2.1电源和电流-扬中市第二高级中学.ppt

* 扬中市第二高级中学 徐金杯 实验对比 实验结论 s 1 2 开关先接1，再接2，有什么现象？ s 开关闭合后有什么现象？ 实验解释 - B A A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ - 等势体 1、瞬时电流 2、持续电流 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流. 能把自由电子从正极搬到负极的装置 电 源 2、持续电流 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - ——条件：导体两端存在电势差 导线中的电场有何特点 导线中的电场 A B 假设在电源正、负极之间连一根导线 M N E0 M N E0 M N E E E0 E′ 导线内形成沿导线方向的电场 F Fn Ft 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。 形成： 导线中的电场 导线内的电场线与导线平行； 特点： 由稳定分布的电荷产生的稳定的电场 与静电场的关系： 其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。 电荷的分布是稳定的； 导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。 恒定电场 各处电场强度不变 自由电子在各个位置的定向运动速率增加 串一个电流表,读数不会变(恒定电流) 自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞 自由电子定向运动平均速率不变 大小和方向都不随时间变化的电流 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 电 流 物理意义： 表示 电流强弱程度 的物理量。 大 小： 定义式： 单 位： 安培 A 其他单位 mA μA 方 向： 规定正电荷定向移动的方向为电流方向 时间t内通过某横截面的电量 注意：电流是标量！ [ 例 1] 某电解池中，若在 2 s 内各有 1.0 × 10 19 个二价正 离子和 2.0 × 10 19 个一价负离子通过面积为0.1m2某截面，那么通 过这个截面的电流是 ( ) A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 电解液导电时，正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I=q/t时， q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 电流的微观表达式： - - - - - - - A B L=vt 一段两端加有电压的粗细均匀的导体，截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，导体中的电流的表达式如何？ 在导体上取截面A和B，相距L=vt，时间t内两截面间的所有电荷都能通过截面B。 I ＝ nS v tq t ＝ nq v S 推导： q总 t Nq t ＝ ＝ [例2] 有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其中的电流为I=1A，已知铜的密度为ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.02×1023 /mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子，求铜导线中自由电子定向移动速率v。 I ＝ ne v S ne v S I ＝ ＝ ρNA eS IM ＝ 物理意义 　　三种速率 比较内容　　 电子定向 移动的速率 电子热运动 的速率 电流传导 的速率 大 小 三种速率的区别 电流就是由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率(对每个电子而言) 构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流 闭合开关的瞬间，电路中各处迅速建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流（对整体而言） 105m/s 3×108m/s 10-5m/s 小 结 形成电流的条件： （1）存在自由电荷 （2）导体两端存在电势差 电源的作用： 保持导体两端的电势差 导线中的电场: 沿导线切线方向的恒定电场 恒定电流: 大小方向都不随时间变化的电流. 电流: 表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的微观表达式 单位体积内自由电荷数目 每