電源和電流電動勢課件

1、2.1 電源(dinyun)和電流第二章 恒定電流共三十一頁1電流(dinli)：電荷(dinh)的熱運動，從宏觀上看，不能形成電流 電荷的定向移動形成電流電流的形成共三十一頁-BA-A+_B_導體(dot)中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達到靜電平衡，導線R中會產(chǎn)生一個瞬時電流導體(dot)中產(chǎn)生電流的條件:水流AB連通器水勢A水勢B電流的形成共三十一頁-BA-A+_B_導體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達到靜電平衡，導線R中會產(chǎn)生(chnshng)一個瞬時電流導體中產(chǎn)生電流(dinli)的條件:抽水機水流AB連通器水勢A水勢B電流的形成導體兩端存在電勢差共三十一頁

2、-+A+_B_P-1. 能把電子從A搬運(bnyn)到B的裝置.2.作用:保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)(chx)的電流.一.電源共三十一頁形成電流(dinli)的條件：（1）存在(cnzi)自由電荷金屬導體自由電子電 解 液正、負離子（2）導體兩端存在電壓當導體兩端存在電壓時，導體內(nèi)建立了電場，導體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流電源的作用是保持導體兩端的電壓，使導體中有持續(xù)的電流共三十一頁-+A+_B_P假設(jish)在電源正、負極之間連一根導線MNE0FFnFt二.導線(doxin)中的電場共三十一頁-+A+_B_PMNE0FFnFtMNE0E0E MNE

3、導線內(nèi)很快形成(xngchng)沿導線方向的電場導體內(nèi)的電場線保持和導線(doxin)平行假設在電源正、負極之間連一根導線二.導線中的電場共三十一頁-+A+_B_P-導線內(nèi)的電場，是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以(suy)電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(din chng)稱為恒定電場(din chng).恒定電場共三十一頁由于恒定電場的作用,導體中自由電荷(z yu din h)定向運動的速率增加;而在運動過程中會與導體內(nèi)不動的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變

4、化.如果我們在這個電路中串聯(lián)一個電流表,電流表的讀數(shù)保持恒定.大小方向都不隨時間(shjin)變化的電流稱為恒定電流三.恒定電流共三十一頁三.恒定電流1.大小方向都不隨時間變化(binhu)的電流稱為恒定電流2.電流(dinli)(I):表示電流的強弱程度.定義:通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值叫做電流.公式:I=q/t單位:國際單位：安培(A) 1A=1C/s 常用單位：毫安(mA)、微安(A)方向:正電荷定向移動的方向電流是標量共三十一頁注意(zh y)（1）適用于任何電荷的定向移動形成的電流。（2）在金屬導體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；（3）在電

5、解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負離子走向移動方向相反導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，電量(dinling)q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。共三十一頁1、在金屬(jnsh)導體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導體中的電流為_；2、某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)沿相反(xingfn)方向通過橫截面的正負離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_1A2A共三十一頁3決定(judng)電流大小的微觀量在加有電壓的一段粗細均勻的導體AD上選取兩個(lin )截面B和C，設導體的橫截面積為S導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個電荷的電荷量為q，電

6、荷的定向移動速率為v則在時間t內(nèi)處于相距為 vt 的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C 共三十一頁已知：n為單位體積內(nèi)的自由電荷的個數(shù)，S為導線(doxin)的橫截面積，v為自由電荷的定向移動速率在時間(shjin)t內(nèi)通過導體某截面的電量為:所形成的電流為:Q=(VtS)nqI=Q/t=nqSV共三十一頁例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導線,通過的電流I=1A,已知銅的密度(md)=8.9103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1,電子的電量e=-1.610-19C,求銅導線中自由電子定向移動的速率.可認為銅導線中平

