电源和电流 精品PPT讲稿.ppt

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1、回顾：回顾：电流是怎样形成的？电流是怎样形成的？电流是由电荷的定向移动而形成的。电流是由电荷的定向移动而形成的。第1页，共63页，编辑于2022年，星期日要形成电流，必须满足什么条件？要形成电流，必须满足什么条件？既然电流是由电荷的定向移动而形成既然电流是由电荷的定向移动而形成的，所以，要形成电流，首先必须要有的，所以，要形成电流，首先必须要有能够自由移动的电荷能够自由移动的电荷自由电荷。自由电荷。不过，有了自由电荷，并不一定就能不过，有了自由电荷，并不一定就能形成电流！形成电流！第2页，共63页，编辑于2022年，星期日一般的导体内都有大量的自由电荷（一般的导体内都有大量的自由电荷（自自由电

2、子由电子），但当导体两端没有加上电压时，），但当导体两端没有加上电压时，自由电子只能在各自的平衡位置附近做杂自由电子只能在各自的平衡位置附近做杂乱无章的热运动，乱无章的热运动，从宏观上看，电荷的热从宏观上看，电荷的热运动，不能形成电流运动，不能形成电流第3页，共63页，编辑于2022年，星期日一旦在导体两端加上一个电压，导体内一旦在导体两端加上一个电压，导体内部就会形成一个电场，导体内部的自由电部就会形成一个电场，导体内部的自由电子将会受到一个与场强方向相反的电场力子将会受到一个与场强方向相反的电场力作用而发生定向移动，从而形成电流。可作用而发生定向移动，从而形成电流。可见，见，要形成电流，导

3、体两端还必须有电势要形成电流，导体两端还必须有电势差。差。+-U第4页，共63页，编辑于2022年，星期日讨论：讨论：如图所示，如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的为两个带等量异种电荷的金属球，若用导线将两个球连接起来，导线金属球，若用导线将两个球连接起来，导线两端是否有电压？导线中是否有电流流过？两端是否有电压？导线中是否有电流流过？A+_B_第5页，共63页，编辑于2022年，星期日有！导线与有！导线与AB连接后，导线中的电场方向由连接后，导线中的电场方向由A-B，导，导线中的自由电子所受电场力的方向与场强方向相反，线中的自由电子所受电场力的方向与场强方向相反，自由电子在电场力作用下将由

4、自由电子在电场力作用下将由B向向A移动，从而形成电移动，从而形成电流，但是，随着自由电子由流，但是，随着自由电子由B向向A移动，移动，A吸收自由电吸收自由电子，电势降低，子，电势降低，B失去电子电势升高，最终，失去电子电势升高，最终，AB的电的电势达到相等，势达到相等，A、导线、导线、B将成为一个等势体，内部场将成为一个等势体，内部场强处处为强处处为0，电子因不再受电场力作用而停止定向移，电子因不再受电场力作用而停止定向移动，电流消失。故这种情况下，导线中动，电流消失。故这种情况下，导线中只有瞬时电流只有瞬时电流流过！流过！-A+_B_-BA等势体等势体第6页，共63页，编辑于2022年，星期

5、日讨论：讨论：怎样才能使上述导线中有持续的，怎样才能使上述导线中有持续的，恒定不变的电流流过？恒定不变的电流流过？第7页，共63页，编辑于2022年，星期日第8页，共63页，编辑于2022年，星期日AB连通器连通器水势水势A水势水势B抽水机抽水机水流-P-+A+_B_-1.能把电子从能把电子从A搬运到搬运到B的装置。的装置。2.作用作用: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，使电路有持持续续的电流。的电流。正极负极电源相当于电源相当于抽水机抽水机第9页，共63页，编辑于2022年，星期日 装置装置P能够把自由电子从能够把自由电子从A搬运到搬运到B，它就，它就是我们通常

