用《電源和電流》精品課件.ppt

1、2.1電源和電流,物理選修3-1 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?,一、電源,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. (瞬時電流),1、電流的形成,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,抽水機,怎樣形成持續(xù)的電流？,2、持續(xù)電流的形成 倘若在A,B之間連接一個裝置P,作用是不斷地把電子從A搬運到B，使AB之間始終存在一定的電場，從而保持持續(xù)電流。,裝置P電源,_,等勢體,導體中產生電流的條件: 導體（有自由電荷）兩端存在電勢差,電源,

2、1.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.,小結:形成電流的條件,（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 電源的作用是保持導體兩端的電壓，使導體中有持續(xù)的電流,電流分類 恒定電流 直流 交變電流（交流）,導線內的電場，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,恒定電場,由穩(wěn)定分布的電荷產生穩(wěn)定

3、的電場稱為恒定電場.,導線內很快形成沿導線方向恒定電場,假設在電源正、負極之間連一根導線,恒定電場,電場強度不變,自由電子在各個位置定向運動平均速率不變,串一個電流表,讀數不會變,電路中電流的大小和方向不變,這種大小和方向不隨時間變化的電流，叫做恒定電流， 這一章我們研究的就是恒定電流,不同的恒定電流，電流的強弱會不同，即在相同的時間內，通過導體某一橫側面積的電荷量不同，在相同的時間內，通過導體某一橫側面積的電荷量越多，我們就說電流越強，故在物理學中，電流的強弱可以用通過導體某一橫側面積的電量和通過這一電量所用時間的比值來表示，這個比值我們稱之為電流強度。,二 恒定電流,電流：1、 定義：通過

4、導體某一橫截面積的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值,2、 定義式：,4 、 方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向 金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。,3、 單位：安培 A 其他單位 mA A,安培是基本單位。,1A103mA106A,5、物理意義：表示電流強弱和方向的物理量。,對I = q / t的理解要注意：（1）I = q / t為電流強度的定義式，對任何情況都適用。（2）電流強度由電路狀態(tài)所決定，與q、t均無關?。?）電流為標量，電流雖有方向但是標量（4）電解液中正負離子定向移動方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，此時q為正電荷總電荷量和負電荷

5、總電荷量的絕對值之和。,在外電路中電流方向由電源正極到負極，在電源內部電流方向由電源負極到正極。,說明,1、下列關于電流的說法中正確的是（ ） A導體中產生電流的條件是導體兩端保持一定的電勢差 B電流的方向就是電荷的定向運動方向 C電流的方向不變的電流叫恒定電流 D電流的方向和大小都不變的電流叫恒定電流,例與練,導體中有自由電荷,電流的方向是正電荷的定向運動方向,AD,例題: 某電解池，如果在1s中內共有5.01018個二價正離子和5.01018個一價負電子通過某橫截面，那么通過這個橫截面的電流強度是多大？,答案：2.4A,三、電流的微觀表達式,推導：,一段粗細均勻的導體長為l,兩端加一定的電

6、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。,4、有一橫截面為S的銅導線，流經其中的電流為I，設單位體積的導線有n個自由電子，電子電量為e，電子的定向移動速度為v，在t時間內，通過導體橫截面的自由電子數目N可表示為（ ） AnvSt Bnvt CIt/e DIt/Se,例與練,電子熱運動速率： 任何微觀粒子都做無規(guī)則運動，其速率與 溫度有關，常溫下數量級大約為105m/s 。,電子定向移動速率: 其大小與電流有關，一般數量級為10-5m/s （對每個電子而言）,電流傳導速率： 等于光速（ 3105m/s ），電路一接通，導體中的電子立即 受到電場力作用而定向移動形成電流。電路一旦接通， 電源就以光速在電路中各處建立了電場，整個電路上的電子 幾乎同時受到電場力的作用做定向移動。平時一合上開關， 用電器立即就有電流，就是這個原因。 （對整體而言）,注意幾個速率問題,1、形成電流的條件： （1）存在自由電荷（2）導體兩端存在電壓 2、電源的作用：保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流. 3、導線中的電場:導線內的電場線保持和導線平行. (恒定電場) 4、恒定電流:大小方向都不隨時間變化的電