電源和電流完美版1課件

第二章恒定電流§2、1電源和電流電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流。電荷的定向移動(dòng)形成電流一、電流的形成與電源1、電流第二章恒定電流§2、1電源和電流形成電流的條件：導(dǎo)體內(nèi)有可自由移動(dòng)的電荷，導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差。-BA-A++++++++_B_______形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端一直有電勢(shì)差。達(dá)到等勢(shì)，電流消失形成電流的條件：導(dǎo)體內(nèi)有可自由移動(dòng)的電荷，導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差。AB水池抽水機(jī)電源P把跑到A的電子再搬回B，保持了AB之間的電勢(shì)差，電路中形成了持續(xù)的電流。抽水機(jī)把低水位的水送到高水位去，保持了兩側(cè)液面高度差，容器中形成了持續(xù)的循環(huán)水流。---+A+++++++___B_____P--AB水池抽水機(jī)電源P把跑到A的電子再搬回B，2、電源（1）能不斷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。

從能量轉(zhuǎn)化角度看，電源搬運(yùn)電荷的過(guò)程是非靜電力做功的過(guò)程，將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能。2、電源（1）能不斷把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。（2）作二、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。

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)。1、定義2、性質(zhì)：在恒定電場(chǎng)中，任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化，所以它的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。在靜電場(chǎng)中所講的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。二、恒定電場(chǎng)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)線等電注意：（1）恒定電場(chǎng)中，導(dǎo)線內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向平行于導(dǎo)線，場(chǎng)強(qiáng)≠0。恒定電場(chǎng)不是靜電場(chǎng)，此處與靜電屏蔽相區(qū)別。（2）接通電源后，導(dǎo)體內(nèi)恒定電場(chǎng)以光速建立，這是自由電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)的原因。注意：（1）恒定電場(chǎng)中，導(dǎo)線內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向平行于導(dǎo)線，場(chǎng)強(qiáng)≠0。恒定電場(chǎng)處處場(chǎng)強(qiáng)恒定自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串聯(lián)一個(gè)電流表，讀數(shù)不會(huì)變?nèi)?、恒定電流（電子在恒定電?chǎng)中加速、碰撞、減速、…）恒定電流恒定電場(chǎng)處處場(chǎng)強(qiáng)恒定自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串聯(lián)一個(gè)電三、恒定電流1、定義：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流2、方向:與正電荷定向移動(dòng)方向相同

與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反標(biāo)量3、大?。簈：時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量4、單位：安培（A）國(guó)際單位制中的基本物理量I、基本單位A。1A=1C/s1A=103mA=106μA

常用單位：毫安（mA）、微安（μA）三、恒定電流1、定義：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流2、方例1、一條導(dǎo)線中的電流為1.6A，在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線某一橫截面的電子有多少個(gè)？例2、原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，電子的電荷量為e，等效電流多大？電流方向呢？與電子繞行方向相反例1、一條導(dǎo)線中的電流為1.6A，在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線某一橫例3、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為?l的電子束內(nèi)的電子數(shù)是多少？例3、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電例4、在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量為10C，則導(dǎo)體中的電流為I=

A；某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)沿相反方向通過(guò)橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10C，則電解液中的電流為I=

A。12例4、在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量為10C，則電解液導(dǎo)電時(shí)電流的計(jì)算：通過(guò)每個(gè)截面的正負(fù)電荷電量絕對(duì)值之和是相等的，但是在不同的截面上正負(fù)電荷的分配比例不同。電解液導(dǎo)電時(shí)電流的計(jì)算：通過(guò)每個(gè)截面的正負(fù)電荷電量絕對(duì)值之和5、電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)

n為單位體積的自由電荷數(shù)，q是每個(gè)自由電荷所帶的電荷量，S為導(dǎo)體橫截面積，v為自由電荷定向移動(dòng)速率AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：總電荷量所有這些電荷都通過(guò)截面D所需要的時(shí)間所以導(dǎo)體AD中的電流：由此可知決定電流大小的微觀因素。5、電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)n為單位體積的自由例題：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v?？烧J(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。

自由電子定向移動(dòng)的速度極小，為何一開(kāi)開(kāi)關(guān)，燈馬上能亮呢？自由電子定向移動(dòng)速率≠形成電流速率人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)例題：有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流I=1A辨析三個(gè)速率：（1）形成電流的速率（電流的傳導(dǎo)速率、建立電場(chǎng)的速率）：等于光速，數(shù)量級(jí)為108m/s（3）電荷定向移動(dòng)速率：很小，約10－5m/s

導(dǎo)體在導(dǎo)電時(shí)，只不過(guò)是自由電荷在速率巨大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上附加一個(gè)很小的定向移動(dòng)速率而已。（2）無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率：與溫度有關(guān)，常溫下電子熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)約為105m/s人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)辨析三個(gè)速率：（1）形成電流的速率（電流的傳導(dǎo)速率、建立電場(chǎng)例1、如圖所示，將左、右兩段截面積不等的銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知截面面積SB=2SA，若在1s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等，那么，通過(guò)這兩截面的電流的大小關(guān)系是