6、所讲的是我们通常所讲的电源。电源。可见，电源在闭合可见，电源在闭合电路中的作用就是：不断地把从电源负极经电路中的作用就是：不断地把从电源负极经过外电路流到电源正极的自由电子及时通过过外电路流到电源正极的自由电子及时通过电源内部搬运回电源负极，从而使导线两端电源内部搬运回电源负极，从而使导线两端或使电源两极间维持稳定不变的电压，使电或使电源两极间维持稳定不变的电压，使电路中有持续的，稳定不变的电流流过。路中有持续的，稳定不变的电流流过。这个装置就是电源。这个装置就是电源。A、B就是电源的两个极。就是电源的两个极。第10页，共63页，编辑于2022年，星期日在在有电源的电路中有电源的电路中,导线导

7、线内部的电场又有何特点内部的电场又有何特点?讨论讨论:第11页，共63页，编辑于2022年，星期日导线内的电场，是由电源、导线导线内的电场，是由电源、导线 等电路等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但电荷也在运动，但有的流走了，另外的又有的流走了，另外的又来补充来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不随时间的变化而变化的分布也不随时间的变化而变化这种这种由稳定分布的电荷产生的稳定不变的电场由稳定分布的电荷产生的稳定不变的电场称为称为恒定电场恒定电场.第12页，共63页，编辑于2022年，星期日假设在电源

8、正、负极假设在电源正、负极之间连一根导线之间连一根导线MNEAB导线内很快形成沿导导线内很快形成沿导线方向恒定电场线方向恒定电场第13页，共63页，编辑于2022年，星期日E0 假设在电源正、负极之假设在电源正、负极之间连一根导线间连一根导线ABMNE0MNEEE0E导线内很快形成沿导导线内很快形成沿导线方向恒定电场线方向恒定电场MNE0FnFtF第14页，共63页，编辑于2022年，星期日恒定电场的恒定电场的电场强度不变电场强度不变导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做匀导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做匀加速运动，速度本应该不断增加，但自由电子在运动过程加速运动，速

9、度本应该不断增加，但自由电子在运动过程中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由电子定中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由电子定向移动的速率会保持不变。向移动的速率会保持不变。如果在电路中串连一个电流表如果在电路中串连一个电流表,电流表读数不会变电流表读数不会变电路中电流的大小和方向不变电路中电流的大小和方向不变这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定电流，这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定电流，这一章我们研究的就是恒定电流这一章我们研究的就是恒定电流第15页，共63页，编辑于2022年，星期日不同的恒定电流，电流的强弱会不同，即不同的恒定电流，电流的强弱会不同，即在相同的

10、时间内，通过导体某一横侧面积在相同的时间内，通过导体某一横侧面积的电荷量不同，在相同的时间内，通过导的电荷量不同，在相同的时间内，通过导体某一横侧面积的电荷量越多，我们就说体某一横侧面积的电荷量越多，我们就说电流越强，故在物理学中，电流的强弱可电流越强，故在物理学中，电流的强弱可以用通过导体某一横侧面积的电量和通过以用通过导体某一横侧面积的电量和通过这一电量所用时间的比值来表示，这个比这一电量所用时间的比值来表示，这个比值我们称之为值我们称之为电流强度。电流强度。第16页，共63页，编辑于2022年，星期日五、电流强度五、电流强度（1）定义：）定义：通过导体某一横截面积的电荷量通过导体某一横截

11、面积的电荷量q跟跟通过这些电荷量所用的时间通过这些电荷量所用的时间t的比值叫的比值叫（2）定义式：）定义式：I I=q/t（3）单位：）单位：是物理学中七个基本单位之一，是物理学中七个基本单位之一，在国在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是际单位制中，电流的单位是安培，符号是A 常用常用单位有毫安（单位有毫安（mA）、微安（）、微安（A）1A103mA106 A第17页，共63页，编辑于2022年，星期日（4）电流是标量）电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则，但习惯它的运算不遵循平行四边形定则，但习惯上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，在金属上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相

12、同，在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反在外电路中电流方向由电源与负离子定向移动方向相反在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极。正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极。（5）物理意义：）物理意义：表示电流强弱和方向的物理量。表示电流强弱和方向的物理量。六、对六、对I=q/tI=q/t的理解要注意：的理解要注意：I=q/tI=q/t为电流强度的定义式，对任何情况都适

