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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢您,新课标高中物理选修3-1,2-1.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,M,N,E,0,A,B,P,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。,M,N,E,0,F,F,n,F,t,M,N,E,0,M,N,E,E,E,0,E,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,（,mA,A）,是七个国际制基本单位之一，不是导出单位。,3 公式：,4,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。,-,-,-,-,-,-,-,A,B,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l,/,v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l,/,v,思索：市导学P34页6题,第8页,例1：,有一条横截面积,S=1mm,2,铜导线，经过电流,I=1A,。且铜密度,=8.910,3,kg/m,3,.铜摩尔质量,M=6.410,-2,kg/mol,，阿伏加德罗常数,N,A,=6.62 10,23,mol,-1,，电子电量,e=1.6 10,-19,C,。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,-5,m/s,vt,v,s,v,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,-5,m/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2.510,18,个二价正离子和5.010,18,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2.510,18,个二价正离子经过阴极，5.010,18,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？,v,r,e,解：建立模型如右,T=2r/v,电子电量为：,q=e,故电流为：,I=q/T,I=ev/2r,综合上述：,思索：市导学P35页10题,电子运动周期为：,六 电荷圆周运动电流表示式,第14页,1.理论推导了电源作用和导线中电场,课堂小结：,2.重点：电流概念及其应用,3.注意:几个速度问题,作业：（1）书P43页：1.2.3,(2)市导学P34页：1-10,第15页,