五、电流和电源

1、电源和电流藁城市第九中学 程志亮 电闪雷鸣时,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?思考1：金属导体是由什么构成的？它们在导体内 处于什么样的状态？一、电流的形成1、电荷的定向移动形成电流自由电荷：金属导体自由电子电 解 液正、负离子思考2：怎样才能使导体内的自由电荷定向移动？-BA-A+_B_水流AB连通器水势A水势B导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线中会产生一个瞬时电流。一、电流的形成2、电流的形成条件：（1）存在自由电荷（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

2、在电场力的作用下发生定向移动，形成电流金属导体自由电子电 解 液正、负离子一、电流的形成-P抽水机水流AB连通器水势A 水势BAB连通器水势A水势B思考3：如何使连通管内有持续的水流？思考4：如何使导体内有持续电流呢？-+A+_B_-二、电源1、电源：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) 使导体中有持续的电流.拓展: 电源P把电子从A搬运到B的过程中,电子的电势能如何变化?从能量的角度看发挥了怎样的作用？干电池/蓄电池：发电机：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。3、类型： 假设在电源正、负极之间连一根导线，导线中电子为什么

3、能从电源的负极沿导线定向移到正极? 在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点?问题探究+_P-_ABMNE0FFnFtMNE0E0E 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+_P-_AB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。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，电场的分布也稳定恒定电场由稳定分布的电荷产生的稳定的电场称为恒定电场.三、恒定电场学生阅读课本P41P42，回答下列问题：1、什么是恒定电流？2、电流定义及定义式如何？3、电流的国际单位和常用单位有哪些？4、物理学中电流的方向是如何规定？ 思考：电

4、流是标量还是标量呢？5、尝试写出电流的微观表达式。1、大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流2、定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量 所用时间t的比值叫做电流3、定义式:I= q / t4、单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（A）5、方向:正电荷定向移动的方向 注意：电流是标量四、恒定电流课堂练习1、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为 A2、原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流，设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，则等效电流有多大？例

5、题：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=8.9103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-1,电子的电量e=-1.610-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.理论探究：决定电流大小的微观量同学们尝试写出电流的微观表达式 三个速率 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. 想一想1、电流的

6、形成条件： （1）存在自由电荷;（2）存在电压.2、电源:把自由电子从正极搬到负极的装置. 电源的作用：提供持续的电压.3、恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场.4、恒定电流:大小方向都不变的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t 小 结n为单位体积内自由电荷个数 S为导体横截面积v为自由电荷定向移动速率 q为每个自由电荷的电量=I nqsv（2）决定式a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。b、电子手表工作时，液晶显示屏的电流为 0.2A左右。c、彩色电视机工作时， 屏幕为21吋，电源的工作电流为0.4A左右； 屏幕为29 吋, 电源的工作电流为1A左右。d、50Hz的交流电，人能感