13、用。为电流强度的定义式，对任何情况都适用。电流强度由电路状态所决定，与电流强度由电路状态所决定，与q、t均无关！均无关！第18页，共63页，编辑于2022年，星期日例例1、在金属导体中，若在金属导体中，若10s内通过某一横内通过某一横截面的电量为截面的电量为10C，问导体中的电流为多大？，问导体中的电流为多大？解：解：根据电流的定义式得到通过导体的电流根据电流的定义式得到通过导体的电流为为1A第19页，共63页，编辑于2022年，星期日例例2：如图所示，在如图所示，在cuso4溶液中，正负离溶液中，正负离子定向移动，测得子定向移动，测得2s内有内有1X1019个个cu2+与与1X1019个个s

14、o42-通过溶液内部的横载面通过溶液内部的横载面M,问：溶问：溶液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？方向由方向由A到到B,电流强度为电流强度为3.2A。ABM第20页，共63页，编辑于2022年，星期日例例3：氢原子的核外只有一个电子，设氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速，运动速率为率为v，求电子绕核运动而形成的等效电流多，求电子绕核运动而形成的等效电流多大？大？第21页，共63页，编辑于2022年，星期日 例例例例4 4

15、、一段粗细均匀的导体长为、一段粗细均匀的导体长为、一段粗细均匀的导体长为、一段粗细均匀的导体长为l l,两端加一定的电压，两端加一定的电压，两端加一定的电压，两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为自由电荷定向移动的速率为自由电荷定向移动的速率为自由电荷定向移动的速率为v v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为设导体的横截面积为设导体的横截面积为s s，导体，导体，导体，导体每单位体积内的自由电荷数为每单位体积内的自由电荷数为每单位体积内的自由电荷数为每单位体积内的自由电荷数为n n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q q。设想在导体中取两个横截面设想

16、在导体中取两个横截面设想在导体中取两个横截面设想在导体中取两个横截面B B和和和和C C，则在时间，则在时间，则在时间，则在时间t t内处于相距为内处于相距为内处于相距为内处于相距为 vt vt 的的的的两截面两截面两截面两截面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过截面过截面C CBCSvvtqqqq 导体中的电流与导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电量、导体的横截面积和自由电荷定向运动速率四个量成正比。第22页，共63页，编辑于2022年，星期日三、电流强度的计算方法：三、电流强度的计算方法：只有一种电荷定向移动

17、而形成电流时。用只有一种电荷定向移动而形成电流时。用I=q/tI=q/t计算。计算。有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流时，用时，用I=(|q+|+|q-|)/tI=(|q+|+|q-|)/t计算。计算。当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观入手，用入手，用I=nqsvI=nqsv来计算来计算（n 为电荷体密度，为电荷体密度，S 为导体横截面积，为导体横截面积，v为电荷定向移动速率）为电荷定向移动速率）已知导体的电阻及加在导体两端的电压时，已知导体的电阻及加在导体两端的电压时，流过导体的电流用欧姆定律流过导体的电流用

18、欧姆定律I=U/RI=U/R来计算。来计算。总结总结:第23页，共63页，编辑于2022年，星期日例例5:5: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,铜的摩尔质量铜的摩尔质量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,电子的电量电子的电量e=-1.6e=-1.61010-19-19C,C,求铜求铜导线中自由电子定向移动的速率导线中

19、自由电子定向移动的速率.（可认为铜导线中可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子平均每个铜原子贡献一个自由电子.）vtvsv第24页，共63页，编辑于2022年，星期日讨论讨论:电子的定向运动速率，电子的定向运动速率，一般数量级为一般数量级为10-5m/s。如果认为电子的定向运动速率就是电流的传如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，这和我们的生活经验是否相符？怎导速率，这和我们的生活经验是否相符？怎样解释？样解释？第25页，共63页，编辑于2022年，星期日电子热运动速率：电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速率与任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况温度

