高二物理電流和電源課件

高 二 物 理 電 流 和 電 源 1 高 中 物 理 新 人 教 版選 修 - 系 列 課 件 高 二 物 理 電 流 和 電 源 2 1.5 電 流 和 電 源 高 二 物 理 電 流 和 電 源 3 教 學(xué) 目 標(biāo) 1、 了 解 電 流 的 微 觀 機(jī) 理 及 其 定 義 式 ， 知 道電 流 的 方 向 是 如 何 規(guī) 定 的 。 2、 了 解 電 源 的 發(fā) 明 對 人 類 的 生 活 產(chǎn) 生 的 巨大 的 影 響 。 3、 了 解 電 源 在 電 路 中 的 作 用 。 了 解 電 動 勢的 概 念 和 單 位 。 了 解 常 見 電 池 電 動 勢 的 大小 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 4 電 容 器 是 用 來 儲 存 電 荷 的 裝 置 。兩 個 彼 此 絕 緣 而 又 互 相 靠 近 的 導(dǎo) 體 ， 都可 以 組 成 電 容 器 。平 行 板 電 容 器電 容 器 的 電 容 單 位 ： 法 拉 1F=10-6F 1pF=10-12F復(fù) 習(xí) 回 顧 ： 高 二 物 理 電 流 和 電 源 5 電 流 的 發(fā) 現(xiàn) 者 伽 伐 尼 的 觀 點 這 是 一 種 “ 動 物 電 ” 現(xiàn) 象 ,金屬 只 是 起 了 導(dǎo) 電 的 作 用 。伏 打 的 觀 點 產(chǎn) 生 電 流 的 關(guān) 鍵 是 兩 種 不同 金 屬 的 連 接 ， 青 蛙 肌 肉 只 是起 了 檢 驗 的 作 用 。 18世 紀(jì) 末 ， 意 大 利 醫(yī) 學(xué) 教 授 伽 伐 尼 發(fā) 現(xiàn) ， 用 相 連 的 兩 種 金 屬分 別 接 觸 青 蛙 肌 肉 的 兩 個 位 置 ， 會 引 起 肌 肉 的 收 縮 。 對 這 個 現(xiàn) 象 高 二 物 理 電 流 和 電 源 6 基 于 這 種 思 考 ， 伏 打 發(fā) 明 了 能 夠 提 供 持 續(xù)電 流 的 “ 電 堆 ” 伏 打 電 堆 最 早 的 電源 。 伏 打 電 堆 在 鋅 片 和 銅 片 之 間 加 上 浸 透 了 鹽水 或 堿 水 的 厚 紙 、 布 片 或 皮 革 ， 再 把 幾 十 個 這樣 的 單 元 疊 置 起 來 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 7 一 、 電 流1、 自 由 電 荷 ： 指 能 夠 自 由 移 動 的 電 荷 。一 切 導(dǎo) 體 中 都 有 由 電 荷 。 自 由 電 荷 包 括 ： 金 屬 中 的 自 由 電 子 ， 酸 、 堿 、 鹽 中 的 正 、 負(fù) 離 子 。2、 電 流 定 義 ： 電 荷 的 定 向 移 動 形 成 電 流 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 8 3、 形 成 電 流 的 條 件 ： 有 自 由 電 荷 把 導(dǎo) 體 接 到 電 源 兩 極 上 ， 導(dǎo) 體 兩 端 有 電 壓 ， 這 時 導(dǎo) 體 中 也 有 了 電 場 。4、 電 源 ： 能 使 導(dǎo) 體 兩 端 有 電 壓 的 設(shè) 備 。 例 ： 干 電 池 、 蓄 電 池 、 發(fā) 電 機(jī) 。5、 電 源 的 作 用 ： 保 持 導(dǎo) 體 兩 端 的 電 壓 ， 使 導(dǎo) 體 中 有 持 續(xù) 的 電 流 高 二 物 理 電 流 和 電 源 9 二 、 電 流 的 方 向1、 導(dǎo) 體 中 的 電 流 可 以 是 正 電 荷 的 定 向 移 動 ， 也 可 以 是 負(fù) 電 荷 的 定 向 移 動 。2、 規(guī) 定 ： 正 電 荷 定 向 移 動 的 方 向 為 電 流 的 方 向 。3、 金 屬 中 電 流 的 方 向 與 電 子 定 向 移 動 的 實 際 方 向 相 反 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 10 4、 在 電 源 外 部 的 電 路 中 ， 電 流 從 電 源 的 正 極 流向 負(fù) 極 。注 意 ：在 電 源 內(nèi) 部 的 電 路 中 ， 電 流 從 負(fù) 極 流 向 正 極 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 11 三 、 電 流 強(qiáng) 度1、 定 義 ： 通 過 導(dǎo) 線 橫 截 面 的 電 荷 Q與 所 用 時 間t 的 比 值 叫 電 流 強(qiáng) 度 。 