2019人教版 物理必修三 第11章 第1节电源和电流（2）课件PPT

这是一份2019人教版 物理必修三 第11章 第1节电源和电流（2）课件PPT，共26页。
第十一章 电路及其应用 1.电源和电流c导入新课 1、结合所学知识解释：视频中的闪电分别是怎样形成的？ 2、观察对比：两种闪电有什么不同？原因是什么？交流讨论 一、电源对比观看水流和电流形成的动画演示视频（1）水流形成的原因是什么？（2）类比水流的形成，再结合观看的闪电视频，思考电流形成的原因。一、电源有压力差，在压力差的作用下，水形成定向流动导体两端有电势差，形成电场，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动（3）水流形成视频中靠什么在水管中形成了稳定的水流？它的作用是什么？试从能量角度分析其作用。（4）电流形成视频中靠什么在电路中形成了稳定的电流？它的作用是什么？试从能量角度分析其作用。一、电源抽水机 给水管中提供稳定的压力差 给水流提供了重力势能电源（干电池) 给导体两端提供电势差，使电路中形成稳定的电流 给自由电子提供了电势能1.导体两端存在电势差，形成电场，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。梳理深化 2.电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置。3.电源的作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。一、电源【例1】以下说法正确的是(　　)A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在D．导体中电荷运动就形成了电流B一、电源巩固提升 练习1、关于电源的以下说法，正确的是(　　)A． 电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B． 电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C． 只要电路中有电源，电路中就一定有电流D． 电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量B一、电源交流讨论 二、恒定电流1、在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点？--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线二、恒定电流2、在有电源的电路中，导线内部的电场强度有何特点？红色方框处的导线内电场分布，如图一；电子在电场力作用下向M端聚集，如图二；形成垂直于导线方向的反向电场，如图三；导线内很快形成沿导线方向的稳定电场，如图四。二、恒定电流3、根据预习及之前所学，在考虑与不动粒子碰撞的情况下，自由电子在恒定电场将做怎样的运动？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。梳理深化二、恒定电流二、恒定电流【提醒】（1）适用于任何电荷定向移动形成的电流。（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）定向移动的方向相反。（3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，电荷量q表示通过横截面的正、负离子电荷量的绝对值之和。【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？巩固提升二、恒定电流练习2、(多选)下列关于电流方向的说法中，正确的是( 　　)A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D.在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同BCD二、恒定电流交流讨论 三、电流的微观解释 一段粗细均匀的导体AB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。(1)这段导体中有多少个自由电荷?总电荷量是多少?结合本节课的“拓展学习”部分，思考并回答以下问题：交流讨论 三、电流的微观解释 一段粗细均匀的导体AB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。(2)这些电荷都通过横截面B所需的时间是多少?结合本节课的“拓展学习”部分，思考并回答以下问题：交流讨论 三、电流的微观解释 一段粗细均匀的导体AB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。(3)这段导体中的电流是多大?微元思想结合本节课的“拓展学习”部分，思考并回答以下问题：三、电流的微观解释根据课本及以上结论回答：1、三个速率各是多少？电子定向移动的速率约10-4m/s，电子热运动的平均速率105m/s，电场的传播速率3×108m/s。2、为什么闭合开关的瞬间，电路中各处几乎同时形成电流？ 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。梳理深化 三、电流的微观解释2.分清三种速率：（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-4m的数量级。（对每个电子而言）（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为每秒105m。三、电流的微观解释【例3】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线，通过的电流I=1 A，已知铜的ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19 C，求铜导线中自由电子定向移动的速率。可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子。巩固提升 三、电流的微观解释【例3】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线，通过的电流I=1 A，已知铜的ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19 C，求铜导线中自由电子定向移动的速率。可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子。巩固提升 三、电流的微观解释练习3、一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为( 　)A.neSv B.nevC.N D.NeD三、电流的微观解释课堂小结生活中一些常见的电流：课外拓展人体对电流的反应：