电流和电源(公开课3)

电流和电源(公开课3)第一页，共27页。第二页，共27页。1．电流：

电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．

电荷的定向移动形成电流．电流的形成第三页，共27页。水流AB连通器水势A水势B抽水机-BA-A++++++++_B_______导体中产生电流的条件:电流的形成导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流第四页，共27页。---+A+++++++___B_____P--1.能把电子从A搬运到B的装置.2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.一.电源第五页，共27页。形成电流的条件：（1）存在自由电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子（2）导体两端存在电压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下发生定向移动，形成电流电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．第六页，共27页。--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线MNE0FFnFt二.导线中的电场第七页，共27页。--+A+++++++___B_____PMNE0E0E′

MNE导线内很快形成沿导线方向的电场导体内的电场线保持和导线平行假设在电源正、负极之间连一根导线二.导线中的电场MNE0FFnFt第八页，共27页。---+A+++++++___B_____P--导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.恒定电场第九页，共27页。由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流三.恒定电流第十页，共27页。三.恒定电流1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流2.电流(I):表示电流的强弱程度.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:I=q/t单位:国际单位：安培(A)1A=1C/s

常用单位：毫安(mA)、微安(μA)方向:正电荷定向移动的方向第十一页，共27页。1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为______；电流等于把通过导体横截面积的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值在电解液中，电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值之和。2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_____．1A2A第十二页，共27页。3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是()A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反。C第十三页，共27页。注意（1）电流是标量。（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反．（3）导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。第十四页，共27页。3．决定电流大小的微观量在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C

．第十五页，共27页。已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率在时间t内通过导体某截面的电量为:所形成的电流为:Q=(VtS)nqI=Q/t=nqSV第十六页，共27页。3．决定电流大小的微观量电流的微观表达式：I=nqSVv为自由电子定向移动平均速度s为导体横截面积n为单位体积的自由电荷数q为每个电荷电量第十七页，共27页。例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.第十八页，共27页。思考题如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s电场的传播速率3×108m/s.第十九页，共27页。1、下列说法正确的是（

）A.导体中电荷运动就形成电流B.电流有大小有方向，但是一个标量C.如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流D.根据I=q/t可知I与q成正比课堂练习B第二十页，共27页。2、关于电流概念，下列理解正确是（

）A.通过导体横截面积电荷量越大，电流越大B.导体横截面积越大，电流越大C.单位时间内通过导体横截面积的电荷量越大，电流越大D.导体中自由电荷越多，电流越大E.导体中自由电荷运动速率越大，电流越大课堂练习C第二十一页，共27页。3、下列说法正确的是（

）A.电源的正极电势高于负极电势B.电源的作用是保持电路两端的电压C.通有电流的导线中的电场始终随时间变化而变化D.通有电流的导线中的恒定电场是由稳定分布的电荷产生的课堂练习ABD第二十二页，共27页。4、在示波管中，电子枪2s内发射6×1013个电子，则示波管中电流大小约为多少？课堂练习I=q/t=4.8×10-6A第二十三页，共27页。5、某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？课堂练习第二十四页，共27页。6、如图所示验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A．有瞬时电流形成，方向由A到BB．A、B两端的电势不相等C