新人教版選修高中物理導(dǎo)體電場(chǎng)電流

導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流重點(diǎn)：難點(diǎn)：

電流的概念及其應(yīng)用導(dǎo)線中的電場(chǎng)電源的作用

一、電源導(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.(瞬時(shí)電流)1、電流的形成2、持續(xù)電流的形成倘若在A,B之間連接一個(gè)裝置P,作用是不斷地把電子從A搬運(yùn)到B，使AB之間始終存在一定的電場(chǎng)，從而保持持續(xù)電流。裝置P

電源二導(dǎo)線中的電場(chǎng)假設(shè)在電源正負(fù)極之間連接一根導(dǎo)線MNE0ABP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,這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)，稱為恒定電場(chǎng)恒定電場(chǎng)基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。MNE0FFnFt

MNE0MNEEE0E′導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向恒定電場(chǎng)三恒定電流(大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流)電流：1定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量表示電流強(qiáng)弱的物理量。2單位：安培A

其他單位mAμA3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?？傻谜f明：（1）電流為標(biāo)量，電流雖有方向但是標(biāo)量

（2）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)

中，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。例題1某電解池，如果在1s中內(nèi)共有5.0×1018個(gè)二價(jià)正離子和5.0×1018個(gè)一價(jià)負(fù)電子通過某橫截面，那么通過這個(gè)橫截面的電流強(qiáng)度是多大？答案：1.6A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2有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過的電流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=6.62×1023mol-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。解：設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率是v通過橫截面的電荷量是由得從中解出代入數(shù)值后得v=7.5×10-5m/s2三種速度的區(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）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。vtvsv例題：例3.有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過的電流I=1A.已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3

，銅的摩爾質(zhì)量M=6.02×10-2kg/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)的速率答案：注意幾個(gè)速度問題：1.電子定向移動(dòng)速率:

其大小與電流有關(guān)，一般數(shù)量級(jí)為10-5m/s

（對(duì)每個(gè)電子而言）2.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）3.電子熱運(yùn)動(dòng)速率：