20、有关，通常情况电子热运动的平均速率为电子热运动的平均速率为105m/s电子定向移动速率电子定向移动速率:其大小与电流有关，一般数量级为其大小与电流有关，一般数量级为1010-5-5m/sm/s （对每个电子而言）（对每个电子而言）电流传导速率：电流传导速率：等于光速等于光速310 8 m/s.电路一接通，导体中的电子立电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流即受到电场力作用而定向移动形成电流 （对整体而言）（对整体而言）注意几个速度问题注意几个速度问题第26页，共63页，编辑于2022年，星期日vv你知道吗？你知道吗？1手电筒中小灯泡的工作电流是手电筒中小灯泡的工作电流是0

21、.25A0.25A。2电子手表工作时，液晶显示屏的电流为电子手表工作时，液晶显示屏的电流为0.20.2AA左右。左右。3彩色电视机工作时，屏幕为彩色电视机工作时，屏幕为2121吋，电源的工作电流为吋，电源的工作电流为0.4A0.4A左右；屏幕为左右；屏幕为29 29 吋吋,电源的工作电流为电源的工作电流为1A1A左右。左右。450Hz50Hz的交流电，人能感触到的触电电流为的交流电，人能感触到的触电电流为1mA1mA，能够自行，能够自行摆脱电源的触电电流为摆脱电源的触电电流为10mA10mA，触电电流达到，触电电流达到50mA50mA以上，将以上，将引起心室颤动。因此，国际电工委员会规定的引起

22、心室颤动。因此，国际电工委员会规定的安全电流安全电流（摆脱电流）为（摆脱电流）为10mA10mA第27页，共63页，编辑于2022年，星期日1.导体中电流是导体中电流是0.5A，求半分钟内通过导体，求半分钟内通过导体横截面的电子数？（保留横截面的电子数？（保留1位有效数字）位有效数字）2、有一横载面积为、有一横载面积为S的铜导线，单位体积内的自由的铜导线，单位体积内的自由电子数目为电子数目为n，电子电量为，电子电量为e，定向移动速率为，定向移动速率为V，则在则在t时间内，通过导线某一横载面的自由电子数目时间内，通过导线某一横载面的自由电子数目为多少？为多少？巩固训练巩固训练n=1x1020个个

23、N=nSVt第28页，共63页，编辑于2022年，星期日3 3、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金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向动的方向B B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，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不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向向移动的方向D D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向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相同，有时与负电荷定向移动的方向相

24、同C C第29页，共63页，编辑于2022年，星期日4 4、下列说法正确的是：（、下列说法正确的是：（）A.A.用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路。成了一个完整的电路。B.B.电源是使电路中有持续电流的装置。电源是使电路中有持续电流的装置。C.C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源。干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源。D.D.手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯泡到正极的。泡到正极的。第30页，共63页，编辑于2022年，星期日A A组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题3

25、 33、一、一电电子沿一子沿一圆圆周周顺时针顺时针方向高速运方向高速运动动，周期，周期为为10-10s，则则等效等效电电流大小流大小为为 A，电电流方向流方向是是 （填（填“顺时针顺时针”或或“逆逆时针时针”）1.610-9逆时针逆时针逆时针逆时针第31页，共63页，编辑于2022年，星期日A组能力训练题组能力训练题44关于关于电电源的作用源的作用,下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A.电电源的作用是能源的作用是能为电为电路提供自由提供自由电电子子B.电电源的作用是使源的作用是使导导体中形成体中形成电场电场C.电电源的作用是能源的作用是能够够保持保持导导体两端的体两端的电压电压D.电电源的

26、作用是使自由源的作用是使自由电电荷定向移荷定向移动动起来起来BCD第32页，共63页，编辑于2022年，星期日A A组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题6 66关于关于电电流的方向流的方向,下列下列说说法正确的是法正确的是（）A在金属在金属导导体中，体中，电电流的方向是自由流的方向是自由电电子定向移子定向移动动的方向的方向B在在电电解液中，解液中，电电流的方向流的方向为负为负离子定向移离子定向移动动的方向的方向C无无论论在何种在何种导导体中，体中，电电流的方向都与流的方向都与负电负电荷定向移荷定向移动动的方的方向相反向相反D在在电电解液中，由于是正解液中，由于是正负电负电荷定向移荷