，

電子的定向移動(dòng)速率

。IA=IBvA=2vB若左側(cè)為銅導(dǎo)線，右側(cè)為鋁導(dǎo)線，那么，通過(guò)這兩截面的電流的大小關(guān)系是

。IA=IB電子的定向移動(dòng)速率vA=2vB？人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)例1、如圖所示，將左、右兩段截面積不等的銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知1.文化危機(jī)深化到一定程度，必定引起深刻的文化轉(zhuǎn)型。所謂文化轉(zhuǎn)型，是指特定時(shí)代、特定民族或群體賴以生存的主導(dǎo)性文化模式為另一種新的主導(dǎo)性文化模式所取代。2.在這種意義上，文化轉(zhuǎn)型同文化危機(jī)一樣，并不是經(jīng)常發(fā)生的社會(huì)歷史現(xiàn)象，無(wú)論是個(gè)體的文化習(xí)慣的改變、價(jià)值信念或信仰的改變，還是特定群體或特定社會(huì)某些文化特質(zhì)或文化理念的一般意義上自覺(jué)的或不自覺(jué)的更新，都不能算作文化轉(zhuǎn)型.3.只有在大的歷史尺度上所發(fā)生的主導(dǎo)性文化觀念、文化理念、價(jià)值體系、文化習(xí)慣的總體性的、根本性的轉(zhuǎn)變，才是我們所說(shuō)的文化轉(zhuǎn)型。4.按照這種尺度，人類迄今所經(jīng)歷的最深刻的文化轉(zhuǎn)型就是現(xiàn)代化進(jìn)程中的文化轉(zhuǎn)型，即傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)文明條件下自在自發(fā)的經(jīng)驗(yàn)型的文化模式被工業(yè)文明條件下的自由自覺(jué)的理性文化模式所取代。這即是人們通常所說(shuō)的文化的現(xiàn)代化或人自身的現(xiàn)代化。5.文化的變化呈現(xiàn)出多樣化的特征。例如，我們生活世界中的具體的文化要素、文化特質(zhì)、文化形式即使在文化模式的常規(guī)期或穩(wěn)定期也會(huì)或快或慢地變化，一些習(xí)慣、慣例、文藝形式、儀式等等甚至在總體文化模式?jīng)]有發(fā)生根本性變化時(shí)，也會(huì)自己經(jīng)歷生滅的變化。6.因?yàn)轱L(fēng)的緣故，鄉(xiāng)村里許多平常得不能再平常的事物，便有了某種詩(shī)意。你瞧，那晚風(fēng)中的炊煙，怎么看都像是一幅懸腕揮就的狂草，云煙亂舞，該虛的地方虛，該實(shí)的地方實(shí)，那是我們?cè)诮伜图埳蠠o(wú)法做到的，可謂真正的“天書(shū)”了。7.一陣風(fēng)吹過(guò)去，一陣風(fēng)又吹過(guò)來(lái)，滿蕩田田的蓮葉便亂了。然而，亂是亂了，但卻亂出了味道。究竟是什么味道呢?我也說(shuō)不清?？磥?lái)這世界上的許多事情，就像這風(fēng)中的“亂荷”，有一種不觸動(dòng)情欲的美，大美。8.你可以觀，可以賞，但你卻沒(méi)有風(fēng)的能耐，把好端端的東西破壞了，還居然翻出新意。還有秋風(fēng)中的那些樹(shù)木，原本蓊蓊郁郁的，可是經(jīng)不住風(fēng)的手輕輕地?fù)u晃，三搖兩搖的，就只剩下一副骨骼了。感謝觀看，歡迎指導(dǎo)！1.文化危機(jī)深化到一定程度，必定引起深刻的文化轉(zhuǎn)型。所謂文第二章恒定電流§2、1電源和電流電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流。電荷的定向移動(dòng)形成電流一、電流的形成與電源1、電流第二章恒定電流§2、1電源和電流形成電流的條件：導(dǎo)體內(nèi)有可自由移動(dòng)的電荷，導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差。-BA-A++++++++_B_______形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端一直有電勢(shì)差。達(dá)到等勢(shì)，電流消失形成電流的條件：導(dǎo)體內(nèi)有可自由移動(dòng)的電荷，導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差。AB水池抽水機(jī)電源P把跑到A的電子再搬回B，保持了AB之間的電勢(shì)差，電路中形成了持續(xù)的電流。抽水機(jī)把低水位的水送到高水位去，保持了兩側(cè)液面高度差，容器中形成了持續(xù)的循環(huán)水流。---+A+++++++___B_____P--AB水池抽水機(jī)電源P把跑到A的電子再搬回B，2、電源（1）能不斷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。

