新課標人教版選修3-1第二章恒定電流2.1電源和電流教學課件(共32張PPT)上課

第二章恒定電流

雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(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?產生電流的條件-BA-A++++++++_B_______（1）存在自由電荷金屬導體——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中會產生一個瞬時電流。A、B之間有電勢差A、B電勢差為零一、導體中產生持續(xù)電流的條件AB連通器水勢A水勢B抽水機水流--P-+A+++++++___B_____--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。這個裝置就是電源。A、B就是電源的兩個極。正極負極電源相當于抽水機二、電源的作用電源+-正極負極電源的作用：（1）從物理過程分析：就是通過非靜電力把電子從正極搬運到負極，使電源兩極間保持一定的電勢差。使電路有持續(xù)的電流；（2）從能量轉化和守恒的角度就是電源把其它形式的能轉化為電能。F---+A+++++++___B_____P---2.電場力做負功，電子的電勢能增加，通過電源把其它形式的能轉化為電能.1.通過非靜電力把電子從正極運到負極。1、當導體兩端有恒定的電勢差，導體內建立了恒定電場

2、由穩(wěn)定分布的電荷產生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場.三、恒定電場

四、恒定電流大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。當導體兩端的電勢差恒定時，為什么導體中產生的電場是恒定的？此時導體中的電流為什么也是恒定的？盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。由于恒定電場的作用,導體中自由電荷定向運動的速率增加;而在運動過程中會與導體內不動的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷頻繁地交替進行加速和減速，自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。如果我們在這個電路中串聯一個電流表,電流表的讀數保持恒定.恒定電場電場強度不變自由電荷頻繁交替進行加速和減速，平均速率不變串一個電流表,讀數不會變恒定電流怎樣理解恒定電場和恒定電流？六、電流2、度量方式：3、標量,但有方向1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）4、單位換算：5、測量方法：電流表等。正電荷定向移動的方向。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；在電解液中，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q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。一段粗細均勻的導體長為l,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為v,設導體的橫截面積為s，導體每單位體積內的自由電荷數為n，每個自由電荷量為q。五、電流的微觀表達式設想在導體中取兩個橫截面B和C，則在時間t內處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C．BCSvvtqqqq導體中的電流與導體中單位體積內的自由電荷數、每個自由電荷的電量、導體的橫截面積和自由電荷定向運動速率四個量成正比。知識應用舉例例題: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ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,電子的電量e=-1.6×10-19C,求銅導線中自由電子定向移動的速率.可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子。Svt問題：既然電子的定向運動速率很小，為什么閉合開關時電路中的電燈立刻就亮了呢？閉合開關的瞬間，電路中的各個位置迅速建立了恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動，整個電路也就幾乎同時產生了電流。

電路接通時電燈中的電流并不是電源中的自由電子流了過來產生，而是燈絲內部的自由電子的定向移動產生的。電子定向移動的速率約10-5m/s，電子熱運動的平均速率105m/s電場的傳播速率3×108m/s.電流產生條件電源恒定電流（1）存在自由電荷（2）導體兩端存在電壓。產生持續(xù)電流提供持續(xù)電流壓(保持電勢差)（1）通過非靜電力把電子從正極搬運到負極；（2）把其它形式的能轉化為電能。產生恒定電場導體內的電場線保持和導線平行產生一、電流（物理現象）總結1、方向：規(guī)定正電荷定向運動的方向為電流方向2、大小：用電流強度I（簡稱電流）來描述。自由電荷頻繁交替進行加速和減速，平均速率不變總結二、電流2、度量方式：4、矢量標量：標量3、決定因素：1、引入目的：反映了電流的強弱程度。國際單位：安培（A）5、單位換算：6、測量方法：電流表等。（1）宏觀：只適用純電阻電路（不包含電源）（2）微觀：BCSvvt流體的柱形模型怎樣學好電流這個物理量？1、一電子沿一圓周順時針方向高速運動，周期為10-10s，則等效電流大小為

A，電流方向是

（填“順時針”或“逆時針”）1.6×10-9逆時針2．關于電源的作用,下列說法正確的是()A.電源的作用是能為電路提供自由電子B.電源的作用是使導體中形成電場C.電源的作用是能夠保持導體兩端的電壓D.電源的作用是使自由電荷定向移動起來BCD3．有一橫截面積為S的銅導線，流經其中的電流強度為I；設每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內，通過導線橫截面的自由電子數可表示為（）A．nvSΔtB．nv·ΔtC．IΔt/eD．

IΔt

/eSACN=q/e=IΔt/e，又因為電流強度的微觀表達式為I=nev·S，N=q/e=IΔt/e=nevSΔt/e=nvSΔt則選項A正確。解：因為I=q/Δt，所以q=I·Δt則選項C正確。所以自由電子數目為自由電子數目為：4.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e、質量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為Δl的電子束內的電子個數是（）（