2019春高中物理第2章恒定电流1电源和电流课件新人教版选修3_1.ppt

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1、第二章,恒定电流,情 景 切 入 现代家庭离不开电。电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？怎样才能做到安全用电和节约用电？这一章我们就来探究恒定电流的基本规律。 知 识 导 航 本章是在上章场强、电势、电势差(电压)、电场力做功的基础上，分析和研究直流电路的基本规律。 本章知识在实际中有广泛而重要的应用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工和电子技术的基础，在日常生活中也经常用到。,本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的规律、伏安法测电阻、电功和电热等问题；第二部分以闭合电路的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭

2、合电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分析和计算等问题；第三部分以电流表、电压表、滑动变阻器等电工仪表的使用为中心，结合学生实验，研究了仪器的选择和使用，数据的处理和误差分析等问题。 本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算，难点是电路的设计。,学 法 指 导 1注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确切明白这些概念的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。 2要注意研究方法的学习 在本章学习中要掌握分析解决问题的方法，比如动态分析法、等效法的

3、应用，模型的转化，非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法的应用技巧等。,3要注重加强实验能力的提高 高考考查的四个电学实验，全部属于本章内容，要认真做实验，要从基本原理、基本方法入手，循序渐进，逐步掌握。要学会正确使用电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本实验仪器，要切实掌握各种仪器的原理、使用方法、注意事项才能以不变应万变。,1 电源和电流,课 前 预 习,1定义 电源是不断把负电荷从_搬运到_从而维持正负极之间一定_的装置。 2电源的作用 (1)维持电路的两端有一定的_。 (2)使电路中保持_电流。,电源,正极,负极,电势差,电势差,持续,1定义 由电路中稳定分布的_所产生

4、的稳定电场。 2形成 当电路达到稳定时，导线中的电场是由_、_等电路元件所积累的电荷共同形成的。 3特点 任何位置的_都不随时间发生变化。,恒定电场,电荷,电源,导线,电场强度,1电流 (1)概念：电荷的_形成电流。 (2)物理意义：反映了电流的_程度。 (3)符号及单位：用符号_表示，单位是_，符号为_。常用的电流单位还有_(mA)、_(A)，换算关系为：1A103mA106A。 (4)表达式：_。 (5)电流的方向：规定_定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向为电流的_。,恒定电流,定向移动,强弱,I,安培,A,毫安,微安,正电荷,反方向,2恒定电流 (1)概念：大小、方向都_的

5、电流。 (2)形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率_，自由电荷与导体内不动的粒子碰撞，阻碍自由电荷定向移动，使自由电荷速率_，最终表现为自由电荷_不变。 3电流的微观表达式 I_。,不随时间变化,增加,减小,平均速率,nqSv,判一判 (1)电源能把其他形式的能转化为电能。 ( ) (2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。 ( ) (3)恒定电场就是匀强电场。 ( ) (4)恒定电场形成后电路中的电荷不再发生移动。 ( ) (5)因为电流有大小又有方向，所以电流是矢量。 ( ) (6)通过导体截面的电荷量越多，电流越大。 ( ) (7)电流的方向与电荷定向移动的方向相同。 ( ), ,选一

6、选 在示波管中，电子枪2s内发射了61013个电子，则示波管中电流的大小为 ( ) A4.8106A B3.01013A C9.61016A D3.0106A,A,想一想 导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共用形成的。这些电荷也在运动，电荷的分布却是稳定的，这是为什么？ 解析：电荷虽然在流动，但有的电荷流走了，另外的电荷又补充上来，所以电荷的分布是稳定的。,课 内 探 究,雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发光。这是为什么？ 提示：电闪雷鸣时，所形成的电流是瞬时电流。 手电筒中因为电源的作用，小灯泡中有持续电流而持续发光。,探

7、究一 对电流的理解,1,1电流的形成： (1)形成原因：电荷的定向移动。 (2)形成条件：导体两端有电压。 (3)电路中产生持续电流的条件：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。,4电流是标量 电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，电流不是矢量而是标量。,特别提醒：计算电流时，要注意定向移动的电荷种类，是正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时存在。,D,B,小明同学说：“家中的电路开关闭合的瞬间用电器立即工作，说明导线中电荷从开关跑到用电器的

8、时间极短，电荷的定向移动速度极大。”你同意小明的观点吗？说说你的看法。,探究二 电流的微观解释,2,提示：不同意。电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。,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。,3结论 由此可见，从微观上看，电流的大小不仅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，还与导体的横截面积有关。,4两个公式的比较：,AC,对点训练2 (多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( ) A电流相等 B电流不相等 C自由电子定向移动的速率相等 D自由电子定向移动的速率不相等,AD,素 养 提 升,导体内三种速率的比较,D,