《恒定电流》(课件.ppt

第二章《恒定电流》 2.1《导体中的电场和电流》 例 2 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=6.62 × 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。 解：设自由电子定向移动的速率是v 四、电流的微观表达式 推导： 三种速度的区别 1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式 2.3《欧姆定律》 2.4《串联电路和并联电路》 2.5《焦耳定律》 典型例题 例1、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电 路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。） 练习巩固 1、有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A，若电动机接入2V电压电路中，电动机正常工作，电流是1A，求电动机正常工作时输出功率多大？如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 2.7《闭合电路欧姆定律》 例1、在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V,内阻0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。 1、电源的电动势为2V，外电阻为9Ω时，路端电压为1.8V，求电源的内电阻？ 2、把两节“电动势是1.5V,内阻是1Ω”的干电池串联,给标有“2.4V,0.3A” 的灯泡供电时,通过灯泡的电流是＿＿＿A,灯泡两端的电压 是＿＿＿V,灯泡消耗的功率是＿＿＿W 例2.许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板的开路电压是600μV，短路电流是30μA。求这块电池板的内阻。 3.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是 ( ) A 、 0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V 4．用图5所示电路，测定电池组的电动势和内电阻，定值电阻R=7.0Ω。在电键S未接通时，电压表的读数是6.0V；电键S接通后，电压表的读数变为5.6V。那么电池组的电动势和内电阻分别等于（ ）?? A．6.0V 0.5Ω B．6.0V 1.25Ω C．5.6V 1.25Ω D．5.6V 0.5Ω 5、如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是( ) A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12Ω C.电流为0.2A时的外电阻是28.4Ω D.电源的短路电流为0.5A 6．如图6所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电阻R分别是（ ）? A．4W；1Ω B．4W；2Ω C．2W；1Ω D．2W；2Ω 例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b端滑动,则( ) A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大 6.0 0 0.2 0.4 U/V I/A ABD ? 解：由B的图线可以求出B的电阻为R=1Ω 由A与纵轴交点，可以看出电源电动势 为E=3 V 与横轴交点，表示短路电流I=E/r=6, 即r=0.5Ω 电源的输出功率为 P=UI=2×2=4W A A A × a b R1 R2 * 通过横截面的电荷量是 由 得 从中解出 代入数值后得 v =7.5 ×10-5 m/s 一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,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，每个自由电荷量为q。 - - - - - - - A B ι 总电量 电荷总数 nqsv nlsq l/v Nq t Q I = = = = l/v vt v s v 例3.有一条横截面积S=1mm2 的铜导线，