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人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流图片ppt课件
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电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?
知识点 电源
导体A、B间存在电场,有电势差。 假设在电源正、负极之间连一根 导线,导线中的自由电子在静电 力作用下由B向A移动,最后使A、 B成为一个等势体。——有瞬时电流。要使电路中有持续电流,应该怎么办?可在A、B间接一电源P,把电子从A搬运到B。
(1)形成持续电源的条件:有自由移动的电荷;导体两端存在电压。当导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流
(2)电源的作用:通过“搬运”电荷,保持正、负极间有一定的电势差,从而保持电路中有持续的电流。
在有电源的电路中导线内部的电场又有何特点?
例:关于电源的作用,下列说法中正确的是( ) A.它能为电路持续地提供自由电荷; B. 它能直接释放出电能; C.它能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流; D.它能使自由电荷运动起来。
知识点 恒定电流
1.恒定电场(1)导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定——恒定电场(2)形成:连接A、B导体的导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的.
1.恒定电场(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.(4)适用规律:在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场.
例:关于导体中的电场,下列说法中正确的是:( ) A.它是由电源两极在空间直接形成的; B.它是导线上的堆积电荷所形成的; C.导线内的电场线最终和导线平行; D.它的分布随着电荷的移动而随时间变化。
2.恒定电流由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定.恒定电流就是大小和方向都不随时间变化的电流.
3.电流概念(1)概念:电荷的定向移动形成电流.(2)物理意义:反映了电流的强弱程度.(3)符号及单位:符号是I,单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA).
电路一旦接通,电路中各个位置以光速建立电场,然后各处自由电荷在静电力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,但自由电荷移动非常缓慢。
(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:导体两端有持续电压。
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。
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。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。
(6)电流的微观表达式I=nqSv①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.
(6)电流的微观表达式I=nqSv②推导
③结论由此可见,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积.
(7)自由电荷:金属中的自由电荷是电子;电解质溶液中的自由电荷是正、负离子。
例:下列关于电流的说法中,正确的是:( ) A.只要导体中有电荷运动,就有电流; B.导体中没有电流时,导体内的电荷是静止的; C.导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的; D.电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的。
例:下列说法中错误的是:( )A.金属导体导电,只是自由电子作定向移动;B.电解液导电,正负离子都作定向移动;C. 气体导电,一定只有正离子作定向移动;D. 气体导电,正、负离子和自由电子都作定向移动。
1.在图示的电解池中,测得5s内共有7.5C的正电荷和7.5C的负电荷通过池的竖直截面OO’,则电路中电流表指示的读数应为( ) A. 0 B. 1.5A C. 3A D. 7.5A
解析:电路中电流表读数就表示电路中电流的大小,电路中电流表读数 ; 故答案为:C.答案:C【分析】利用电荷量和运动的时间可以求出电流表的读数。
解析:由电流强度的微观表达式 解得 ,该速率是电荷定向移动速率,远小于光速,A符合题意,BCD不符合题意。故答案为:A。答案:A
3. 关于电源的作用,下列说法中错误的是( ) A. 在电源内部把电子从负极搬运到正极; B. 电源的作用是使导体中形成电场;C. 电源的作用是能够保持导体两端的电势差; D. 把其他形式的能转化为电能。
解析:A.电子在非静电力的作用下,在电源内部从正极搬运到负极。A错误,符合题意; B.电源的作用是使导体中形成电场。B正确,不符合题意。C.电源两极间存在电压,所以电源的作用是能够保持导体两端的电势差。C正确,不符合题意;D.电源是通过电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能,D正确,不符合题意。答案:A
4. 非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流50 A,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看做如图规律放电.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为( ) A. 25 C B. 50 C C. 150 C D. 250 C
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