资源简介 (共19张PPT)1. 电源和电流第十一章 电路及其应用现代社会,电能对生活的影响越来越重要。例如电动车、手机等能量来源都是内置的锂电池。如右图所示,是一块锂电池的规格说明书,根据其中的信息你能知道其中额定容量是什么含义吗?该电池正常工作待机时间是多少?最短工作时间为多少,正常多久能将电池充满?情境导入一、电源1、现在家庭或办公室流行一种水循环的装饰摆件,如右图所示。想一想怎样才能使水流源源不断的稳定流动起来?☆交流讨论水会自发的从高处流向低处,如果形成循环,则需要抽水机将水再重新提到高处,如图所示。一、电源2、如果将一个带正电的小球和一个带负电的小球用一根导线连接起来,电荷会怎样移动,最终会达到一种什么状态?导体中自由电子的从B移动到A,最终使两个带电体成为等势体,达到静电平衡,导线中会产生一个由A到B的瞬时电流。一、电源3、类比1中的情景,如果使电路中形成稳定持续的电流应该需要什么装置?需要一个类似于抽水机的装置在 B 失去电子的过程中,不断地从 A 取走电子,补充给 B, 使 A、B 之间始终存在电势差,这样导线内就会存在持续的电流。1、在电路中,能把电子从一极搬运到另一极的装置叫作电源。2、电源可以保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。3、电源内部,自由电子被从正极搬运到负极。一、电源☆梳理深化☆巩固提升【例1】下列关于电源的说法中正确的是( )A.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压B.电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C.电荷的移动形成电流D.只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流一、电源B ☆交流讨论1、如右图所示,在电源两极之间的电场E0的作用下,导体中的电子会怎样移动?二、恒定电流电子的受力可以分解为两个方向。一个是垂直于导体方向使电子在此方向上聚集,另一个是沿着导体方向使电子在此方向上移动。2、经过一段时间后,导体内部的电场分布会发生什么变化?最终为什么状态?二、恒定电流随着电子的聚集,在垂直于导体方向上会产生一个与电源电场相反的电场E′最终此方向达到平衡,导线内很快形成了沿导线方向的稳定电场。3、在此电场的作用下,导体中电子的定向移动最终会形成怎样的电流?二、恒定电流MNE在恒定电场的作用下,导体中的自由电荷做定向运动,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,形成稳定的电流。4、根据我们学习过的定义物理量的方法,可以如何表示一个描述导体中电流的强弱的物理量?二、恒定电流可以利用比值定义法,利用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱,或者写成数学表达式5、根据上述表达式,回答下列问题:(1)电流的单位应该怎么表示?电流的单位应该是C/s,也可记为A(安培)二、恒定电流(3)如图,导体的横截面积为S,单位体积内自由电子数为n,自由电子定向移动的平均速率为v,则导体内的电流是多少?(2)电流有方向吗?它是矢量还是标量?电流有方向,但是它的运算法则是标量运算,因此是标量,其方向规定为正电荷定向移动的方向,负电荷定向移动的反方向。1、电路中由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,叫作恒定电场(steady electric field)。恒定电场会产生大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流(steady current)2、电流的强弱程度用电流(electric current)这个物理量表示。其数学表达式为☆梳理深化二、恒定电流3、对电流公式的理解(1)这是电流的计算式,适用于任意电路。I 与q、t 没有决定关系。(2)在国际单位制中,电流的单位是安培(ampere),简称安,符号是 A。从上述公式可知1 C = 1 A·s。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 A;1 μA = 10-6A。(3)规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向,但是电荷量与时间均为标量,电流的运算遵循标量运算,因此电流为标量。二、恒定电流☆巩固提升二、恒定电流【例2】某电解质溶液,如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?解析:1s内通过横截面正离子的电荷量为q1=2n1e,负离子的电荷量绝对值为q2=n2e,则电流为将n1=5×1018个,n2=1×1019个,e=1.6×10-19C 代入解得,I=3.2A。【例3】根据所学知识,分析课堂开始我们提出的问题:该电池的额定容量是什么含义?该电池正常工作待机时间是多少?最短工作时间为多少,正常多久能将电池充满?二、恒定电流解析:额定容量表示的是电池中的电荷量q=950mAh=950×10-3×3600C=3420C,正常工作时电流为190mA,因此待机时间【例3】根据所学知识,分析课堂开始我们提出的问题:该电池的额定容量是什么含义?该电池正常工作待机时间是多少?最短工作时间为多少,正常多久能将电池充满?二、恒定电流标准充电电流也是190mA,所以正常充满电的时间 也是5h,如果以最大放电电流工作,工作时间最短课堂小结12电源电源在电路中的作用恒定电流(1)恒定电场的理解(2)电流的定义与计算模型:一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压,自由电荷定向移动的速率为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,每个自由电荷量为q。推导:AB导体中的自由电荷数总电荷量所有这些电荷通过横截面所需要的时间故导体AB中的电流课外拓展由此可见,从微观上看,电流取决于导体中自由电荷数、每个自由电荷所带的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关。电流的微观表达式 展开更多...... 收起↑ 资源预览