二年級(jí)科學(xué) 恒定電流電源和電流

第二章恒定電流第一節(jié)電源和電流雷鳴電閃時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光,這是為什么?

電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流。1.電流：

電荷的定向移動(dòng)形成電流。-BA-A++++++++_B_______導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體，達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件:水流AB連通器水勢(shì)A水勢(shì)B導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差利應(yīng)用動(dòng)畫(huà)研究電流的形成水流AB連通器抽水機(jī)PBA——+++++++_______———分析問(wèn)題：?jiǎn)栴}：怎樣才能形成持續(xù)的

電流？能保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),使電路中有持續(xù)的電流---+A+++++++___B_____P--1.定義：能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),使電路有持續(xù)的電流。裝置P電源一、電源形成電流的條件1.存在自由電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子2.導(dǎo)體兩端存在電壓當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流。

電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流。--+A+++++++___B_____P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線MNE導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行---+A+++++++___B_____P--由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng)。導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)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(yùn)動(dòng)，但有的流走了，另外的又來(lái)補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。恒定電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動(dòng)速率也不變串一個(gè)電流表,讀數(shù)不會(huì)變(恒定電流)1.定義：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。

用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量表示電流強(qiáng)弱。

2.公式：4.方向：正電荷定向移動(dòng)的方向。金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。

3.單位：安培A

其他單位mAA三、恒定電流1.適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。2.電流為標(biāo)量，電流雖有方向但是標(biāo)量。3.電解液中正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但

正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，

此時(shí)q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕

對(duì)值之和。液晶顯示電子計(jì)算器約130

A半導(dǎo)體收音機(jī)

10

～100

mA臺(tái)燈約

150

mA家用電風(fēng)扇約

300

mA例1.下列關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是（）A.導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件是導(dǎo)體兩端保持一定的電勢(shì)差B.電流的方向就是電荷的定向運(yùn)動(dòng)方向C.電流的方向不變的電流叫恒定電流D.電流的方向和大小都不變的電流叫恒定電流D

例2.某電解池，如果在1s中內(nèi)共有5.0×1018個(gè)一價(jià)正離子和5.0×1018個(gè)一價(jià)負(fù)電子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)這個(gè)橫截面的電流強(qiáng)度是多大？答案：1.6A一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動(dòng)的速率為

v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為

S

，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為

n，每個(gè)自由電荷量為

q。-ABl四、電流的微觀表達(dá)式推導(dǎo)：------18通過(guò)橫截面的電荷量是由得從中解出答案：7.5×10─5m/s代入數(shù)值后得：v=7.5×10─5m/s。例3.有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流I=1A。已知銅的密度=8.9×103kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10─2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.62×1023mol─1，電子的電量e=─1.6×10─19C。求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率。vtv電子定向移動(dòng)的速率約10─5m/s，電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，電場(chǎng)的傳播速率3×108m/s。如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率，這和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？

三種速度的區(qū)別1.電流傳導(dǎo)速率等于光速：電路一接通，導(dǎo)體中的電子立即受到電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng)形成電流。（對(duì)整體而言）2.電子定向移動(dòng)速率：其大小與電流有關(guān)，一般每秒為10─2―10─3m的數(shù)量級(jí)。（對(duì)每個(gè)電子而言）3.電子熱運(yùn)動(dòng)速率：任何微觀粒子都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其速度與溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米。

n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)目，S為導(dǎo)體橫截面積，v為電荷定向移動(dòng)速率,q為每個(gè)自由電荷的電量。1.關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是（）A.金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B.在電解質(zhì)溶液中有自由移動(dòng)的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C.不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D.電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同C2.關(guān)于電流，下列說(shuō)法中正確的是（）A.通過(guò)導(dǎo)體截面的電量越多，電流越大B.電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流