物理市公开课一等奖省名师优质课赛课一等奖课件

第十二章恒定电流1、定义：带电粒子定向移动形成电流。一、电流密度矢量:2、形成电流条件：①存在能够自由移动电荷即导体；②导体两端有电势差即导体内部存在电场。二者缺一不可。金属内是自由电子；电解液中是正、负离子；气体中是正、负离子和电子。导体内自由电子在电场力作用下在原来不规则热运动上附加了定向漂移运动。3、电流微观机制§12.1

恒定电流条件一）电流2）要求正电荷流动方向为电流正方向，

从高电势处流向低电势处。。4、电流强度：描述电流强弱物理量单位时间内经过导体任一截面电量，简称为电流。3）在SI制单位：库仑/秒=安培（1A=1C/s）1）I是标量，不是矢量。4）若I

大小和方向不随时间改变，即为恒定电流。说明：必要性：当经过任一截面电量不均匀时，为了描述导体内各点电流分布情况，而引入新物理量。二）电流密度矢量：1、定义:方向：该处电流方向。大小：单位时间内经过垂直电场强度方向单位面积上电电量。在SI制中，单位：安培/米2设电流场中某点电流密度为，若截面法向方向与电流密度同向，则：2、电流密度与电流强度关系：假如面元法线方向与方向夹角为θ，则经过某一曲面S电流强度：经过某一曲面电流强度是经过该面积电流密度通量。二、电流连续性方程：1、电流线：形象反应导体中电流分布。2、电流连续性方程：两条约定：在导体中任取一个闭合曲面S

，并取其外法线方向为法线正方向。经过某一闭合曲面电流密度矢量通量等于该曲面内单位时间内电荷降低

。

电流连续性方程

电流连续性方程是电荷守恒定律一个数学表示式。

依据电荷守恒定律，某一时间穿出该曲面电量等于该曲面内电量降低。电流场高斯定理表示：电流线始于正电荷降低地方，终止于电荷增加地方。单位时间内由闭合曲面S流出电荷，即经过闭合曲面向外总电流为：三、欧姆定律微分形式

1、电阻定律对于粗细均匀导体，当导体材料和温度一定时，其电阻为：ρ—电阻率S是导体在垂直电流方向面积，l是沿电流方向导体长度2、欧姆定律微分形式：在导体内取一长为⊿l，截面积为⊿S小直圆柱体，圆柱体轴线与该点电流密度平行。小圆柱体两端面间电压为圆柱体横截面上电流由欧姆定律，得—电导率小圆柱体电阻矢量式欧姆定律微分形式导体中任一点电流密度等于该点场强成正比，百分比系数为该点导体电导率。它给出导体导电性和场强分布决定电流分布关系。四、焦耳定律微分形式1、焦耳定律2、焦耳定律微分形式电阻为R一段导体中电流为I时，其热功率为为了描述导体中各处发烧情况，引入热功率密度。在导体中任一点取一体积元⊿V

,若⊿V内热功率为⊿P某点处单位体积内热功率称为该点热功率密度。等于这段导体中全部体积元⊿V内热功率⊿P之和。热功率密度在导体中取一小圆柱体，则小圆柱体热功率为依据欧姆定律微分形式小圆柱体处热功率密度为焦耳定律微分形式导体中一定体积内发烧功率五、恒定电流条件

恒定电流条件：空间各点电荷分布不随时间改变。恒定电流条件：SI即：由电流连续性方程，知一、电动势§12.2

电动势恒定电路1、维持恒定电流条件：非静电力1）静电力不能维持恒定电流

提供非静电力装置是电源。电源是把其它能量转换为电能装置。2）维持恒定电流条件：非静电力在外电路：正电荷：高电势低电势静电力电流：AB在电源内：正电荷：低电势高电势非静电力电流：BA形成闭合电流电解电池、蓄电池——化学能→电能光电池——光能→电能发电机——机械能→电能2、电源电动势：把单位正电荷从负极板经内电路搬至正极板，电源非静电力做功。

要求:方向由负极板经内电路指向正极板，

即正电荷运动方向。+–单位：焦耳/库仑=（伏特）

越大表示电源将其它形式能量转换为电能本事越大。其大小与电源结构相关，与外电路无关。为了定量描述电源转化能量本事大小，引入一个新物理