高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流示范课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流示范课课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，随堂练习，知识点一，知识点二，电流的理解和计算，电流的微观表达式，三种速率的区别，答案AC等内容，欢迎下载使用。
自主预习·新知导学
一、电源1.概念:电路中把在静电力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。2.作用:维持电路两端有一定的电势差,使闭合电路中保持持续的电流。
二、恒定电流1.恒定电场(1)概念:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。(2)形成: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。(3)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.恒定电流大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。
三、电流的微观表达式表达式I=nqSv,n为导体单位体积内的自由电荷数,q为每个自由电荷的电荷量。
【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。(1)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。(　　)(2)恒定电场的电场强度不变化,一定是匀强电场。(　　)(3)电流既有大小,又有方向,是矢量。(　　)(4)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。(　　)
2.如何使电路中存在持续电流?提示:首先保持电路闭合,其次是电路中接有电源,保持电路存在一定的电势差。3.有同学认为“只有导体中才可以有电流”,谈一谈你的认识。提示:电荷定向移动形成电流,不论是导体内还是其他空间只要有电荷定向移动就可以形成电流,如氢原子中核外电子做匀速圆周运动时,形成一环形电流等。
合作探究·释疑解惑
问题引领如图所示,在装有导电液体的细管中,有正、负两种电荷向相反的方向运动,在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1,通过此截面的负电荷为q2。 (1)确定通过导电液体中电流的方向。(2)计算导电液体中电流的大小。
提示:(1)电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向,故导电液体中电流方向为由左向右。
归纳提升1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。当把导体和电源连接后,导体中形成恒定电场,导体中的自由电荷在静电力的作用下定向移动形成电流。(1)产生电流的条件:导体两端有电压。(2)形成持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合。
2.电流的方向规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,金属导体中自由移动的电荷是自由电子,故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
典型例题【例题1】 如图所示,电解池内有一价的电解液,时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,下列说法正确的是(　　)A.当n1=n2时电流为零
【变式训练1】 在示波管中,电子枪2 s发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为(　　)A.4.8×10-6 AB.3×10-13 AC.3×10-6 AD.9.6×10-6 A答案:A
问题引领如图所示,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,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,每个自由电荷的电荷量为q。讨论并思考下列问题:
(1)导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t是多少?(2) 导体AD中的自由电荷有多少个?总电荷量Q是多少?
归纳提升1.建立模型如图所示,AB表示粗细均匀的一段导体,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。设导体的长度为l,横截面积为S,导体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。
2.理论推导导体AB中的自由电荷总数N=nlS总电荷量Q=Nq=nlSq
3.结论由此可见,从微观上看,电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小和导体的横截面积。
典型例题【例题2】 (多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为(　　)
利用I=nqSv分析问题应注意的三个方面1.各个物理量都要用国际单位。2.正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数,v表示自由电荷定向移动速度的大小。3.若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为I=nqv。
【变式训练2】 (多选)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v0,导体中通过的电流为I,则下列说法正确的有(　　)A.自由电子定向移动的速率为v0
1.(电源的理解)关于电源的作用,下列说法正确的是(　　)A.电源的作用是为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放电能C.电源的作用就是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来答案:C
解析:电源是提供能量的装置,电源供电的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程,故A、B错误;电源能使导体两端保持稳定的电压,从而使导体中保持持续的电流,故C正确,D错误。
2.(电流的理解)关于电流,下列说法正确的是(　　)A.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动的速度越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量答案:C
3.(公式I= 的理解和应用)某电解池,如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某横截面,那么通过这个横截面的电流是(　　) AC.1.6 AD.3.2 A答案:D
4.(对电流微观表达式的理解和应用)有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,下列说法正确的是(　　)A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是甲导体的2倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案:B