类比理画图、通过类比理解电源及其作用解电源及其作用1 1组组C C9 9组组B1B1探究一探究一3 43 4电动势理解电动势理解
3、2 2组组C C走进生活走进生活3 3组组C C探究一总探究一总结结5 5组组C C探究二情探究二情景景2 2电流的定义电流的定义4 4组组C C8 8组组B1B1情景情景3 3电流微观表达电流微观表达6 6、7 7组组C C 从能量的角度看电源是通过从能量的角度看电源是通过非静电非静电力做功力做功把把其他形式的能转化为电能其他形式的能转化为电能的的装装置。置。一、电源的作用一、电源的作用1.1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到定义：非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正极所做的功跟被移送的电荷量的比值比值。二、电动势二、电动势2.2.公式：公式：3.3.物理意义：反映
4、电源把其他形式的能物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能转化为电能本领的大小本领的大小，数值上数值上等于等于非非静电力把静电力把1C1C的正电荷的正电荷在电源内部从负极在电源内部从负极移送到正极移送到正极所做的功所做的功。 电动势是电动势是1.5V1.5V的物理意义是什的物理意义是什么？么？二、电动势二、电动势伏特伏特 V V 1V=1J/C1V=1J/C3 3、单位：、单位：5 5、标量、标量4 4、特点：特点：电动势由电源中非静电力的特电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。是否联入电路及外电路的情况
5、无关。6 6、内阻：电源内部也是由导体组成的，、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻也有电阻r r，叫做电源的内阻，它是电源叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数的另一重要参数电动势与电压的区别电动势与电压的区别电动势：电动势：W W表示正电荷从负极移到正极所消耗的化表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），学能（或其它形式能）， E E表示移动单位正电表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能）荷消耗化学能（或其它形式能） 反映电源把其它形式能转化为电能的本领。反映电源把其它形式能转化为电能的本领。电压：电压：W W表示正电荷在电场力作用下从一点移到另表示正电荷在电场力作用
6、下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。荷消耗的电势能。 反映把电势能转化为其它形式能的本领。反映把电势能转化为其它形式能的本领。 电动势表征电动势表征电源电源的性质，的性质， 电势差表征电势差表征电场电场的性质。的性质。二、电源、电动势1、电源作用：2、电动势：表征电源把其他形式能量转化为电能的本领 电流方向（正电荷移动方向）促使电荷运动的作用力 能量转化外电路正极 负极 静电力电能 其他能内电路负极 正极 非静电力化学能 电场能电动势表征的是把其他形式能转化为电能的本领，而不是把其他形式的能转化为电能的多电动势表征的是把
7、其他形式能转化为电能的本领，而不是把其他形式的能转化为电能的多少少 生活中的电池生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池 电池放电时能输出的总电荷量，通常电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（以安培小时（AhAh）或毫安小时（）或毫安小时（mAmA h h）做单位做单位影响电源的参数影响电源的参数 电池的容量电池的容量:内阻内阻电动势电动势容量容量A. A. 在电源内部把正电荷从负极移到极，非静在电源内部把正电荷从负极移到极，非静 电力做功，电能增加电力做功，电能增加B. B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静电力对于给定的电源，移动正电荷，非
8、静电力 做功越多，电动势就越大做功越多，电动势就越大C. C. 电动势越大，说明非静电力在电源内部从电动势越大，说明非静电力在电源内部从 负极向正极移送单位电荷量做功越多负极向正极移送单位电荷量做功越多D. D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把电动势越大，说明非静电力在电源内部把 正电荷从负极移送到正极的电荷量越多正电荷从负极移送到正极的电荷量越多关于电动势，下列说法正确的是（关于电动势，下列说法正确的是（ ）AC三、电流的形成三、电流的形成1 1电流：电流：电荷的热运动，从宏观上看，电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流不能形成电流 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流 2 2
9、、形成电流的条件：形成电流的条件： （1 1）存在）存在自由电荷自由电荷金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在）导体两端存在电压电压 当当导导体体两两端端存存在在电电压压时时，导导体体内内建建立立了了电电场场，导导体体中中的的自自由由电电荷荷在在电电场场力力的的作作用用下下发生定向移动，形成电流发生定向移动，形成电流 电电源源的的作作用用是是保保持持导导体体两两端端的的电电压压，使导体中有使导体中有持续持续的电流的电流三、电流三、电流1 定义：定义： 单位时间内通过导体横截面的单位时间内通过导体横截面的 电量表示电流强电量表示电流强弱的物理量弱
10、的物理量。2 单位：安培单位：安培 A 其他单位其他单位 mA A3 公式：公式： 4 方向：正电荷定向移动的方向方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。可得可得恒定电流恒定电流恒定电流恒定电流(大小、方向都不随时间变化的电流大小、方向都不随时间变化的电流)关于电流的方向，下列叙述中正确的是关于电流的方向，下列叙述中正确的是_A A金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向方向B B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，
11、电流方向不能确定方向不能确定C C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向动的方向D D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，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有时与负电荷定向移动的方向相同C说明：（说明：（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量）电流为标量，电流虽有方向但是标量 （2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、）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为正电荷为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝
12、对值之和。总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例题例题1 某电解池，如果在某电解池，如果在1s中内共有中内共有5.01018个二价正离个二价正离子和子和5.01018个一价负电子通过某横截面，那么通过这个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？个横截面的电流强度是多大？答案：答案：1.6A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，等效电流有多大？四四 电流的微观表达式电流的微观表达式 推导推导推导推导：一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电两端加一定的电压，自由
13、电荷定向移动的速率为荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s，导体每导体每单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为每个自由电荷量为q。-AB总电量总电量 电荷总数电荷总数nqSvnlSql/v vNqtQI=l/v v注意几个速度问题：注意几个速度问题：1.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）2.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）3.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105m/s有一横截面积为
14、S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（ ）AnvSt Bnvt C D 1 1、形成电流的条件：、形成电流的条件： （1 1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2 2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3 3、导线中的电场、导线中的电场: :导线内的电场线保持和导线平行导线内的电场线保持和导线平行. .( (恒定电场恒定电场) )4 4、恒定电流、恒定电流: :大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流. .5 5、电流、电流: :表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. . （1 1）定义式）定义式 I I=q / t=q / t （2 2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式 n n 为单位体积内自由电荷数目，为单位体积内自由电荷数目，S S 为导体横截面积，为导体横截面积，v v为电荷定向移动速率为电荷定向移动速率 q q为每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量小结小结
