2023學(xué)年完整公開(kāi)課版電源和電流

電源和電流第二章恒定電流電閃雷鳴時(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?BA-_等勢(shì)體AB水池導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件:導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差抽水機(jī)------A++++++++B_______---+A+++++++___B_____P--一.電源能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置.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.無(wú)電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間內(nèi)向左，向右穿過(guò)橫截面的自由電荷數(shù)相等有電壓時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下做定向運(yùn)動(dòng)

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．

--+A+++++++___B_____P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線MNE0FFnFt--+A+++++++___B_____P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線MNE0FFnFtMNE0EE0E′

MNE導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng)二、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)

恒定電場(chǎng)

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).恒定電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度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)變恒定電流三.恒定電流

大小、方向都不隨時(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:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流.

公式:I=q/t

單位:安培(A)1A=1C/s

方向:正電荷定向移動(dòng)的方向

電流是標(biāo)量。1、在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為_(kāi)_______A；

課堂訓(xùn)練1A2．某一探測(cè)器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時(shí)間t內(nèi)有n個(gè)二價(jià)正離子到達(dá)陰極，有2n個(gè)電子到達(dá)探測(cè)器的陽(yáng)極，則探測(cè)器電路中的電流為( ).A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t

D公式中電量q表示通過(guò)截面的正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。四、電流的微觀表達(dá)式

推導(dǎo)：一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長(zhǎng)為l,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。-------ABι總電量電荷總數(shù)nqSvnlSql/vNqtQI====l/v例題: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ρ=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=6.02×1023mol-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.（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.）svtvt

體積：V=vts質(zhì)量：m=ρV原子數(shù)：n=Na電量：q=ne電流：I=q/t問(wèn)題:

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，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？

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3×1