1、必修三第十一章 11.1电源和电流 新课引入 电源 思考：闪电只能短时间存在，而电灯却能持续发光，这是为什么？电灯能持续发光主要原因就是电路中有电源。类比抽水过程，思考：如图所示分别带正、负电荷的A、B两个导体球，如果用一条导线H将它们连接起来会发生什么现象？这种现象能否持续？电源 AB水池抽水机A+B_能把自由电子从正极搬到负极的装置叫作电源 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。电源 AB水池抽水机-A+B_HP-A+B_恒定电流（1）电荷和电场的分布不随时间变化，即由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。（2）A、B 周围空间的电场就是恒定电场，它是由电
2、源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。注意：恒定电场不是静电场，但静电场中的一些规律同样适用于恒定电场。恒定电流（1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。（2）电流 物理意义：表示电流强弱的物理量。电流就越大，单位时间内通 过导体横截面的电荷量越多。定义：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流。公式：tq=II 电流 q 电荷量恒定电流 单位：在国际单位制中，电流的单位是安培简称安，符号是 A。1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（A）它们与安培的关系是：1 mA 10-3 A 1 A 10-6 A 方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属
3、导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。注意：电流虽然有方向，但电流是标量，它遵循代数运算法则，不遵循平行四边形定则。电流微观解释 3.对公式 的理解（1）q是时间t内通过某横截面的电荷量，不是单位横截面的电荷量。用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。（2）电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正负离子定向移动形成的电流方向是相同的，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。tq=I电流的微观解释 导体中的电荷自由移动形成电流。没有电源时：金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样；
4、从宏观上看，没有电荷（自由电子）的定向移动，因而也没有电流。导体两端有电势差，导体中的自由电子就要受到静电力的作用。除了做无规则的热运动外，还要在静电力的作用下定向移动，从而形成电流。例1.如图设导体的横截面积为 S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的平均速率为v电子电荷量为 e。解：时间 t 内通过横截面的电荷量 qne（Svt）。根据电流的公式 Iq/t，得到电流和自由电子定向 移动平均速度 根据电流的微观表达式可以看出，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度，还与导体的横截面积有关。由I=neSV可以看出，同种导体横
5、截面积越大的位置，电荷定向移动的速率越小。典型例题 I=neSV例2.以下说法正确的是（）A导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动 B国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位 C电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 典型例题 B 例3.关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）A金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定 C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 典型例题 C 例4.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此电子的定向移动速率为v，在 t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（）AnvS t Bnv t CI t/e D I t/eS 典型例题 AC 课堂小结 1电源的定义：能把电子从A搬运到B的装置。2.电源的作用：保持导体两端的电势差使电路有持续的电流。3.恒定电流（1）把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。（2）公式：（3）方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。4.金属导体中电流的计算式：I=neSV tq=I感谢您的观看