高中物理211电源和电流课件新人教版选修ppt.ppt

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1、2.1 2.1 电源和电流电源和电流高二物理备课组高二物理备课组pAB水池抽水机抽水机+ +A_B_一、电源1 1定义定义：能把自由电荷从能把自由电荷从正极正极搬到搬到负极负极的装置的装置. .2 2作用：作用：搬运电荷，搬运电荷，保持保持导体两端的电势差导体两端的电势差 ( (电压电压),),使电路有使电路有持续持续的电流的电流. .3 形成持续电流的条件：形成持续电流的条件： （1 1）存在）存在自由电荷自由电荷 金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在持续）导体两端存在持续电势差（电压）电势差（电压）p+ +A_B_ 导线内的电场，是由电源

2、、导线等电路元导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但在运动，但有的流走了，另外的又来补充有的流走了，另外的又来补充， 所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。定。-恒定电场恒定电场二、恒定电场二、恒定电场三、恒定电流三、恒定电流 1.1.大小方向都大小方向都不随时间变化不随时间变化的电流称为恒定电流的电流称为恒定电流. .2.2.电流电流(I):(I):表示电流的强弱程度表示电流的强弱程度. . 定义定义: :通过导体横截面的电量通过导体横截面的电量q q跟通过这些电

3、量跟通过这些电量 所用时间所用时间t t的比值叫做电流的比值叫做电流. . 公式公式: :I= q / tI= q / t 单位单位: :安培安培(A) 1A=1C/s(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（常用单位：毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA） 方向方向: :正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向 （1 1）适用于）适用于任何电荷任何电荷的定向移动形成的电流。的定向移动形成的电流。（2 2）在）在金属导体金属导体中，电流方向与中，电流方向与自由电荷（电子）自由电荷（电子） 的定向移动方向的定向移动方向相反相反；（3 3）在）在电解液中电解液中，电流方向与正离子定向移动，电流方向

4、与正离子定向移动方方 向向相同，与相同，与负离子负离子走向移动方向走向移动方向相反相反导电导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电 流，流，电量电量q q表示通过截面的正、负离子表示通过截面的正、负离子电量电量 绝对值之和绝对值之和。注意注意1 1、对电流概念的正确理解是（、对电流概念的正确理解是（ ）A A 通过导体的横截面的电量越多，电流越大通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B B 导体的横截面越大，电流越大导体的横截面越大，电流越大C C 单位时间内通过导体横截面电量越大，电流越大单位时间内通过导体横截面电量越大，电流越大D D 导体中的自由

5、电荷越多，电流越大导体中的自由电荷越多，电流越大C2 2、某电解质溶液，如果在、某电解质溶液，如果在1 s1 s内共有内共有5.05.010101818个个二价正离子和二价正离子和1.01.010101919个一价负离子通过某横截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？面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？3.2 A 3.2 A 课堂训练课堂训练1 1、关于电流的方向，下列叙述中正确的是、关于电流的方向，下列叙述中正确的是( )( )A A 金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动 的方向的方向B B 在电解质溶液中有自由的正离子

6、和负离子，在电解质溶液中有自由的正离子和负离子， 电流方向不能确定电流方向不能确定C C 不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向动的方向D D 电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，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有时与负电荷定向移动的方向相同C C2 2、在金属导体中，若、在金属导体中，若10s10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为10C10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为 A A；3 3、某电解槽横截面积为、某电解槽横截面积为0.5m0.5m2 2，若，若10s10s内沿相反方内

7、沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为向通过横截面的正负离子的电量均为10C10C，则电，则电解液中的电流为解液中的电流为 A A。课堂训练课堂训练124 4、如果导线中的电流为、如果导线中的电流为1mA1mA，那么，那么1s1s内通过导体内通过导体横截面的自由电子数是多少？若算得横截面的自由电子数是多少？若算得“220V220V，60W”60W”的白炽灯正常发光时的电流为的白炽灯正常发光时的电流为273mA273mA，则，则20s20s内通内通过灯丝的横截面的电子是多少个？过灯丝的横截面的电子是多少个？ （决定电流大小的微观量）（决定电流大小的微观量） 在加有电压的一段粗细均匀的导体在加有

8、电压的一段粗细均匀的导体ADAD上选取两上选取两个截面个截面B B 和和C C，设导体的横截面积为设导体的横截面积为S S导体每单导体每单位体积内的自由电荷数为位体积内的自由电荷数为n n，每个电荷的电荷量每个电荷的电荷量为为q q，电荷的定向移动速率为电荷的定向移动速率为v v则在时间则在时间t t内处于内处于相距为相距为 vtvt 的两截面的两截面B B、C C间的所有自由电荷将通间的所有自由电荷将通过截面过截面C C已知：已知：n n为单位体积为单位体积内的自由电荷的个数，内的自由电荷的个数，S S为导为导 线的横截面积，线的横截面积，v v为自由电荷的定向移动速率为自由电荷的定向移动速

9、率. . 在时间在时间t t内通过导体某截面的电量为内通过导体某截面的电量为: : Q=( Q=(VtS)nqVtS)nq 所形成的电流为所形成的电流为: I=Q/t=: I=Q/t=nqSVnqSV 有一条横截面积有一条横截面积S=1mmS=1mm2 2的铜导线的铜导线, ,通过的电流通过的电流I=1A,I=1A,已知铜的密度已知铜的密度=8.9=8.910103 3kg/mkg/m3 3, ,铜的摩尔铜的摩尔质量质量M=6.4M=6.41010-2-2kg/mol,kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数N NA A=6.02=6.0210102323molmol-1-1, ,电子的电量

10、电子的电量e=-1.6e=-1.61010-19-19C,C,求铜导线中自由电子定向移动的速率求铜导线中自由电子定向移动的速率. .可认为铜可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. .vtvsvAIMvSN e57.5 10/m s课堂训练课堂训练1 1、形成电流的条件：、形成电流的条件： （1 1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2 2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3 3、恒定电场：由稳定分布的电荷产生的稳定电场、恒定电场：由稳定分布的电荷产生的稳定电场4 4、恒定电流、恒定电流: : 大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流. .5 5、电流、电流: :表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. . （1 1）定义式）定义式 ：I=q / tI=q / t （2 2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式小结:nqsvI