《电源和电流》PPT精品课件

人教版高中物理必修三《电源和电流》PPT精品课件，共49页。

学习目标

1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.

2.理解电流的定义，知道电流的单位和方向.

3.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各量的意义.

重点探究

一、电流的理解和计算

导学探究　 1.如图1所示，用导线连接两个分别带正、负电荷的导体，导线中有无电流？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？

2.如图2所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？

3.如图3，盐水中可以形成电流，盐水中的电流和金属导体中的电流的形成有什么不同？

知识深化

1.电流的方向：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.

2.电流的大小

定义式：I＝q/t .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.

3.电流是标量

电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量.

二、电流的微观表达式

1.电流的微观表达式的推导

如图5所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，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，每个自由电荷的电荷量大小为q.则：

导体AD内的自由电荷全部通过横截面D所用的时间t＝l/v .导体AD内的自由电荷总数N＝nlS

总电荷量Q＝Nq＝nlSq

2.电流的微观表达式I＝nqvS

(1)I＝q/v 是电流的定义式，I＝nqvS是电流的决定式，因此I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关.

(2)v表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的.

三、电动汽车中的电池

1.锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极.充电时，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极.

当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，放出电荷量就越大.

2.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.