高中物理 21 电源和电流课件 新人教版选修31.ppt

高中物理 选修3 1 浙 第二章恒定电流第1讲电源和电流 目标定位 1 了解电流的形成条件 知道电源的作用和导体中的恒定电场 2 理解电流的定义 知道电流的单位 方向的确定 会用公式q it分析相关问题 3 从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系 一 电源1 电源的定义电源是不断地把从正极搬运到负极从而维持正 负极之间一定的装置 电子 电势差 2 电源的作用从电荷移动角度看 电源的作用就是移送电荷 维持电源正 负极间有一定的 从而保持电路中有持续电流 电源p在内部能把电子从正极a搬运到负极b 如图2 1 1所示 电势差 图2 1 1 二 恒定电流1 恒定电场 1 形成 当电路达到稳定时 导线中的电场是由等电路元件所积累的电荷共同形成的 2 特点 任何位置的都不随时间发生变化 2 恒定电流 1 定义 大小 都不随时间变化的电流叫恒定电流 2 大小 时间内通过导体横截面的 电流表示的物理量 电源 导线 电场强度 方向 电荷量 单位 电流强弱 其中 i表示电流 q表示在时间t内通过导体横截面的 4 单位 符号 其他单位 毫安 ma 微安 a 1a ma a 5 方向 电流是标量 但有方向 电流方向是这样规定的 导体内定向移动的方向为电流方向 即电流方向与负电荷定向移动的方向 电荷量 安培 a 103 106 正电荷 相反 想一想既然电荷的定向移动形成电流 那么 电流传导的速率 是不是电子从负极到达正极的速率呢 答案电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动 电路闭合时 瞬间在系统中形成电场 使导体中所有自由电荷在电场力的作用下共同定向移动 并不是电子瞬间从电源运动到用电器 一 对电源 电流的理解1 电路 电源 电流电路 四个基本部分组成 电源 开关 导线和用电器 电源 作用是在电路中提供持续的电压电流 导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动形成电流 2 形成持续电流的条件 1 电路中有电源 2 电路还必须是闭合的 即必须用导体将电源连接起来 例1 多选 下列关于电源的说法正确的是 a 电源就是电压b 电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正 负电荷 维持一定的电势差c 与电源相连的导线中的电场是由电源正 负极上的电荷形成的d 在电源内部正电荷由负极流向正极 负电荷由正极流向负极答案bd 解析在电源内部由非静电力将正电荷由负极搬到正极 将负电荷由正极搬到负极 使正 负极维持一定的电势差 电源不是电压 故a错 b d正确 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 故c错 例2 2014 丽水高二月考 氢原子核外只有一个电子 它绕氢原子核运动的角速度为 1016rad s 则电子绕核运动的等效电流为 a 8 104ab 8 10 4ac 4 104ad 4 10 4a答案b 三 电流的微观意义1 建立模型 如图2 1 2所示 ad表示粗细均匀的一段导体长为l 两端加一定的电压 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 每个自由电荷的电荷量为q 图2 1 2 4 区分三种不同的速率 例3 导体中电流i的表达式i nqsv 其中s为导体的横截面积 n为导体每单位体积内的自由电荷数 q为每个自由电荷所带的电荷量 v是 a 导体运动的速率b 导体传导的速率c 电子热运动的速率d 自由电荷定向移动的速率答案d 解析从微观上看 电流决