物理：2.1电源和电流课件新人教版选修.ppt

2.1电源和 电流 物理选修3-1第二章恒定电流 ks5u精品课件 一.电流的形成 电荷的定向移动形成电流 （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 ks5u精品课件 - B A - A + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 二、电源 A B 水池 抽水机 ks5u精品课件 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。 装置P电源 ks5u精品课件 - - - + A + + + + + _ _ _ B_ _ _ _ _ P - - 1.定义：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. ks5u精品课件 3、导线内的电场：是由电源、导线 等电路元件所积累的电荷共同形成 的。电荷的分布是稳定的，电场的 分布也稳定。-恒定电场 E 导线内形成 沿导线方向 的电场 ks5u精品课件 三恒定电 流 1、 定义： 大小、方向都不随时间变化的电流大小、方向都不随时间变化的电流 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、 公式： 4 、 方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 。 可得 3、 单位：安培 A 其他单位 mA A ks5u精品课件 （1）电流为标量，电流虽有方向但是标量 （2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正 、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为 正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例题1:某电解池，如果在1s中内共有5.01018个二价正离 子和5.01018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：1.6A 说明说明 ks5u精品课件 四、电流的微观表 达式 推导：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。 - - - - - - - A B 总电量电荷总数 nqSv nlSq l/v Nq t Q I= l/v ks5u精品课件 vt v s v 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=8.9103 kg/m3 ，铜 的摩尔质量M=6.0210-2 kg/mol，阿伏加德罗 常数NA=6.6210 23mol-1，电子的电量 e=-1.6 10 -19 C 。 求:铜导线中自由电子定向移动的速率 答案： ks5u精品课件 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 -5 m/s， 电子热运动的平均速率10 5 m/s， 电场的传播速率310 8 m/s. ks5u精品课件 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，一般每秒为10-2 -10-3m的数量级。（对每个电子而言） (3)电子热运动速率，