從能量轉(zhuǎn)化角度看，電源搬運(yùn)電荷的過(guò)程是非靜電力做功的過(guò)程，將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能。2、電源（1）能不斷把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置。（2）作二、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。

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)。1、定義2、性質(zhì)：在恒定電場(chǎng)中，任何位置的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化，所以它的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。在靜電場(chǎng)中所講的電勢(shì)、電勢(shì)差及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等，在恒定電場(chǎng)中同樣適用。二、恒定電場(chǎng)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)線等電注意：（1）恒定電場(chǎng)中，導(dǎo)線內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向平行于導(dǎo)線，場(chǎng)強(qiáng)≠0。恒定電場(chǎng)不是靜電場(chǎng)，此處與靜電屏蔽相區(qū)別。（2）接通電源后，導(dǎo)體內(nèi)恒定電場(chǎng)以光速建立，這是自由電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)的原因。注意：（1）恒定電場(chǎng)中，導(dǎo)線內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向平行于導(dǎo)線，場(chǎng)強(qiáng)≠0。恒定電場(chǎng)處處場(chǎng)強(qiáng)恒定自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串聯(lián)一個(gè)電流表，讀數(shù)不會(huì)變?nèi)?、恒定電流（電子在恒定電?chǎng)中加速、碰撞、減速、…）恒定電流恒定電場(chǎng)處處場(chǎng)強(qiáng)恒定自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串聯(lián)一個(gè)電三、恒定電流1、定義：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流2、方向:與正電荷定向移動(dòng)方向相同

與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反標(biāo)量3、大?。簈：時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量4、單位：安培（A）國(guó)際單位制中的基本物理量I、基本單位A。1A=1C/s1A=103mA=106μA

常用單位：毫安（mA）、微安（μA）三、恒定電流1、定義：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流2、方例1、一條導(dǎo)線中的電流為1.6A，在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線某一橫截面的電子有多少個(gè)？例2、原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，電子的電荷量為e，等效電流多大？電流方向呢？與電子繞行方向相反例1、一條導(dǎo)線中的電流為1.6A，在1s內(nèi)通過(guò)這條導(dǎo)線某一橫例3、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為?l的電子束內(nèi)的電子數(shù)是多少？例3、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電例4、在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量為10C，則導(dǎo)體中的電流為I=

A；某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)沿相反方向通過(guò)橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10C，則電解液中的電流為I=

A。12例4、在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量為10C，則電解液導(dǎo)電時(shí)電流的計(jì)算：通過(guò)每個(gè)截面的正負(fù)電荷電量絕對(duì)值之和是相等的，但是在不同的截面上正負(fù)電荷的分配比例不同。電解液導(dǎo)電時(shí)電流的計(jì)算：通過(guò)每個(gè)截面的正負(fù)電荷電量絕對(duì)值之和5、電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)

n為單位體積的自由電荷數(shù)，q是每個(gè)自由電荷所帶的電荷量，S為導(dǎo)體橫截面積，v為自由電荷定向移動(dòng)速率AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：總電荷量所有這些電荷都通過(guò)截面D所需要的時(shí)間所以導(dǎo)體AD中的電流：由此可知決定電流大小的微觀因素。5、電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)n為單位體積的自由例題：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v?？烧J(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。

自由電子定向移動(dòng)的速度極小，為何一開(kāi)開(kāi)關(guān)，燈馬上能亮呢？自由電子定向移動(dòng)速率≠形成電流速率人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)例題：有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過(guò)的電流I=1A辨析三個(gè)速率：（1）形成電流的速率（電流的傳導(dǎo)速率、建立電場(chǎng)的速率）：等于光速，數(shù)量級(jí)為108m/s（3）電荷定向移動(dòng)速率：很小，約10－5m/s

導(dǎo)體在導(dǎo)電時(shí)，只不過(guò)是自由電荷在速率巨大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上附加一個(gè)很小的定向移動(dòng)速率而已。（2）無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率：與溫度有關(guān)，常溫下電子熱運(yùn)動(dòng)速率的數(shù)量級(jí)約為105m/s人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)辨析三個(gè)速率：（1）形成電流的速率（電流的傳導(dǎo)速率、建立電場(chǎng)例1、如圖所示，將左、右兩段截面積不等的銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知截面面積SB=2SA，若在1s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等，那么，通過(guò)這兩截面的電流的大小關(guān)系是

，

電子的定向移動(dòng)速率

。IA=IBvA=2vB若左側(cè)為銅導(dǎo)線，右側(cè)為鋁導(dǎo)線，那么，通過(guò)這兩截面的電流的大小關(guān)系是

。IA=IB電子的定向移動(dòng)速率vA=2vB？人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)人教版高中物理選修3-12.1電源和電流(共16張PPT)例1、如圖所示，將左、右兩段截面積不等的銅導(dǎo)線連接起來(lái)，已知1.文化危機(jī)深化到一定程度，必定引起深刻的文化轉(zhuǎn)型。所謂文化