27、定向移动动形成的形成的电电流，所以流，所以电电流有两个方向流有两个方向C第33页，共63页，编辑于2022年，星期日A A组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题7 77关于关于电电流的流的说说法正确的是法正确的是（）A根据根据I=q/t可知，可知，I与与q成正比成正比B如果在任何相等如果在任何相等时间时间内通内通过导过导体横截面体横截面积积的的电电量量相等，相等，则导则导体中的体中的电电流是恒定流是恒定电电流流C电流强度的方向规定为正电荷定向移动的方向D电电流流强强度的度的单单位位“安培安培”是国是国际单际单位制中的基本位制中的基本单单位位BDBDmm、kgkg、s s、A A、mo

28、lmol、T T、cdcd第34页，共63页，编辑于2022年，星期日A组能力训练题组能力训练题88以下以下对导对导体中的体中的电场电场理解正确的是（理解正确的是（）A导导体内的体内的电场电场在在稳稳定定时时是和是和导线导线平行的平行的B导导体内的体内的电场电场由由电电源、源、导线导线等等电电路元件所路元件所积积累的累的电电荷荷共同形成共同形成C导线导线中中电场电场始始终终随随时间时间而而变变化化D导导体内的体内的电场电场是一种是一种动态动态的的稳稳定定ABD第35页，共63页，编辑于2022年，星期日A组能力训练题组能力训练题99通通过一根金属一根金属导线的的电流流为16mA则10s内通内通

29、过这根根导线横截面的自由横截面的自由电子数子数为（）A1.01017 B1.01018 C1.01019 D1.01020解：解：解：解：n=It/e=1610-310/1.610-19=1.01018B B第36页，共63页，编辑于2022年，星期日A A组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题101010在一次在一次闪电中，持中，持续时间为0.005 s所形成的所形成的平均平均电流流为6.0104A，若，若闪电过程中程中产生的生的电荷以荷以0.5A的的电流通流通过电灯，灯，试求可供求可供电灯照明灯照明的的时间。解解解解：Q=I1t1=I2t2 ，t2=I1t1/I2=600s第37

30、页，共63页，编辑于2022年，星期日B组能力训练题组能力训练题11有一横截面有一横截面积为积为S的的铜导线铜导线，流，流经经其中的其中的电电流流强强度度为为I；设设每每单单位体位体积积的的导线导线中有中有n个自由个自由电电子，子，电电子的子的电电量量为为e，此此电电子的定向移子的定向移动动速率速率为为v，在，在t时间时间内，通内，通过导线过导线横截面横截面的自由的自由电电子数可表示子数可表示为为（）AnvS t Bnvt CIt/e D It/eSACN=q/e=It/e，又因为电流强度的微观表达式为又因为电流强度的微观表达式为I=nevS，N=q/e=It/e=nevSt/e=nvSt则选

31、项则选项则选项则选项A A正确。正确。正确。正确。解：因为解：因为解：因为解：因为I=q/t，所以所以所以所以q=It则选项则选项C正确。正确。所以自由电子数目为所以自由电子数目为所以自由电子数目为所以自由电子数目为自由电子数目为：自由电子数目为：第38页，共63页，编辑于2022年，星期日B组能力训练题组能力训练题22金属金属导导体的密度是体的密度是，横截面，横截面积积是是S，原子量是，原子量是M，每摩，每摩尔尔这这种金属可提供种金属可提供N个自由个自由电电子，当子，当该导该导体中的体中的电电流流为为 I 时时，导导体中自由体中自由电电子的定向移子的定向移动动的的速率是速率是 。答：答：答：

32、答：第39页，共63页，编辑于2022年，星期日B B组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题3 33.若若氢氢原子的核外原子的核外电电子子绕绕核作半径核作半径为为r 的匀速的匀速圆圆周运周运动动，则则其角速度其角速度=_；电电子子绕绕核的运核的运动动可可等效等效为环为环形形电电流，流，则电则电子运子运动动的等效的等效电电流流I=_。（已知。（已知电电子的子的质质量量为为m，电电量量为为e，静，静电电力恒量用力恒量用k表示）表示）电子绕核运动的向心力等于库仑力电子绕核运动的向心力等于库仑力 因此所求电流为因此所求电流为（20032003年上海卷年上海卷年上海卷年上海卷1212）解：解：

