2.1 电源与电流.ppt

1．电源和电流 电源是不断把 从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置． (2)从能量转化的角度看 搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程，从而将其他形式的能转化为 ． 2．恒定电流 (1)定义：大小、 都不随时间变化的电流叫恒定电流． 其中：I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的 ． 4．单位： ，符号A.其他单位：毫安(mA)，微安(μA).1 A＝103 mA＝106 μA. 5．方向：规定 定向移动的方向为电流方向． 即电流方向与负电荷定向移动的方向相反． 6．测量电流的仪器： ． 1．对电流及电流的形成条件进一步的理解 (1)电流的形成条件 ①产生电流的条件：导体两端有电压． ②形成持续电流的条件：导体两端有持续电压． ③电源的作用：电源在电路中起着提供持续电压的作用，在外电路中，导体中的自由电子从电源负极移向电源正极，而电源再把电子通过电源内部从正极搬运到负极，使电源正、负极始终保持一定的电势差，从而产生持续的电流． 【特别提醒】　计算电流时，首先分清形成电流的自由电荷的种类．对金属来讲，是自由电子的定向移动，电荷量q为通过横截面的自由电子的电荷量．对电解液来讲，是正、负离子同时向相反方向定向移动，电荷量q为正、负离子电荷量绝对值之和． (1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流I＝________ A. (2)某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流I＝________ A. 答案：　(1)1 A　(2)2 A 2．电流强度的微观表达式 (1)建立模型 如右图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为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，每个自由电荷的电荷量为q. AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为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，每个自由电荷的电荷量为q. (3)结论 由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关． 3．三种不同速率的比较 (1)三种速率 ①电场的传导速率等于光速． ②电子定向移动速率，其大小与电流有关． ③电子热运动速率，其大小与温度有关． (2)三种速率对比 以下说法正确的是(　　) A．自由电子定向移动速率就是电子热运动速率 B．自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了 一个速率很小的定向移动 C．电场的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动 就消失了 1．电荷只要移动就一定能形成电流吗？ 提示：　不一定．只有电荷在电场力的作用下形成的定向移动才能够形成电流．例如没有放在电场中的导体其中的自由电荷在做无规则热运动，其大量自由电荷向各个方向运动的机会均等，这样不能形成电流． 2．有电源是否一定会得到持续的电流吗？一个电路要形成持续电流需具备什么条件？ 提示：　有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件： (1)电路中有电源． (2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来． 所以只有电源，电路不闭合也不会有持续电流． 关于电源以下说法正确的是(　　) A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能 C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流 D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 【跟踪发散】　1－1：关于电流，下列说法正确的是 (　　) A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．电子运动速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 已知电子的电荷量为e，质量为m.氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？ 【反思总结】　对于等效电流的求解问题，一定要找出一段时间内通过某一横截面的电荷量，才能运用电流的定义式求出电流的大小．本题的难点就是确定通过某一横截面的电荷量和时间． 【跟踪发散】　2－1：如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少？若“220 V,60 W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA，则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？ 答案：　6.25×1015个　3.4×1019个