7、均每個銅原子貢獻一個自由電子.共三十一頁思考題如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活(shnghu)經(jīng)驗是否相符？怎樣解釋？電子定向移動(ydng)的速率約10-5m/s，電子熱運動的平均速率105m/s電場的傳播速率3108m/s.共三十一頁1、形成電流的條件(tiojin)： （1）存在自由電荷（2）導體兩端存在電壓2、電源的作用：提供持續(xù)的電壓3、導線中的電場:導線內(nèi)的電場線保持和導線平行.(恒定電場)4、恒定電流:大小方向都不隨時間變化的電流.5、電流:表示電流的強弱程度的物理量. （1）定義式 I=q/t （2）金屬導體中電流的計算式小結(jié)(xioji):共三十一頁

8、2.2 電 動 勢共三十一頁+-+一、電源(dinyun)的概念2、電源的內(nèi)部(nib)電場方向如何？1、電源外部，正電荷將怎樣移動？3、電源內(nèi)部，正電荷將怎樣移動？4、電源內(nèi)部的正電荷受到電場力方向？ 電場力做正功還是負功？5、什么力來克服電場力做功？做正功還是負功？6、電源內(nèi)部的非靜電力是由什么提供的？從正極到負極從負極到正極從正極指向負極負功非靜電力正功從正極指向負極F共三十一頁干電池發(fā)電機7、電源內(nèi)部的能量(nngling)是怎樣轉(zhuǎn)化的？非靜電力是化學作用非靜電力是電磁作用電源內(nèi)部非靜電力克服電場力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化(zhunhu)為電勢能共三十一頁1、根據(jù)電源的作用，可以(ky

9、)把電源與我們生活中的什么物體類比？2、不同的電源(dinyun)中，非靜電力做功的本領相同嗎？思考電源:是通過非靜電力做功 把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.一、電源的概念（從能量的角度看）共三十一頁+-+抽水機增加(zngji)水的重力勢能電源增加電荷(dinh)的電勢能不同的抽水機抽水的本領(舉起高度)不同使單位質(zhì)量的水所增加的重力勢能不同不同的電源非靜電力做功的本領不同使單位正電荷所增加的 電勢能不同抽水機電源共三十一頁 干電池 1.5V 1.5V 微型(wixng)電池 250V 3V 蓄電池 200V 6V共三十一頁二、電動勢1、定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的 正電荷在電

10、源內(nèi)從負極移送(y sn)到正極所做的功.2、定義(dngy)式：3、單位： 伏特（V） 1V=1J/C4、標量W：非靜電力做的功q ：電荷量電勢差：?1、定義：非靜電力把正電荷從負極移到正極 所做的功跟它的電荷量的比值。共三十一頁6、特點:由電源(dinyun)中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關, 跟電源外部電路無關.5、物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(bnlng)的大小。二、電動勢共三十一頁生活(shnghu)中的電池太陽電池干電池鉛蓄電池鋰電池鋅汞電池共三十一頁鋰離子電池(dinch)禁止(jnzh)投入火中標稱電壓3.6V容量：950mA.h限制電壓4.2V共三十一

11、頁3、電池的容量:電池放電(fng din)時能輸出的總電荷量 單位：安時(Ah) 毫安時(mAh)1、電源(dinyun)的電動勢手機待機時間長短和哪個參數(shù)有關?三、電源的重要參數(shù)2、電源的內(nèi)阻:電源內(nèi)部導體的電阻.共三十一頁一、電源的概念：電源是通過非靜電力做功, 把其他形式能轉(zhuǎn)化(zhunhu)為電能的裝置.2、定義：非靜電力把正電荷從負極(fj)移到正極 所做的功跟它的電荷量的比值.二、電動勢3、公式：4、單位：伏(V)1、物理意義：描述電源把其他形式的能 轉(zhuǎn)化為電能本領大小的物理量.三、電源的重要參數(shù) 1、電動勢 2、內(nèi)阻 3、容量小結(jié)共三十一頁內(nèi)容摘要2.1 電源和電流。電荷的熱運動，從宏觀上看，不能形成電流。導體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達到靜電平衡，導線R中會產(chǎn)生一個瞬時電流。1. 能把電子從A搬運到B的裝置.。2.作用:保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.。金屬導體自由電子。電 解 液正、負