33、解：解：第40页，共63页，编辑于2022年，星期日B B组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题4 44在彩色在彩色电视电视机的机的显显像管中，从像管中，从电电子子枪枪射出的射出的电电子（初速度大小不子（初速度大小不计计，e=1.610-19C）在）在20kV的高的高压压下被加速，并且形成下被加速，并且形成1mA的平均的平均电电流。流。电电子束子束的的强强弱受弱受图图像信号控制，并按一定的像信号控制，并按一定的规规律在律在荧荧光光屏上屏上扫扫描，形成描，形成电视电视画面。画面。电视电视机以每秒机以每秒25张张画画面的速率面的速率进进行行扫扫描，由于描，由于图图面更面更换换迅速和迅速和

34、视觉暂视觉暂留，使我留，使我们们看到了看到了连续连续活活动动的的图图像，像，问问：电电子子轰轰击荧击荧光屏光屏时时的的动动能能为为多大？平均每幅画面多大？平均每幅画面约约有多有多少个少个电电子打在屏上子打在屏上?第41页，共63页，编辑于2022年，星期日解：解：解：解：由动能定理由动能定理由动能定理由动能定理 Q=It=ne 第42页，共63页，编辑于2022年，星期日B B组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题5 55银导线的横截面的横截面积S=4mm2，通以，通以I=2A的的电流，若流，若每个每个银原子可以提供一个自由原子可以提供一个自由电子，子，试推推导银导线单位位长度上的自

35、由度上的自由电子数的子数的计算公式，并算公式，并计算算结果。果。(已已知知银的密度的密度=10.5103kg/m3,摩摩尔质量量M=108g/mol，阿伏伽德阿伏伽德罗常数常数NA=6.021023mol-1，计算算结果取一位果取一位小数小数)第43页，共63页，编辑于2022年，星期日解：设长为解：设长为l l 的银导线体积的银导线体积 VSl，故长为故长为l的银导线含有的银原子数目，的银导线含有的银原子数目，又每个银原子可以提供一个自由电子，那么银导线每又每个银原子可以提供一个自由电子，那么银导线每单位长度的自由电子数单位长度的自由电子数n=N/l，故故 与电流与电流与电流与电流I I无关

36、。无关。无关。无关。代入数据代入数据代入数据代入数据 学力学单位制有什么实际应用？第44页，共63页，编辑于2022年，星期日B B组能力训练题组能力训练题组能力训练题组能力训练题6 66.在在显显像管的像管的电电子子枪枪中，从中，从炽热炽热的金属的金属丝丝不断放出不断放出的的电电子子进进入入电压为电压为U的加速的加速电场电场，设设其初速度其初速度为为零，零，经经加速后形成横截面加速后形成横截面积为积为S、电电流流为为I的的电电子束。已子束。已知知电电子的子的电电量量为为e、质质量量为为m，则则在在刚刚射出加速射出加速电电场时场时，一小段，一小段长为长为l的的电电子束内的子束内的电电子个数是（

37、子个数是（）（2006年天津卷年天津卷21）B BA.B.C.D.第45页，共63页，编辑于2022年，星期日解：在刚射出加速电场时解：在刚射出加速电场时解：在刚射出加速电场时解：在刚射出加速电场时 通过长为通过长为通过长为通过长为 l l 段的时间段的时间段的时间段的时间 tl/v长为长为长为长为 l 段的电量段的电量段的电量段的电量 Q=It电子个数是电子个数是电子个数是电子个数是 选项选项选项选项B B正确。正确。正确。正确。方法1：利用公式I=nqSv求解；2.根据I=q/t结合微元法求解。第46页，共63页，编辑于2022年，星期日问题问题1：产生电流的条件是什么？：产生电流的条件是

