2-1电源与电流ppt课件.ppt

,只要我们努力,无数的希望就会点缀其中,希望,1,用最少的直线将9个点练起来！,2,知识成网方法成套习题成精策略成型心理成熟,2、考试比什么？比谁错得少。,1、题不在多，真懂才成。,高考试题，不是弱者生存，也不是强者生存，而是适者生存。,做题如做事，考试如人生。有所为有所不为，有所不为才能有所为。,学会舍得，有舍有得，小舍小得，大舍大得。,审题慢一点（3遍），做题就会快一点。,3,第1节电源和电流,4,1分别带正、负电荷的两个导体A、B，用导线R将两导体连接如图(甲)所示，导线R中的便会在静电力作用下定向移动，导体B电子、导体A电子两导体很快形成等势体，导线R中只可能存在一个电流倘若在A、B间有一个装置如图(乙)所示，在B失去电子的同时，又及时地补充等量的电子，A、B导体上始终保持一定数量的正、负电荷这种能把电子从A搬运到B的装置叫做它的作用就是能使电路中保持的电流,自由电子,得到,失去,瞬时,电源,持续,5,一、电流的形成,1、导体中电荷的定向移动形成电流。,条件1：存在自由电荷,金属导体自由电子，电解液正、负离子,问：有自由电荷就形成电流吗？,瞬间电流,6,一、电流的形成,1、导体中电荷的定向移动形成电流。,条件2：导体两端存在电势差。,电源,电源的主要作用是维持导体两端的电压。（能把自由电子从正极搬到负极的装置.）形成持续电流！电源是提供电压的装置。把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。,搬运工,利用非静电力!,条件1：存在自由电荷。,7,一、电流的形成,2、导体中电流的形成。,8,二、电路中的电场,1、导线中电场的形成：,导线本身是由许多带电粒子（电子和质子）组成，当它和电源连通后，在电源两极上的正负电荷激发的电场作用下，导线的表面以及导线接头处会有电荷积累，正是这些电荷激发了导线内外的电场，也正是依靠这些电荷才保证导线内部的场强沿导线方向，所以导线中的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，并且形成过程是在接通电源后的极短时间内（以光速）完成的。,9,二、电路中的电场,1、导线中电场的形成：,导线与电源连通后，导线内部很快形成沿导线切线方向的电场，这个电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化，这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。,10,2当达到稳定状态时，导线中的电场是由_等电路元件所积累的电荷共同形成，虽然电荷在运动，另外的又来补充(动态平衡)电荷的分布是的，电场的分布也是的导线内部的电场线的分布保持和导线由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为。,电源、,导线,稳定,平行,恒定电场,稳定,11,(1)形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的合电场(2)特点：导线内的电场线和导线平行；电荷的分布是稳定的；导线内的电场是沿导线切线方向的稳定电场(3)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用,12,特别提醒：稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充多少电荷和静电场一样，其电场分布不随时间改变，静电场的基本规律这里都适用和静电场不同的是：产生稳定电场的电荷是运动的，但电荷分布不随时间变化，所以其本质为动态稳定.,13,三、恒定电流,1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。,2、电流：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理量。,3、单位：安培（简称安），符号：A,4、公式：,14,三、恒定电流,5、说明,（1）电流方向的规定：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。,（2）金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。,（3）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：,（4）电流强度虽然有大小和方向，但不是矢量，而是一个标量。,15,四、电流的微观意义,1、说明,一个粗细均匀的，长为L的导体，两端加一定电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为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，每个自由电荷所带电量为q，求此导体中的电流是多少？,（这段导体中的自由电荷个数）,（总电荷量）,（这段导体中的自由电荷个数通过横截面积S所需要的时间）,（电流）,16,四、电流的微观意义,2、例题,有一个横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度为=8.9103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4102kg/mol,阿佛加德罗常数为NA=6.021023mol-1，电子的电量为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率v？,解析：设自由电子定向移动的速度为v，任意取一段导线，自由电子从左断移到右端时间为t，则这段导线长度为vt，体积为vtS，质量为vtS。这段导体中的原子个数为：,（也为导线中的自由电子个数）,定向移动速率非常小!,17,四、电流的微观意义,3、三种微观速度的区别,电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率,（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的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，一般数量级105m/s。（对每个电子而言）,（3）电子的热运动速率，任何微观粒子都做无规则的运动，其速率与温度有关，通常情况为105m/s。,讨论：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？,18,1、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、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,19,关于电流，下列说法中正确的是()A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B电子运动速率越大，电流越大C单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大D因为电流有方向，所以电流是矢量,C,20,关于电流，下列说法中哪些是正确的()A通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位,D,21,在某次闪电中，持续的时间是0.005s，所形成的平均电流约为6104A.若闪电过程中流动的电荷量以0.5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为_答案：600s解析：qIt61040.005C300C可供照明的时间为：,22,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,23,四、电流的微观意义,2、例题,有一个横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的密度为=8.9103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4102kg/mol,阿佛加德罗常数为NA=6.021023mol-1，电子的电量为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动的速率v？,解析：设自由电子定向移动的速度为v，任意取一段导线，自由电子从左断移到右端时间为t，则这段导线长度为vt，体积为vtS，质量为vtS。这段导体中的原子个数为：,（也为导线中的自由电子个数）,定向移动速率非常小!,24,五、典型例题讨论,1、如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（）,解析：正电荷移动形成的电流：,向右,负电荷移动形成的电流：,向右,25,五、典型例题讨论,2、一条导线中的电流为1.6A，在1s内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？,3、原子中的电子饶原子核的运动可以等效为环行电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上饶核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？,26,五、典型例题讨论,4、（天津高考）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速度时，一小段长为l的电子束的电子个数是（）,27,已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截