高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流课堂教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流课堂教学课件ppt，共40页。PPT课件主要包含了导学·掌握必备知识，共研·突破关键能力，精练·落实学科素养，自由电子，稳定分布，nSvt，neSvt，I＝neSv，答案B，答案A等内容，欢迎下载使用。
一、电源1．形成持续电流的条件：一是要有移动的________，二是导体两端始终存在电势差．2．电源的作用：电源能把电子由正极搬运到负极，保持正、负极之间有稳定的电势差．　　　　　　 　 通过非静电力做功 
【情境思考】如图是中国宁波公交使用的全球首创超级电容储能式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，核心元器件是“3 V 　12 000 F”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年．根据上述材料判断以下问题．(1)电容器放电的过程中，电荷量逐渐减少，电容器的电容和两极板间的电压也逐渐减小．(　　)(2)电容器充电的过程中，电荷量逐渐增加，电容保持不变．(　　)(3)若标有“3 V　12 000 F”的电容器从电量为零到充满电用时30 s，则充电的平均电流为3 600 A．(　　)
拓展 1　类比法理解电源的作用
拓展 2　直流电源和交流电源(1)直流电源直流电源的电流、电压方向不随时间作周期性变化，比如蓄电池、直流发电机、干电池、直流稳压源．(2)交流电源电流电压方向随时间作周期性变化的装置，如交流发电机．
拓展 3　恒定电场与静电场的异同(1)异：静电场是由静止的电荷产生的；恒定电场是由稳定分布的电荷产生的．(2)同：都是由电荷产生；恒定电场与静电场都不随时间变化；对电荷有力的作用；电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用．
拓展4　[教材问题]STSE电池的容量：电池放电时输出的总电荷量，通常以“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h)作单位．手机电池的容量可达6 000 mA·h. 
目标一　电流的理解和计算【导思】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)怎样确定通过导电液体中电流的方向？(2)如何计算导电液体中电流的大小？
电流方向为正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右．
【典例】例1 下列说法正确的是(　　)A．电源的作用是使电路中产生电荷B．电源的作用是使电路中的电荷发生定向移动C．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流D.导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的
解析：导体本身就有自由电荷，电源的作用不是使电路中产生电荷，而是使正负电荷分开，使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，电源两端就会产生电压，电压使电路中电荷产生定向移动形成电流，A错误，B正确；只要电路中有电源，且电路要闭合，电路中就会形成持续的电流，C错误；导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，D错误．
思维提升(1)金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，因此q为通过导体横截面的自由电子的电荷量．(2)电解质溶液中的电流是正、负离子同时向相反方向定向移动形成的，因此q为正、负离子电荷量的绝对值之和．(3)电解液中电流的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．
【归纳】1．电流的微观表达式：I＝nqSv.电流的大小取决于单位体积的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、导体的横截面积S、定向移动速率v.2．电流的定义式和微观表达式的比较
3.三种速率(1)电流的传导速率等于光速，为3×108 m/s.(2)电子定向移动速率，其大小与电流有关，约为10－4 m/s.(3)电子热运动速率，其大小与温度有关，约为105 m/s.
1．下列关于电源的说法正确的是(　　)A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部负电荷由负极流向正极(或正电荷由正极流向负极)
解析：在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能，A错误；电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，B正确；导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，C错误；在电源内部，负电荷从电源正极流向负极(或正电荷从负极流向正极)，D错误．
2．关于对电流的理解，下列说法正确的是(　　)A．电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．电流有大小，也有方向，所以电流是矢量C．金属导体内的电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的D．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
解析：规定电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，A错误．电流有大小，也有方向，但不遵循平行四边形定则，所以电流是标量，B错误．金属导体内的电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的，C正确．电流的传导速率指的是接通电源后，电路中产生电流的速率．在电路中电流的产生源于电场的产生，在电场的驱动下，电荷定向运动从而形成电流．因而电路中电流的传导速率等于电场产生的速率，D错误．
3．某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是(　　)A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
4.自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备．某型号自动体外除颤器的电容器电容是16 μF，充电至4 kV电压，电容器在4 ms时间内完成放电．下列说法正确的是(　　)A．电容器放电完成后电容为零B．电容器的击穿电压为4 kVC．电容器充电后的电荷量为0.64 CD．电容器放电过程中的平均电流为16 A
5．心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗．如图，某型号AED模拟治疗仪器内有一电容为15 μF的电容器，某次使用过程中，该电容器在10 s内充电至5 000 V电压，之后在3 ms时间内完成放电．则下列说法正确的是(　　)A．电容器充电后所带的电荷量为75 CB．电容器充电过程中电容一直增大C．电容器放电过程中放电电流一直增大D．电容器放电过程中平均电流为25 A