符 號 ： I2、 定 義 式 ：3、 物 理 意 義 ： 描 述 電 流 的 強(qiáng) 弱4、 單 位 ： 安 培 簡 稱 ： 安 ， 符 號 ： A1mA=10 -3A 1A=10 -6A5、 人 的 身 體 內(nèi) 也 有 電 流 ： 如 心 電 圖 、 腦 電 圖I= Qt 高 二 物 理 電 流 和 電 源 12 a、 手 電 筒 中 小 燈 泡 的 工 作 電 流 是 0.25A。b、 電 子 手 表 工 作 時 ， 液 晶 顯 示 屏 的 電 流 為 0.2A左 右 。c、 彩 色 電 視 機(jī) 工 作 時 ， 屏 幕 為 21吋 ， 電 源 的 工 作 電 流 為 0.4A左 右 ； 屏 幕 為 29 吋 ,電 源 的 工 作 電 流 為 1A左 右 。d、 50H z的 交 流 電 ， 人 能 感 觸 到 的 觸 電 電 流 為 1m A， 能 夠 自 行 擺 脫 電 源 的 觸 電 電 流 為 10m A， 觸 電 電 流 達(dá) 到 50m A以 上 ， 將 引 起 心 室 顫 動 。 因 此 ， 國 際 電 工 委 員 會 規(guī) 定 的 安 全 電 流 （ 擺 脫 電 流 ） 為 10m A。你 知 道 么 ？ 高 二 物 理 電 流 和 電 源 13 四 、 電 源 和 電 動 勢 高 二 物 理 電 流 和 電 源 14 1、 閉 合 電 路 ： 由 電 源 、 用 電 器 和 導(dǎo) 線 、 開 關(guān) 組 成2、 電 源 種 類 ： 較 多 。 如 干 電 池 、 蓄 電 池 、 發(fā) 電 機(jī) 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 15 3、 電 池 ： 種 類 很 多 不 同 的 電 池 ， 兩 極 間 的 電 壓 不 一 樣 。 例 ：干 電 池 兩 極 間 的 電 壓 大 約 是 1.5V鉛 蓄 電 池 兩 極 間 的 電 壓 大 約 是 2.0V4、 電 動 勢 ： 概 念 :電 源 兩 極 間 電 壓 的 大 小 是 由 電 源 本 身 的 性 質(zhì) 決定 的 .電 源 的 這 種 特 性 ， 用 電 動 勢 來 描 述 。電 動 勢 的 符 號 ： E 單 位 ： 伏 特 V 大 小 :電 動 勢 等 于 電 源 沒 有 接 入 電 路 時 兩 極 間 的 電 壓 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 16干 電 池 的 電 動 勢 大 約 是 1.5V可 充 電 的 鎳 氫 電 池 的 電 動 勢 大 約 是 2.0V5、 電 源 是 將 其 他 形 式 的 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 的 裝 置各 種 化 學(xué) 電 池 把 化 學(xué) 能 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能發(fā) 電 機(jī) 把 機(jī) 械 能 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能太 陽 電 池 把 太 陽 能 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 高 二 物 理 電 流 和 電 源 17 將 你 測 得 的 電 動 勢 填 入 下 表 ：電 池 種 類 1號 5號 7號 蓄 電池 積 層電 池電 動 勢（ 單 位 ： V）電 池 種 類 蘋 果 電 池 土 豆 電 池 西 紅 柿 電 池電 動 勢 （ 單 位 ： V） 高 二 物 理 電 流 和 電 源 18 小 結(jié)1、 電 流 是 電 荷 （ 電 子 、 離 子 ） 定 向 移 動 形 成 的 。2、 正 電 荷 定 向 移 動 的 方 向 為 電 流 方 向 金 屬 中 電 流 的 方 向 與 電 子 定 向 移 動 的 實 際 方 向 相 反 在 電 源 外 部 的 電 路 中 ， 電 流 從 電 源 的 正 極 流 向 負(fù) 極 。3、 形 成 電 流 的 條 件 ： 有 自 由 電 荷 ， 導(dǎo) 體 兩 端 有 電 壓 （ 導(dǎo) 體 內(nèi) 有 電 場 ）4、 電 流 強(qiáng) 度（ 1） 通 過 導(dǎo) 線 橫 截 面 的 電 荷 Q與 所 用 時 間 t 的 比 值（ 2） 定 義 式 ： I=Q/t（ 3） 物 理 意 義 ： 描 述 電 流 的 強(qiáng) 弱（ 4） 單 位 ： 安 培 簡 稱 ： 安 ， 符 號 ： A1mA=10 -3A 1A=10 -6A 高 二 物 理 電 流 和 電 源 19 小 結(jié)5、 電 源 的 作 用 ：能 夠 提 供 電 壓 ， 使 導(dǎo) 體 中 有 持 續(xù) 的 電 流 。