38、什么？问题问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？：导体中产生持续电流的条件是什么？问题问题3：从物理过程和能量转化两个方面来看电源作用：从物理过程和能量转化两个方面来看电源作用是什么？是什么？问题问题4：当导体两端有恒定的电势差，导体内建立了何种电：当导体两端有恒定的电势差，导体内建立了何种电场场?问题问题5：导体中的电场是由谁产生的：导体中的电场是由谁产生的?是变化的还是恒定的是变化的还是恒定的？自由电荷在恒定电场中发生定向运动形成的电流是变化？自由电荷在恒定电场中发生定向运动形成的电流是变化的还是恒定的？的还是恒定的？2.12.1电源和电流电源和电流问题问题6：怎样理解恒定电场和恒定电流

39、？：怎样理解恒定电场和恒定电流？问题问题7：怎样描述电流的强弱程度？怎样学好电流这个物理：怎样描述电流的强弱程度？怎样学好电流这个物理量？量？问题问题8：推导电流的微观表达式。：推导电流的微观表达式。第47页，共63页，编辑于2022年，星期日课堂互动讲练课堂互动讲练类型一对电对电流的理解和流的理解和计计算算例例例例1 1 如如果果导导线线中中的的电电流流为为1 mA，那那么么1 s内内通通过过导导体体横横截截面面的的自自由由电电子子数数是是多多少少？若若“220 V60 W”的的白白炽炽灯灯正正常常发发光光时时的的电电流流为为273 mA，则则20 s 内内通通过过灯灯丝丝的的横截面的横截面

40、的电电子数目是多少个？子数目是多少个？【思思路路点点拨拨】根根据据公公式式qIt计计算算，注注意意单单位位的的统统一一，记记住每个住每个电电子所子所带电带电荷量荷量e1.61019 C.第48页，共63页，编辑于2022年，星期日第49页，共63页，编辑于2022年，星期日【答案】【答案】6.251015个个3.41019个个【借借题题发发挥挥】(1)金金属属导导体体中中导导电电的的是是自自由由电电子子，自由自由电电子所子所带电带电荷量荷量e1.61019 C.(2)当当自自由由电电子子定定向向移移动动通通过过导导体体横横截截面面时时，若若通通过过的的自自由由电电子个数子个数为为 n，则则 q

41、Itne.变变式式训练训练1一硫酸一硫酸铜电铜电解槽的横截面解槽的横截面积为积为2 m2，在，在0.04 s 内若相向通内若相向通过过同一横截面的同一横截面的铜铜离子和硫酸根离子分离子和硫酸根离子分别为别为5.625 1018个和个和4.7351018个，个，则电则电解槽中的解槽中的电电流是多大？方向如何？流是多大？方向如何？第50页，共63页，编辑于2022年，星期日答案答案：83 A方向与方向与铜铜离子定向移离子定向移动动的方向相同的方向相同第51页，共63页，编辑于2022年，星期日 半半径径为为 R R 的的橡橡胶胶圆圆环环均均匀匀带带正正电电，总总电电荷荷量量为为Q，现现使使圆圆环环

42、绕绕垂垂直直环环所所在在平平面面且且通通过过圆圆心心的的轴轴以以角角速速率率沿沿逆逆时时针针匀匀速速转转动动，则则由由环环产产生生的的等等效效电电流流方向沿什么方向？方向沿什么方向？电电流多大？流多大？【思路点【思路点拨拨】不管是否真的形成不管是否真的形成电电流，假想成形流，假想成形成成电电流然后依据流然后依据电电流的定流的定义义式求得式求得电电流大小流大小类型二等效等效电电流流问题问题例例例例2 2第52页，共63页，编辑于2022年，星期日【答案】【答案】见见精精讲讲精析精析第53页，共63页，编辑于2022年，星期日第54页，共63页，编辑于2022年，星期日变变式式训训练练2半半径径为

