电源和电流 省赛获奖

1.电源和电流第十一章电路及其应用

王

笑闪电为什么不能像手电筒中的小灯泡一样持续发光，那该多刺激?问题用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？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，导线中只会产生一个瞬时电流.BA-_------A++++++++B_______思考等势体---+A+++++++___B_____P--1.电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置.作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流.一、电源-思考：电源把电子从正极搬运到负极，电子的电势能如何变化？-➕➖非静电力静电力通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电势能.E2.形成持续电流的条件：（1）存在自由电荷

金属导体——自由电子电

解

液——正、负离子（2）导体两端存在稳定电势差

当导体两端存在电势差时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流．一、电源--+A+++++++__B_____PMNE0FFnFtMNE0E//E0E′

MNE//假设在电源正、负极之间连一根导线，导线内将形成怎样的电场？思考导线内很快形成沿导线方向的电场E⊥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。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.由于电子运动，导线中电场分布是否改变？为什么?思考恒定电场自由电子在各个位置的定向运动平均速率也不变自由电子受到电场力和阻力作用串一个电流表，读数不会变恒定电流E2.恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.1.恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.二、恒定电流选位置，取时间，计数量3.电流(I)：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.（2）公式：（3）单位：安培(A)1A=1C/s常用单位1mA=10-3A1μA=10-6A常见电流值：空调10A冰箱1A灯泡0.3A人能感受到的电流值1mA安全电流10mA（4）方向：正电荷定向移动的方向二、恒定电流---+A+++++++P---___B_____电流是标量！试一试说出导线中和电源内部电流的方向思考：电流是标量还是矢量？1.手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的10s内通过某一横截面的电量为3C，则电流是________；0.3A公式中电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和！试一试2.在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内各有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，已知元电荷的电荷量为1.6×10﹣19C，溶液中的电流是______.0.16A3.一段粗细均匀的导体，两端加一定的电势差，自由电子定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电子数为n，每个电子电荷量为e。ABSv1.时间t内经过某一横截面的电子共有多少?2.时间t内经过该横截面的电荷量是多少?3.此时电流多大?N=nSvtq=neSvtI=neSv试一试4.已知导体中的电流为1A，导体的横截面积S=1mm2，单位体积内自由电子数目n=8.37×1028，电子的电量e=1.6×10﹣19C，试估算自由电子定向移动的速率。试一试

电子的几个速率你知道吗3.电子无规则热运动的速率：1.电子定向移动的平均速率：2.电流的传导速率（电场建立速率）：105m/s10-4m/s光速ABAB你