是 將 其 他 形 式 的 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 的 裝 置 。6、 電 源 電 動 勢 ：電 源 兩 極 間 電 壓 的 大 小 是 由 電 源 本 身 的 性 質(zhì) 決 定 。 電 源 的 這 種 特 性 ， 物 理 學(xué) 中 用 電 動 勢 來 描 述 。 等 于 電 源 沒 有 接 入 電 路 時 兩 極 間 的 電 壓 ； 了 解 常 見 電 池 電 動 勢 的 大 小 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 20 補(bǔ) 充 初 中 學(xué) 過 的 幾 個 公 式1、 歐 姆 定 律 ：2、 電 功 ：3、 電 功 率 ： UI R= 2 2I RtW UI tt UR= 2 2P I R UUI R= = 高 二 物 理 電 流 和 電 源 21 課 堂 訓(xùn) 練1、 導(dǎo) 體 中 電 流 是 0.5A， 求 半 分 鐘 內(nèi) 通 過 導(dǎo) 體 橫 截 面 的 電 子 數(shù) ？2、 把 5.0V的 電 壓 加 在 一 段 電 阻 絲 的 兩 端 測 得 通 過 電 阻 的 電 流 為0.01mA。 當(dāng) 電 阻 絲 兩 端 電 壓 增 至 8V時 ， 通 過 電 阻 絲 電 流 增加 多 少 ？ 0.5 30 9.3751.6Q ItN e e 19- 19= = = = 10 10 個由 于 電 阻 不 變 ， 由 歐 姆 定 律 有 ： 2 12 1U UI I= 2 11 0 16U I mAU= = 2 得 I 高 二 物 理 電 流 和 電 源 22 課 堂 練 習(xí) 和 課 外 作 業(yè)課 堂 練 習(xí) ： P19 問 題 與 練 習(xí) 1、 2、 4、 5 高 二 物 理 電 流 和 電 源 23 1、 答 ： a、 手 電 筒 中 小 燈 泡 的 工 作 電 流 是 0.25A。b、 電 子 手 表 工 作 時 ， 液 晶 顯 示 屏 的 電 流 為 幾 A （ 例 0.2A） 左 右c、 彩 色 電 視 機(jī) 工 作 時 ， 屏 幕 為 21吋 ， 電 源 的 工 作 電 流 為 0.4A左 右 ； 屏 幕 為 29 吋 ,電 源 的 工 作 電 流 為 1A左 右 。d、 50H z的 交 流 電 ， 人 能 感 觸 到 的 觸 電 電 流 為 1m A， 能 夠 自 行 擺 脫 電 源 的 觸 電 電 流 為 10m A， 觸 電 電 流 達(dá) 到 50m A以 上 ， 將 引 起 心 室 顫 動 。 因 此 ， 國 際 電 工 委 員 會 規(guī) 定 的 安 全 電 流 （ 擺 脫 電 流 ） 為 10m A。選 修 1-1 第 一 章 電 場 電 流問 題 與 練 習(xí) 五 電 源 與 電 流 高 二 物 理 電 流 和 電 源 24 課 堂 練 習(xí) 和 課 外 作 業(yè)課 堂 練 習(xí) ： P19 問 題 與 練 習(xí) 1、 2、 4、 52 答 ： 生 活 和 學(xué) 習(xí) 中 使 用 的 電 池 有 有 錳 鋅 電 池 、堿 性 電 池 、 鎳 鎘 充 電 電 池 、 鋰 電 池 、 氧 化 銀 電 池 、 鉛 酸電 池 、 鋰 充 電 電 池 。 不 同 的 電 池 要 求 放 電 工 作 電 流 不 一樣 、 體 積 不 一 樣 ， 因 此 要 用 不 同 電 池 。 如 果 電 子 表 停 了 ，需 要 用 多 用 電 表 判 斷 電 池 是 否 需 要 更 換 。 具 體 做 法 是 空載 電 壓 在 1.2V以 下 ,就 需 要 更 換 電 池 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 25課 外 作 業(yè) ： P19 問 題 與 練 習(xí) 1、 2、 3 略4 答 ： 伽 伐 尼 認(rèn) 為 ： 金 屬 起 導(dǎo) 電 作 用 ， 這 是 一種 動 物 電 現(xiàn) 象 。伏 打 認(rèn) 為 ： 產(chǎn) 生 電 流 的 關(guān) 鍵 在 于 不 同 金 屬 的 連 接 ，青 蛙 肌 肉 只 起 了 檢 驗 作 用 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 26 認(rèn) 識 一 下 手 機(jī) 電 池 ：5 答 ： 可 以 知 道 這 是 鋰 離 子 充 電 電 池 ， 它 的 工作 電 壓 是 3.7V， 容 量 是 550mAh， 還 可 以 知 道 注 意 事項 。 高 二 物 理 電 流 和 電 源 27 高 二 物 理 電 流 和 電 源 28 探 索 者 高 二 物 理 電 流 和 電 源 29 探 索 者 高 二 物 理 電 流 和 電 源 30