2.1《导体中的电场和电流》课件(新人教版 选修31).pptVIP

2.1《导体中的电场和电流》 教学目标 一、知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流。3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 二、过程与方法 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。 三、情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 教学重点与难点： 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 1．电流： 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.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. 4、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？ 5、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？ * 新课标人教版课件系列 《高中物理》 选修3-1 　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 - B A - A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 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 导体中产生电流的条件: 水流 A B 连通器 水势A 水势B 电流的形成 - B A - A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 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 导体中产生电流的条件: 抽水机 水流 A B 连通器 水势A 水势B 电流的形成 导体两端存在电势差 - - - + 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 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． - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P 假设在电源正、负极之间连一根导线 M N E0 F Fn Ft 二.导线中的电场 - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P M N E0 F Fn Ft M N E0 E0 E′ M N E 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 - - - + 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 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 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 电流是标量 注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （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； （3）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．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、