43、为 R R 的的橡橡胶胶圆圆环环均均匀匀带带正正电电，总总电电荷荷量量为为Q，现现使使圆圆环环绕绕垂垂直直环环所所在在平平面面且且通通过过圆圆心心的的轴轴以以角角速速度度匀匀速速转转动动，则则由由环环产产生生的的等等效效电电流流应应有有()A若若不不变变而而使使电电荷荷量量Q变变为为原原来来的的2倍倍，则则电电流流也也将将变为变为原来的原来的2倍倍B若若电电荷荷量量Q不不变变而而使使变变为为原原来来的的2倍倍，则则电电流流也也将将变为变为原来的原来的2倍倍C若若使使、Q不不变变，将将橡橡胶胶环环拉拉伸伸，使使环环半半径径增增大大，电电流将流将变变大大D若使若使、Q不不变变，将橡胶，将橡胶环环拉

44、伸，使拉伸，使环环半径增大，半径增大，电电流将流将变变小小第55页，共63页，编辑于2022年，星期日第56页，共63页，编辑于2022年，星期日类型三电电流微流微观观表达式表达式InqSv 的的应应用用例例例例3 3第57页，共63页，编辑于2022年，星期日第58页，共63页，编辑于2022年，星期日【答案】【答案】AC【规规律律总结总结】在在电电流的微流的微观观表达式表达式InqSv中，中，n为导为导体体单单位体位体积积内的自由内的自由电电荷数，是由荷数，是由导导体本身的材体本身的材料决定的，与料决定的，与导导体的体的长长度和横截面的大小无关度和横截面的大小无关第59页，共63页，编辑于

45、2022年，星期日变变式式训训练练3(2011年年包包集集高高二二检检测测)如如图图212所所示示，将将左左边边的的铜铜导导线线与与右右边边的的铝铝导导线线连连接接起起来来，已已知知铝铝导导线线的的横横截截面面积积是是铜铜导导线线横横截截面面积积的的两两倍倍，在在铜铜导导线线上上取取一一个个截截面面 A A，在在铝铝导导线线上上取取一一个个截截面面B，若若在在1秒秒内内垂垂直直地地通通过过它它们们的的电电子子数数相相等等，那那么么，通通过过这这两两个个截截面面的的()A电电流相等流相等B电电流不相等流不相等C自由自由电电子定向移子定向移动动的速率相等的速率相等D自由自由电电子定向移子定向移动动

46、的速率不相等的速率不相等图图212第60页，共63页，编辑于2022年，星期日第61页，共63页，编辑于2022年，星期日小结：小结：一一.电流的基本概念：电流的基本概念：1、电流是由电荷的定向移动而形成的。、电流是由电荷的定向移动而形成的。2、导体中形成电流的条件：、导体中形成电流的条件：（1）导体存在自由电荷）导体存在自由电荷（2）导体两端存在电压）导体两端存在电压3、电路中形成持续、稳定电流的条件：、电路中形成持续、稳定电流的条件：（1）电路闭合）电路闭合（2）电路中存在电源）电路中存在电源第62页，共63页，编辑于2022年，星期日二、电源在电路中的作用：二、电源在电路中的作用：不断地

47、把从电源负极经过外电路流到电源正极的自由电不断地把从电源负极经过外电路流到电源正极的自由电子及时通过电源内部搬运回电源负极，从而使导线两端子及时通过电源内部搬运回电源负极，从而使导线两端或使电源两极间维持稳定不变的电压，使电路中有持续或使电源两极间维持稳定不变的电压，使电路中有持续的，稳定不变的电流流过。的，稳定不变的电流流过。或者说电源在电路中的作用：或者说电源在电路中的作用：在导体内部建立一个恒定电场，使导体内部的自由电子在导体内部建立一个恒定电场，使导体内部的自由电子在恒定不变的电场力作用下匀速率定向移动，从而形成在恒定不变的电场力作用下匀速率定向移动，从而形成恒定电流。恒定电流。三、恒定电场三、恒定电场由稳定分布的电荷产生的稳定不变的电场由稳定分布的电荷产生的稳定不变的电场四、恒定电流四、恒定电流方向和强弱都不随时间变化的电流方向和强弱都不随时间变化的电流 直流电直流电方向不随时间变化的电流。方向不随时间变化的电流。交流电交流电方向随时间变化的电流。方向随时间变化的电流。本章只研究恒定电流！本章只研究恒定电流！第63页，共63页，编辑于2022年，星期日