物理选修人教新课标电源和电流课件.ppt

1,电源和电流,第二章 恒定电流,2,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,?,3,B,A,-,_,等势体,A,B,水池,导体中产生电流的条件,:,导体两端存在,电势差,抽水机,-,-,-,-,-,-,A,+,+,+,+,+,+,+,+,B,_,_,_,_,_,_,_,4,-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,一,.,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,.,无电压时，导体中的自由电荷做无规则运动，在一段时间内向左，向右穿过横截面的自由电荷数相等,有电压时，导体中的自由电荷在电场力的作用下做定向运动,5,形成电流的条件,：,（,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,电压,当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流,6,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,假设在电源正、负极之间连一根导线,M,N,E,0,F,F,n,F,t,7,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,假设在电源正、负极之间连一根导线,M,N,E,0,F,F,n,F,t,M,N,E,0,E,E,0,E,M,N,E,导线内很快形成沿导线方向的电场,二、恒定电场,8,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,9,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,.,导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差,01018个二价正离子和1.,自由电子在各个位置的定向运动速率也不变,一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。,A0 B2ne/t,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_A；,（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.,电流(I):表示电流的强弱程度.,作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.,当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流,导线内很快形成沿导线方向的电场,串一个电流表,读数不会变,01018个二价正离子和1.,电解液正、负离子,在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n,10,恒定电场,电场强度不变,自由电子在各个位置的定向运动,速率,也不变,串一个电流表,读数不会变,恒定电流,11,三,.,恒定电流,大小、方向都,不随时间变化,的电流称为恒定电流,.,电流,(I):,表示电流的强弱程度,.,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,.,公式,:,I=q/t,单位,:,安培,(A)1A=1C/s,方向,:,正电荷定向移动的方向,电流是标量。,12,1,、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,_A,；,课堂训练,1A,2,某一探测器因射线照射，内部气体电离，,在时间,t,内有,n,个二价正离子到达阴极，有,2n,个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中,的电流为,().,A,0 B,2ne/t,C,3ne/tD,4ne/t,D,公式中,电量,q,表示通过截面的正、负离子,电量绝对值之和,。,无电压时，导体中的自由电荷做无规则运动，在一段时间内向左，向右穿过横截面的自由电荷数相等,电子热运动的平均速率10 5 m/s，,能把自由电子从正极搬到负极的装置.,（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.,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。,导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差,电流(I):表示电流的强弱程度.,方向:正电荷定向移动的方向,串一个电流表,读数不会变,大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.,（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.,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?,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.,电流是标量。,A0 B2ne/t,A0 B2ne/t,13,四、电流的微观表达式,推导：,一段粗细均匀的导体长为,l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为,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,，每个自由电荷量为,q,。,-,-,-,-,-,-,-,A,B,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/,v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/,v,14,例题,:,有一条横截面积,S=1mm,2,的铜导线,通过的电流,I,=1A,已知铜的密度,10,3,kg/m,3,铜的摩尔质量,10,-2,kg/mol,阿伏加德罗常数,N,A,10,23,mol,-1,电子的电量,10,-19,C,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,.,）,s,v,t,vt,体积：,V=,vts,质量：,m=,V,原子数：,n=,N,a,电量：,q=ne,电流：,I,=q/t,15,问题,:,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.,16,某电解质溶液，如果在,1 s,内共有,5.010,18,个二价正离子和,1.010,19,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？,