2023學年完整公開課版電源和電流

21電源和電流問題1：什么是電流？導體中產(chǎn)生電流的條件是什么？1電流：電荷的定向移動形成電流2導體中產(chǎn)生電流的條件：-A++++++++B_______導體兩端存在電勢差水流AB連通器水勢A水勢B抽水機水流AB連通器水勢A水勢BP-A++++++++B_______---BA+++++++_______瞬時電流的形成&持續(xù)電流的形成問題2：什么是電源？電源的作用？形成持續(xù)電流的條件？1電源：能把自由電子從正極搬到負極的裝置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3形成持續(xù)電流的條件：1存在自由電荷2導體兩端存在電壓例如：導體中的自由電子；電解液中正、負離子等--A___B_____P假設在電源正、負極之間連一根導線MNE0FFnFt導線中的電場問題3：什么是恒定電場？有何特點--A___B_____PMNE0FFnFtMNE0E0E′

MNE導線內(nèi)很快形成沿導線方向的電場導體內(nèi)的電場線保持和導線平行導線內(nèi)的電場,是由電源、導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---恒定電場---+A+++++++___B_____P--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(shù)不會變恒定電流問題4：什么是恒定電流？電流的定義、公式和單位？1大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流2電流:表示電流的強弱程度1定義:通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值叫做電流2公式:3單位:4方向：練習：電流的計算1在金屬導體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導體中的電流為______；22，若10s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正、負離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_____．對公式的理解（1）適用于任何電荷的定向移動形成的電流。（2）在金屬導體中，電量q表示通過截面的自由電子所帶的電荷量的絕對值。（3）在電解液中，電量q表示通過截面的正、負離子。電荷量絕對值之和3關于電流的方向，下列敘述中正確的是A．金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B．在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定C．不論何種導體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D．電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同C4某電解質(zhì)溶液，如果在1s內(nèi)共有50×1018個二價正離子和10×1019個一價負離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流強度是多大？I=32A5．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BCD6．以下對導體中的電場理解正確的是（）A．導體內(nèi)的電場在穩(wěn)定時是和導線平行的B．導體內(nèi)的電場由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成C．導線中電場始終隨時間而變化D．導體內(nèi)的電場是一種動態(tài)的穩(wěn)定ABD7．通過一根金屬導線的電流為16mA．則10s內(nèi)通過這根導線橫截面的自由電子數(shù)為（）A．10×1017B．10×1018C．10×1019D．10×1020n=It/e=16×10-3×10/16×10-19=10×1018B問題5：電流大小的微觀表達式一段粗細均勻的導體，設導體中的自由電子沿導體定向移動的速率為v，導體的橫截面積為S，單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷帶的電量為q，電流I為多少？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=89×103g/m3銅的摩爾質(zhì)量M=64×10-2g/mol阿伏加德羅常數(shù)NA=602×1023mol-1電子的電量e=-16×10-19C可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子求銅導線中自由電子定向移動的速率。練習：三個速率：1電流傳導速率：光速2電子定向移動速率：其大小與電流有關，數(shù)量級10-5m/s3電子熱運動速率：其大小與溫度有關，數(shù)量級102m/s練習B例題：半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在的平面且通過圓心的軸以ω沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效