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新课标高中物理选修3-12-1.电源和电流WWW.KS5U.COM第1页重点：难点：

电流概念及其应用导线中电场电源作用

第2页一、电源导体中自由电荷在电场力作用下发生瞬间定向移动形成瞬时电流.(瞬时电流)1、瞬时电流形成假设A，B分别带等量正负电荷，现在之间连接一根导线会发生什么现象？第3页2、连续电流形成倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不停地把电子从A搬运到B，使AB之间一直存在一定电场，从而保持连续电流。装置P

电源第4页二恒定电场假设在电源正负极之间连接一根导线MNE0ABP第5页其一是电源正、负极产生电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将减弱电源两极产生垂直导线方向电场，直到使导线中该方向合场强为零，而到达动态平衡状态。此时导线内电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷分布是稳定，故称恒定电场。恒定电场基本性质与静电场相同。MNE0FFnFt

MNE0MNEEE0E′导线内很快形成沿导线方向恒定电场第6页三恒定电流(大小、方向都不随时间改变电流)电流：1定义：单位时间内经过导体横截面电量表示电流强弱物理量。2单位：安培A（mAμA）是七个国际制基本单位之一，不是导出单位。3公式：

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方向：正电荷定向移动方向金属导体中电流方向与自由电子定向移动方向相反。可得第7页四金属导电电流微观表示式

推导：一段粗细均匀导体长为l,两端加一定电压，自由电荷定向移动速率为v,设导体横截面积为s，导体每单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。-------ABι总电量电荷总数nqSvnlSql/vNqtQI====l/v思索：市导学P34页6题第8页例1：有一条横截面积S=1mm2铜导线，经过电流I=1A。且铜密度ρ=8.9×103kg/m3.铜摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.62×1023mol-1，电子电量e=1.6×10-19C。求铜导线中自由电子定向移动速率。(设每个铜原子贡献1个电子)经过横截面电荷量是由得从中解出代入数值得v=7.5×10-5m/svtvsv解：设自由电子定向移动速率是v，建模如右：按这个速度计算，自由电子经过一米长导线要3个小时，这可能吗？第9页注意几个速度问题：1.电子定向移动速率:其大小与电流相关，普通数量级为10-5m/s（对每个电子而言）2.电流传导速率：等于光速，电路一接通，导体中电子马上受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）3.电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度相关，通常情况为每秒几百米第10页正电荷移动方向负电荷移动方向五电解液导电电流计算例题1某电解池，假如在1s中内共有2.5×1018个二价正离子和5.0×1018个一价负电子经过某横截面，那么经过这个横截面电流强度是多大？答案：1.6A第11页小结：(1)电流为标量，电流虽有方向不过标量

(2)电解液中正负离子定向移动方向即使相反，但正、负

离子定向移动形成电流方向是相同，此时q=I/t

中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量绝对值之和。

正电荷移动方向负电荷移动方向五电解液导电电流计算第12页例题2某电解池，假如在1s中内共有2.5×1018个二价正离子经过阴极，5.0×1018个一价负电子经过阳极，那么经过这个电解池中电流强度是多大？答案：0.8A正电荷移动方向负电荷移动方向思索：例1与例2是否矛盾？思索：市导学P34页5题五电解液导电电流计算第13页例题3：原子中电子绕原子核运动能够等效为环形电流.设氢原子电子以速度v,在半径为r圆周上绕核运动，电子电量为e，求等效电流I有多大？vre解：建立模型如右T=2πr/v电子电量为：q=e故电流为：I=q/TI=ev/2πr综合上述：思索：市导学P35页10题电子运动周期为：六