物理：2.1电源和电流课件新人教版选修.pptx

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1、一一.电流的形成电流的形成 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流（1 1）存在自由电荷）存在自由电荷 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）导体两端存在电压）导体两端存在电压 第1页/共13页-BA-A+_B_二、电源二、电源AB水池抽水机抽水机第2页/共13页倘若在倘若在A,BA,B之间连接一个装置之间连接一个装置P,P,作用是不断地把电子从作用是不断地把电子从A A搬运到搬运到B B，使，使ABAB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。装置P电源第3页/共13页-+A A+_B B_P P-1.1.

2、定义：能把自由电子从正极搬到负极定义：能把自由电子从正极搬到负极 的装置的装置.2.2.作用作用:保持导体两端的电势差保持导体两端的电势差(电压电压),),使电路有持续的电流使电路有持续的电流.第4页/共13页 3 3、导线内的电场：是由电源、导线、导线内的电场：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成等电路元件所积累的电荷共同形成的。电荷的分布是稳定的，电场的的。电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。分布也稳定。-恒定电场恒定电场E导线内形成导线内形成沿导线方向沿导线方向的电场的电场第5页/共13页三三恒定电流恒定电流1、定义：定义：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

3、的电流大小、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 用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱 2、公式：公式：4、方向：正电荷定向移动的方向方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。可得可得 3、单位：安培单位：安培 A 其他单位其他单位 mA A第6页/共13页（1 1 1 1）电流为标量，电流虽有方向但是标量）电流为标量，电流虽有方向但是标量）电流为标量，电流虽有方向但是标量）电流为标量，电流虽有方向但是标量（2 2 2 2）电解液中正负离子

4、定向移动方向虽然相反，但正、负离）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时子定向移动形成的电流方向是相同的，此时子定向移动形成的电流方向是相同的，此时子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q q q q为正电荷总电荷为正电荷总电荷为正电荷总电荷为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。量和负电荷总电荷量的绝对值之和。量和负电荷总电荷量的绝对值之和。量和负电荷总电荷量的绝对值之和。例题例题1 1:某电解池，如果在某电解池，如果在1s中内共有中内共有

5、5.01018个二价正离个二价正离子和子和5.01018个一价负电子通过某横截面，那么通过这个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？个横截面的电流强度是多大？答案：答案：1.6A说明说明第7页/共13页四、电流的微观表达式 推导：推导：推导：推导：一段粗细均匀的导体长为一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为设导体的横截面积为s，导体每，导体每单位体积内的自由电荷数为单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为，每个自由电荷量为q。-AB总电量总电量电荷总数电荷总数nqSvnlSq

6、l/v vNqtQI=l/v v第8页/共13页vtvsv例2.有一条横截面积有一条横截面积S=1mmS=1mm2 2 的铜导线，通过的电的铜导线，通过的电流流I=1A.I=1A.已知铜的密度已知铜的密度=8.9=8.910103 3 kg/m kg/m3 3 ，铜，铜的摩尔质量的摩尔质量M=6.02M=6.021010-2-2 kg/mol kg/mol，阿伏加德罗，阿伏加德罗常数常数N NA A=6.62=6.6210 10 2323molmol-1-1，电子的电量，电子的电量e=-1.6 e=-1.6 10 10-19-19 C C。求求:铜导线中自由电子定向移动的速率铜导线中自由电子定

7、向移动的速率答案：第9页/共13页思考题思考题 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？经验是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10-5-5 m/s m/s，电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/s m/s，电场的传播速率电场的传播速率310 310 8 8 m/s.m/s.第10页/共13页 三种速度的区别三种速度的区别（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即）电流传导速率等于光速，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。（对整体而言）受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2 -10-3m的数量级。的数量级。（对每个电子而言）（对每个电子而言）(3)电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与 温度有关，通常情况为每秒几百米。温度有关，通常情况为每秒几百米。第11页/共13页 祝同学们学习愉快！再见！第12页/共13页ks5u精品课件感谢观看！感谢观看！第13页/共13页