高二物理 选修3-1 2.1电源和电流课件.ppt

《高二物理 选修3-1 2.1电源和电流课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.1电源和电流雷鸣电闪时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?一、电源1、电流:电荷的定向移动形成电流。-BA-A++++++++_B_______等势体导体中自由电子在电场力的作用下发生定向移动形成电流B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，电子不再定向移动，电流消失---瞬时电流即导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差类比法理解电源的作用：水池A、B的水面有一定的高度差，若在

2、A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从A到B，但A、B的高度差很快消失，水管中只可能有有一个瞬间水流抽水机AB水池水管？如何让水管中有源源不断的水流呢在A、B间安一抽水机，将B池中的水及时抽到A中，使水池A中的水量得以及时补充，保持它们之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。抽水机即搬运工，把水从B水池搬运到A水池！2、持续电流的形成装置P电源倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。电源即搬运工，把电子从A搬运到B

3、！---A+++++++__B______--+电源1.能把自由电子从正极搬到负极的装置。2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。学案导学：例T1能量变化---+A+++++++___B_____PMNE0FFnFt二.导线中的电场假设在电源正、负极之间连一根导线--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线MNE0FFnFtMNE0E0E′MNE导线内很快形成沿导线方向的电场导体内的电场线保持和导线平行二.导线中的电场1、恒定电场:由稳定分布的电荷(动平衡状态

4、)产生稳定的电场称为恒定电场。恒定电场中电荷分布不随时间变化，故静电场中的各关系在恒定电场中也适用。三、恒定电流1)、定义式：I=q/t2)、单位：安培，简称“安”，A3)、方向：正电荷定向移动的方向(负电荷定向移动的反方向)电路中电流方向由正极流向负极，电池内部电流由负极流向正极。2、电流：四、电流的微观表达式推导：一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。总电量电荷总数nqSv=l/vNq=tQI=n

5、lSq=l/v-ABl----思考题如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s，电场的传播速率3×108m/s.三种速度的区别(1)电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）(2)电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般为10-2-10-3m/s的数量级。（对每个电子而言）(3)电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况

6、为每秒几百米。例1某电解池，如果在1s中内共有5.0×1018个二价正离子和5.0×1018个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？答案：2.4A例2有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.62×1023mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19C。求铜导线中自由电子定向移动的速率。解：设自由电子定向移动的速率是v通过横截面的电荷量是由得从中解出代入数值后得

7、v=7.5×10-5m/svtvsv例3.有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A.已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.02×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.62×1023mol-1，电子的电量e=-1.6×10-19C。求:铜导线中自由电子定向移动的速率答案：1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.(恒定电场)4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、

8、电流:表示电流的强弱程度的物理量.（1）定义式I=q/t（2）金属导体中电流的计算式小结n为单位体积内自由电荷数目，S为导体横截面积，v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量小结:形成电流的条件（1）存在自由电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子（2）导体两端存在电压当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流．电源的作用是保持导体两端的电