物理选修人教新课标电源和电流课件

1、1第二章第二章 恒定电流恒定电流2 电闪雷鸣时电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出强大的电流使天空发出耀耀眼眼的闪光的闪光,但它只能存在于但它只能存在于一一瞬瞬间间,而而手电筒中的小灯泡却能手电筒中的小灯泡却能持续发光持续发光,这是这是为什么为什么?3BA-_等势体等势体AB水池导体中产生电流的条件导体中产生电流的条件:导体两端存在导体两端存在电势差电势差抽水机抽水机-A+B_4-+A+B_P-一.电源能把自由电子从正极正极搬到负极负极的装置.作用:保持保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续持续的电流.无电压时，导体中的自由电荷做无规则运动，在一段时间内向左，向右穿过横截面的自由电荷数相等有电

2、压时，导体中的自由电荷在电场力的作用下做定向运动5 形成电流的条件形成电流的条件： （1 1）存在自由电荷存在自由电荷金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在）导体两端存在电压电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了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，形成电流下发生定向移动，形成电流6-+A+_B_P假设在电源正、假设在电源正、负极之间连一根负极之间连一根导线导线MNE0FFnFt7-+A+_B_P假设在电源正、假设在电源正、负极之间连一根负极之间连一根导线导线

3、MNE0FFnFtMNE0EE0E MNE导线内很导线内很快形成沿快形成沿导线方向导线方向的电场的电场二、恒定电场8 导线内的电场，是由电源、导线内的电场，是由电源、导线导线 等电路元件所积累的电荷等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但在运动，但有的流走了，另外有的流走了，另外的又来补充的又来补充，所以电荷的分布，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。是稳定的，电场的分布也稳定。-恒定电场恒定电场9 恒定电场恒定电场 由由稳定分布稳定分布的电荷产生的电荷产生稳定稳定的电场称为恒定电场的电场称为恒定电场. .10恒定电场恒定电场电场强度不变电场强

4、度不变自由电子在各个位置的定向运动自由电子在各个位置的定向运动速率速率也不也不变变串一个电流表串一个电流表, ,读数不会变读数不会变恒定电流恒定电流11三.恒定电流 大小、方向都不随时间变化不随时间变化的电流称为恒定电流. 电流(I):表示电流的强弱程度. 定义定义: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 . 公式公式:I=q/t 单位单位:安培安培(A) 1A=1C/s 方向方向:正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向 电流是标量。电流是标量。121 1、在金属导体中，若、在金属导体中，若10s10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为10C10C，则导体中的电流

5、为，则导体中的电流为_A_A； 课堂训练课堂训练1A2 2某一探测器因射线照射，内部气体电离，某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间在时间t t内有内有n n个二价正离子到达阴极，有个二价正离子到达阴极，有2n2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为的电流为( ( ). ). A A0 0 B B2ne/t2ne/t C C3ne/t3ne/tD D4ne/t4ne/tD公式中公式中电量电量q表示通过截面的正、负离子表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和电量绝对值之和。13四、电流的微观表达式 一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,

6、两端加一定的电压，自由两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s，导体，导体每单位体积内的自由电荷数为每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q。-AB总电量总电量 电荷总数电荷总数nqSvnlSql/v vNqtQI=l/v v14例题例题: :有一条横截面积有一条横截面积S=1mmS=1mm2 2的铜导线的铜导线, ,通过的电通过的电流流I I=1A,=1A,已知铜的密度已知铜的密度=8.9=8.910103 3kg/mkg/m3 3, ,铜的摩铜的摩尔质量尔质量M=6.4M=6.41010-2-2kg/

7、mol,kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NNA A=6.02=6.0210102323molmol-1 -1, ,电子的电量电子的电量e=-1.6e=-1.61010-19-19C,C,求铜导线中自由电子定向移动的速率求铜导线中自由电子定向移动的速率. .（可认为铜（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. .）svAIMvSN e=57.5 10/m s=tvt 体积：V=vts 质量：m=V原子数：n=MmNa电量：q=ne电流：I=q/t15问题问题: 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？验是否相符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10 -5-5 m/s m/s， 电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/s m/s， 电场的传播速率电场的传播速率3 310 10 8 8 m/s. m/s.16 某电解质溶液，如果在某电解质溶液，