2023学年完整公开课版电源和电流

21电源和电流问题1：什么是电流？导体中产生电流的条件是什么？1电流：电荷的定向移动形成电流2导体中产生电流的条件：-A++++++++B_______导体两端存在电势差水流AB连通器水势A水势B抽水机水流AB连通器水势A水势BP-A++++++++B_______---BA+++++++_______瞬时电流的形成&持续电流的形成问题2：什么是电源？电源的作用？形成持续电流的条件？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,使电路有持续的电流3形成持续电流的条件：1存在自由电荷2导体两端存在电压例如：导体中的自由电子；电解液中正、负离子等--A___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线MNE0FFnFt导线中的电场问题3：什么是恒定电场？有何特点--A___B_____PMNE0FFnFtMNE0E0E′

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---+A+++++++___B_____P--恒定电场电场强度不变自由电荷频繁交替进行加速和减速，平均速率不变串一个电流表,读数不会变恒定电流问题4：什么是恒定电流？电流的定义、公式和单位？1大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流2电流:表示电流的强弱程度1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2公式:3单位:4方向：练习：电流的计算1在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为______；22，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_____．对公式的理解（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。（2）在金属导体中，电量q表示通过截面的自由电子所带的电荷量的绝对值。（3）在电解液中，电量q表示通过截面的正、负离子。电荷量绝对值之和3关于电流的方向，下列叙述中正确的是A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同C4某电解质溶液，如果在1s内共有50×1018个二价正离子和10×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？I=32A5．关于电源的作用,下列说法正确的是A电源的作用是能为电路提供自由电子B电源的作用是使导体中形成电场C电源的作用是能够保持导体两端的电压D电源的作用是使自由电荷定向移动起来BCD6．以下对导体中的电场理解正确的是（）A．导体内的电场在稳定时是和导线平行的B．导体内的电场由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成C．导线中电场始终随时间而变化D．导体内的电场是一种动态的稳定ABD7．通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为（）A．10×1017B．10×1018C．10×1019D．10×1020n=It/e=16×10-3×10/16×10-19=10×1018B问题5：电流大小的微观表达式一段粗细均匀的导体，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v，导体的横截面积为S，单位体积中的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电量为q，电流I为多少？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ρ=89×103g/m3铜的摩尔质量M=64×10-2g/mol阿伏加德罗常数NA=602×1023mol-1电子的电量e=-16×10-19C可认为铜导线中平均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。练习：三个速率：1电流传导速率：光速2电子定向移动速率：其大小与电流有关，数量级10-5m/s3电子热运动速率：其大小与温度有关，数量级102m/s练习B例题：半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电量为Q，现使圆环绕垂直于环所在的平面且通过圆心的轴以ω沿逆时针匀速转动，则由环产生的等效