物理選修人教新課標(biāo)電源和電流課件

1、1第二章第二章 恒定電流恒定電流2 電閃雷鳴時(shí)電閃雷鳴時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀耀眼眼的閃光的閃光,但它只能存在于但它只能存在于一一瞬瞬間間,而而手電筒中的小燈泡卻能手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光持續(xù)發(fā)光,這是這是為什么為什么?3BA-_等勢體等勢體AB水池導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件:導(dǎo)體兩端存在導(dǎo)體兩端存在電勢差電勢差抽水機(jī)抽水機(jī)-A+B_4-+A+B_P-一.電源能把自由電子從正極正極搬到負(fù)極負(fù)極的裝置.作用:保持保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)持續(xù)的電流.無電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷做無規(guī)則運(yùn)動，在一段時(shí)間內(nèi)向左，向右穿過橫截面的自由電荷數(shù)相等有電

2、壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下做定向運(yùn)動5 形成電流的條件形成電流的條件： （1 1）存在自由電荷存在自由電荷金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體自由電子自由電子 電解液電解液正、負(fù)離子正、負(fù)離子（2 2）導(dǎo)體兩端存在）導(dǎo)體兩端存在電壓電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流下發(fā)生定向移動，形成電流6-+A+_B_P假設(shè)在電源正、假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根負(fù)極之間連一根導(dǎo)線導(dǎo)線MNE0FFnFt7-+A+_B_P假設(shè)在電源正、假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根負(fù)極之間連一根導(dǎo)線導(dǎo)線

3、MNE0FFnFtMNE0EE0E MNE導(dǎo)線內(nèi)很導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿快形成沿導(dǎo)線方向?qū)Ь€方向的電場的電場二、恒定電場8 導(dǎo)線內(nèi)的電場，是由電源、導(dǎo)線內(nèi)的電場，是由電源、導(dǎo)線導(dǎo)線 等電路元件所積累的電荷等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動，但在運(yùn)動，但有的流走了，另外有的流走了，另外的又來補(bǔ)充的又來補(bǔ)充，所以電荷的分布，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。-恒定電場恒定電場9 恒定電場恒定電場 由由穩(wěn)定分布穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定穩(wěn)定的電場稱為恒定電場的電場稱為恒定電場. .10恒定電場恒定電場電場強(qiáng)度不變電場強(qiáng)

4、度不變自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動速率速率也不也不變變串一個(gè)電流表串一個(gè)電流表, ,讀數(shù)不會變讀數(shù)不會變恒定電流恒定電流11三.恒定電流 大小、方向都不隨時(shí)間變化不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流. 電流(I):表示電流的強(qiáng)弱程度. 定義定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流 . 公式公式:I=q/t 單位單位:安培安培(A) 1A=1C/s 方向方向:正電荷定向移動的方向正電荷定向移動的方向 電流是標(biāo)量。電流是標(biāo)量。121 1、在金屬導(dǎo)體中，若、在金屬導(dǎo)體中，若10s10s內(nèi)通過橫截面的電量為內(nèi)通過橫截面的電量為10C10C，則導(dǎo)體中的電流

5、為，則導(dǎo)體中的電流為_A_A； 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1A2 2某一探測器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，某一探測器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時(shí)間在時(shí)間t t內(nèi)有內(nèi)有n n個(gè)二價(jià)正離子到達(dá)陰極，有個(gè)二價(jià)正離子到達(dá)陰極，有2n2n個(gè)電子到達(dá)探測器的陽極，則探測器電路中個(gè)電子到達(dá)探測器的陽極，則探測器電路中的電流為的電流為( ( ). ). A A0 0 B B2ne/t2ne/t C C3ne/t3ne/tD D4ne/t4ne/tD公式中公式中電量電量q表示通過截面的正、負(fù)離子表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對值之和電量絕對值之和。13四、電流的微觀表達(dá)式 一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,

6、兩端加一定的電壓，自由兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為電荷定向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為，每個(gè)自由電荷量為q。-AB總電量總電量 電荷總數(shù)電荷總數(shù)nqSvnlSql/v vNqtQI=l/v v14例題例題: :有一條橫截面積有一條橫截面積S=1mmS=1mm2 2的銅導(dǎo)線的銅導(dǎo)線, ,通過的電通過的電流流I I=1A,=1A,已知銅的密度已知銅的密度=8.9=8.910103 3kg/mkg/m3 3, ,銅的摩銅的摩爾質(zhì)量爾質(zhì)量M=6.4M=6.41010-2-2kg/

7、mol,kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)NNA A=6.02=6.0210102323molmol-1 -1, ,電子的電量電子的電量e=-1.6e=-1.61010-19-19C,C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率. .（可認(rèn)為銅（可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子. .）svAIMvSN e=57.5 10/m s=tvt 體積：V=vts 質(zhì)量：m=V原子數(shù)：n=MmNa電量：q=ne電流：I=q/t15問題問題: 如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動速率就如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動速率就是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？ 電子定向移動的速率約電子定向移動的速率約10 10 -5-5 m/s m/s， 電子熱運(yùn)動的平均速率電子熱運(yùn)動的平均速率10 10 5 5 m/s m/s， 電場的傳播速率電場的傳播速率3 310 10 8 8 m/s. m/s.16 某電解質(zhì)溶液，如果在某電解質(zhì)溶液，