













所属成套资源:【核心素养目标】人教版物理高中必修三课件PPT+同步分层练习
人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用1 电源和电流课前预习ppt课件
展开
这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用1 电源和电流课前预习ppt课件,文件包含核心素养人教版高中必修三+第十一章+第1节《电源和电流》课件PPTpptx、人教版高中必修三+第十一章+第1节《电源和电流》分层练习原卷版docx、人教版高中必修三+第十一章+第1节《电源和电流》分层练习解析版docx、灯泡通电mp4、用传感器观察电容器的放电过程水mp4、电容器的放电动画水mp4、电容器的放电水mp4、电流水mp4、避雷针水mp4等9份课件配套教学资源,其中PPT共24页, 欢迎下载使用。
用公式I=q/t解决分析相关问题。
电流对生活的巨大影响。
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?
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。
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,导线中会产生一个瞬时电流。
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),使电路有持续的电流。
电源中电势高的一极是正极,电势低的一极是负极。
电源是如何做到让导线电流持续的呢?
导体中自由电荷定向移动的原因
导线内很快形成沿导线方向的稳定电场
(1)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——恒定电场。
(2)特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化,基本性质与静电场相同;
(3)适用情况:在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。
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。
恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流
(2)物理意义:表示电流的强弱程度
(1)定义: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。(单位时间内通过导体横截面积的电荷量)
定义式:适用于任何电荷定向移动形成的电流
(1)电流方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在电源外部,电流从正极流向负极;电源的内部,电流从负极流向正极;
(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:
(4)电流强度虽然有大小和方向,是标量。
电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量,通常以"安时"(A·h)或"毫安时"(mA·h)作单位。单体锂离子电池的容量极为有限,为了满足需要,常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。
思考推理:设导体的横截面积为s,自由电子数密度(单位体积内的自由电子数)为n,自由电子定向移动的平均速率为ν,电子电荷量为e,求:(1)时间t内,通过某一横截面自由电子个数(2)通过横截面电流
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
【解析】设自由电子在导线内定向移动的速率是v。取一段导线(如图),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
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:
思考: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?
实际上,闭合开关的瞬间,电路中的各个位置以光速迅速建立了电场。随着电场的建立,电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动,整个电路也就几乎同时形成了电流。
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
2. 卡脖子技术攻关 比亚迪刀片电池、蔚来汽车固态电池
1.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的百分之一运动而形成10mA的电流时,则环中运行的电子数目为( )A.5×1012个B.5×1011个C.1×1012个D.1×1014个
2.如图所示的是电解池,在1s的时间内,共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy,则这个电路中的电流大小是( )A.0 B.1.5 AC.3 A D.6 A
3.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说, 电子绕原子核运动可等效为一环形电流。如图为一分子电流模型,电量为e的电子以角速度ω绕原子核沿顺时针方向做匀速圆周运动,则该环形电流的大小和方向为( )A. ,逆时针 B. ,顺时针C. ,逆时针 D. ,顺时针
4.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是A. B. C. D.
