2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章电路及其应用第1节电源和电流(第一课时)课件

这是一份2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章电路及其应用第1节电源和电流(第一课时)课件，共22页。
电源和电流（第一课时）电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，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 ？一.电源A、B两个导体，A带正电荷，B带负电荷，如果用一根导线H将A、B连接起来，导线H中会形成电流吗？这个电流是持续存在的吗？导线H中的电子在静电力的作用下沿导线作定向运动，形成电流。由于A得到电子，B失去电子，两个导体很快达到静电平衡，形成等势体。导线H中的电流只是瞬间的。怎样才能使导线中具有持续的电流呢？有A、B两个水池，A的液面比B高，用水管H将两个水池连接起来，在重力的作用下，A池中的水会流向B池，H中会出现水流，当A、B液面相平时，H中的水将不再流动。如何才能使H中有持续的水流呢？如果在A、B间加入一个抽水机，将B中的水及时抽到A中，保持A、B中液面的高度差，从而使水管H中有源源不断的水流过。如何操作才能使导线H中有持续的电流呢？如果在A、B之间加入一个装置P，它能不断地从A取走电子，补充给B，使A、B之间始终保持一定的电势差，这样导线H中就会有持续的电流。能把电子从A搬到B的装置P就叫做电源，A和B就是电源的两个电极。电源的作用就是搬运电荷，保持导线两端的电势差，从而保持电路中有持续的电流。手电筒中的小灯泡能持续发光，是因为电路中有电源，使得电路中的电流能够持续存在。一些常用的电源：1.导体在静电平衡的状态下，内部电场强度处处为0。2.导体中有电流时，并不是处于静电平衡的状态，导体内部电场强度不为0。二.恒定电场3. A、B 周围空间的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。4.尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，电荷的分布是稳定的，不随时间变化，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，叫作恒定电场。5.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。三.恒定电流1.在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向运动，形成电流。2.自由电荷在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。3.如果我们在这个电路中串联一个电流表，电流表的示数将保持不变。我们把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。4.我们用电流这个物理量来表示电流的强弱程度。5.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大。如果用I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则有电流的定义式：我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。电子定向移动的方向与电流方向相反。在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是 A。从上述公式可知1 A＝ 1 C·s-1常用的电流单位还有毫安（mA）和微安（μA），它们与安培的关系是1 mA＝10-3 A1 μA ＝10-6 A四.练习与应用1.手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的 10 s内通过某一横截面的电荷量为3 C，则电流是多少？2.一条导线中的电流为50 μA，在3.2 s内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库仑？有多少个电子通过该横截面？3.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？小结搬运电荷，保持电压形成电流电流定义