新课标高中物理选修-ppt课件

1、新课标高中物理选修新课标高中物理选修3-1KS5U重点：重点：难点：难点：电流的概念及其运用电流的概念及其运用导线中的电场导线中的电场电源的作用电源的作用一、电源一、电源导体中的自在电荷在电场力的作导体中的自在电荷在电场力的作用下发生瞬间定向挪动构成瞬时用下发生瞬间定向挪动构成瞬时电流电流. (瞬时电流瞬时电流) 1、瞬时电流的构成、瞬时电流的构成假设假设A，B分别带等量的正负电分别带等量的正负电荷，如今之间衔接一根导线会荷，如今之间衔接一根导线会发生什么景象？发生什么景象？2、继续电流的构成、继续电流的构成倘假设在倘假设在A,B之间衔接一个安装之间衔接一个安装P,作用是不作用是不断地把电子从

2、断地把电子从A搬运到搬运到B，使，使AB之间一直存之间一直存在一定的电场，从而坚持继续电流。在一定的电场，从而坚持继续电流。安装安装P电源电源二二 恒定电场恒定电场假设在电源正负极之间衔接一根导线假设在电源正负极之间衔接一根导线MNE0AB其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自在电子沿导线作定向挪动，构成电流；垂直于导线方向的分量使自在电子导游线某自在电子沿导线作定向挪动，构成电流；垂直于导线方向的分量使自在电子导游线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分

3、布产生附加一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将减弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场电场，该电场将减弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而到达动态平衡形状。此时导线内的电场线坚持与导线平行，自在电子只存强为零，而到达动态平衡形状。此时导线内的电场线坚持与导线平行，自在电子只存在定向挪动。由于电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。在定向挪动。由于电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。恒定电场根本性质与静电场一样。恒定电场根本性质与静电场一样。MNE0FFnFt MNE0MNEEE0E导线内很快构成沿导

4、线内很快构成沿导线方向恒定电场导线方向恒定电场三 恒定电流(大小、方向都不随时间变化的电流)电流：电流：1 定义：定义： 单位时间内经过导体横截面的单位时间内经过导体横截面的 电电量表示电流强弱的物理量。量表示电流强弱的物理量。2 单位：安培单位：安培 A mA A是七个是七个国际制根本单位之一，不是导出单位。国际制根本单位之一，不是导出单位。3 公式：公式：Itq 4 方向：正电荷定向挪动的方向 金属导体中电流的方向与自在电子定向挪动的方向相反。tqI 可得可得四四 金属导电电流的微观表达式金属导电电流的微观表达式 推导：一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自在

5、电两端加一定的电压，自在电荷定向挪动的速率为荷定向挪动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s，导体每，导体每单位体积内的自在电荷数为单位体积内的自在电荷数为n，每个自在电荷量为，每个自在电荷量为q。-AB总电量总电量 电荷总数电荷总数nqSvnlSql/vNqtQIl/v思索：市导学P34页6题例例1：有一条横截面积：有一条横截面积S=1mm2的铜导线，经过的电的铜导线，经过的电流流I=1A。且铜的密度。且铜的密度=8.9103kg/m3.铜的摩尔质铜的摩尔质量量M=6.410-2kg/mol，阿伏加德罗常数，阿伏加德罗常数NA=6.62 1023mol-1，电子的电量，电子的电量

6、e=1.6 10-19C。求铜导线。求铜导线中自在电子定向挪动的速率。中自在电子定向挪动的速率。(设每个铜原子奉献设每个铜原子奉献1个个电子电子)经过横截面的电荷量是经过横截面的电荷量是eNMneqAvtS由由tqI 得得MeIAvSN从中解出从中解出SNAIMve代入数值得代入数值得 v =7.5 10-5 m/svtvsv解：设自在电子定向挪动的速率是解：设自在电子定向挪动的速率是v，建模如右：建模如右：按这个速度计算，自在电子经过一米长的导线要3个小时，这能够吗？留意几个速度问题：留意几个速度问题：1.电子定向挪动速率: 其大小与电流有关，普通数量级为10-5m/s 对每个电子而言2.电

7、流传导速率： 等于光速，电路一接通，导体中的电子立刻遭到电场力作用而定向挪动构成电流 对整体而言3.电子热运动速率： 任何微观粒子都做无规那么运动，其速率与温度有关，通常情况为每秒几百米正电荷挪动方向负电荷挪动方向五五 电解液导电电流的计算电解液导电电流的计算例题例题1 某电解池，假设在某电解池，假设在1s中内共有中内共有2.51018个二价正离子和个二价正离子和5.01018个一价负电子经过个一价负电子经过某横截面，那么经过这个横截面的电流强度是某横截面，那么经过这个横截面的电流强度是多大？多大？答案：答案：1.6A小结：小结：(1)电流为标量，电流虽有方向但是标量电流为标量，电流虽有方向但

8、是标量(2)电解液中正负离子定向挪动方向虽然相反，但正、负电解液中正负离子定向挪动方向虽然相反，但正、负 离子定向挪动构成的电流方向是一样的，此时离子定向挪动构成的电流方向是一样的，此时 q=I/t 中，中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 正电荷挪动方向负电荷挪动方向五五 电解液导电电流的计算电解液导电电流的计算例题例题2 某电解池，假设在某电解池，假设在1s中内共有中内共有2.51018个二价正离子经个二价正离子经过阴极，过阴极，5.01018个一价负电子经过阳极，那么经过这个电个一价负电子经过阳极，那么经过这个电解池中的电流强度是多大？解池中的电流强度是多大？答案：答案：0.8A正电荷挪动方向负电荷挪动方向思索：例思索：例1与例与例2能否矛盾？能否矛盾？思索：市导学P34页5题五五 电解液导电电流的计算电解液导电电流的计算例题3：原子中的电子绕原子核运动可以等效为环形电流.设氢原子的电子以速度v,在半径为r的圆周上绕核运动，电子的电量为e，求等效电流I有多大？vre解：建立模型如右T=2r/v电子的电量为：q=e故电流为：I=q/TI=ev/2r综合上述：思索：市导学P35页10题电子运动的周期为：六六 电荷圆周运动电流的表