22电源与电流电动势优质资料
电流和电源电动势
电流和电源电动势一、电流电荷的定向移动形成电流。
导体内部存在电场是导体中产生电流的条件。
电磁学习惯上把正电荷的运动方向规定为电流方向。
这样，导体中电流的方向总是沿着电场方向，从高电位处指向低电位处。
二、电流强度为了描述电流的强弱程度，规定在单位时间内通过任一截面的电量叫做该截面的电流强度，用表示。
设在时间内，通过导体任一截面的电量是，则当时，有大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，简称直流电。
对于稳恒电流，有在国际单位制中，规定电流为基本量，单位：安培（A）。
在电子学及某些电磁测量中，由于安培太大，常用毫安(A)、微安( A )作为电流强度的单位。
三、电流密度矢量电流是标量，它只能描述导体截面的整体电流特征，而不能描述导体中每一点的电流情况。
但在实际中，有时会遇到电流在大块导体流动的情况，导体不同部位电流的大小和方向都不一样，形成一定的电流分布。
为了描述导体内每一点的电流情况，必须引入一个新的物理量—电流密度矢量。
定义导体中某一点的电流密度矢量，其数值等于单位时间内通过垂直电流方向的单位面积的电量，其方向为该点正电荷的运动方向。
在导体中某一点的附近取一与电流方向垂直的小面元通过该小面元的电流强度为则该点的电流密度大小为如果的法线方向与电流方向的夹角为，则通过导体任一曲面的电流强度为即电流强度是电流密度矢量的通量，的直观意义是：通过导体截面的电流线的根数。
和都是描述电流的物理量。
单位：安培/米2（A/m2）四、电流的连续性方程设在导体内任取一闭合曲面, 在单位时间内从流出的电量，即通过向外流出的电流为。
根据电荷守恒定律，单位时间内从向外流出的电量，应等于单位时间内面内电量的减少。
设在时间内面的电量变化为，则面内电量的减少为。
因此上式称作电流的连续性方程。
它是电荷守恒定律的积分形式。
五、电流的稳恒条件稳恒电流是空间各点的不随时间变化的电流，即电流场的分布是不随时间变化的，这就要求电荷分布是稳恒的、不随时间变化的。
(完整版)电源和电流,电动势
电源和电流，电动势电源1．电源：如图，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池B 。
A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
可在A 、B 之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A 中，这样可保持A 、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：t Q I电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。
设想在导体中取两个横截面B 和C ，横截面积为S ，导体中每单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为q ，则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少？电流I 为多少？ Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
（4）单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA（5）电流的种类① 直流电：方向不随时间而改变的电流。
2.1电源与电流 2.2电动势
2.1电源与电流 2.2电动势课前预习：一、电流1．电荷的形成电流．2．电流的方向：习惯上规定为电流的方向．3．电流的定义：通过导线横截面的与所用的比值叫做电流，即I＝Q t.4．单位：在国际单位中，电流的单位是，符号是.二、电动势1．电源：通过非静电力做功将其他形式的能转化为的装置．2．电动势(1)物理意义：反映电源的本领的大小．(2)大小：在数值上等于非静电力把1 C的在电源内部从负极移送到正极所做的功．即E＝W非q.(3)单位：(V)．(4)常用电池的电动势3.内阻：电源内部导体的．当堂训练：1、判断(1)电源的电动势就是电源两端的电压．()(2)所有电池的电动势都是1.5 V．（）(3)电源的电动势大说明其把其他形式的能转化为电能的本领大．( )(4)只要电路中有电源，电路中就一定有电流. ( )2、关于电流的大小与方向，下列说法正确的是()A．电流越大表明导线中自由电荷越多B．通过导线横截面的电荷量越多电流越大C．金属导体中的自由电荷是电子，电子沿电流方向运动3、关于电源，下列说法中正确的是()A．通过横截面的电荷量多少就是电流的大小B．电流的方向就是电荷定向移动的方向C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D．导体两端没有电压就不能形成电流4、下列说法中正确的是()A．电源是把其他形式的能量转化为电能的装置B．电源电动势大小等于电源未接入电路时两极间的电压C．电源电动势的单位是安培D．生活中用的一号干电池的电动势比五号干电池的电动势大5、在一次闪电过程中，流动的电荷量约为300 C，持续的时间大约为0.005 s，该闪电的平均电流为多大？这些电荷量如以0.5 A 的电流流过电灯泡，可使灯泡照明多长时间？。
电源和电流及电动势
雷鸣电闪时,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?
思 考
1、电流是怎样形成的？ 2、电荷为什么能定向移动？
产 生 电 流 的 条 件
+ + + + A + + ++ _ _ _ B _ _ _ _ _
-
A
B
A、B之间 有电势差
高速运动，周期为10-10s，则 -9 1.6 × 10 等效电流大小为 A， 电流方向是 逆时针 (填“顺
时针”或“逆时针” )
电 源 的 作 用
电 动 势
水泵增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能
不同的水泵： 抽水的本领(举起高度)不 同使单位质量的水所增加 的重力势能不同 不同的电源： 非静电力做功的本领(搬 运电荷)不同使单位正电 荷所增加的电势能不同
A、B之间 电势差为零
产 生
持 续
电 流 的 条 件
正极
+A+ + + + -
+
--PFra bibliotek电源-_ _ _ _B _ _ -
负极
电源的作用是什么？
恒 定 电 流
1、什么是恒定电场？ 2、什么是恒定电流？ 3、电流是标量还是矢量？ 4、电流的大小和方向？ 5、电流的单位？
课 堂 练 习
一电子沿一圆周顺时针方向
电源和电流及电动势
科学是如此迷人
高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
5、单位：伏特
6、标量 7、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有
电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一 重要参数
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第二章 课堂训练
恒定电流
1. 下列关于电源的说法中正确的是（ CD ）
A. 电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。 B. 电源的电动势与外电路有关，外电路电阻 越大，电动势就越大。 C. 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极 移送到正极时，非静电力所做的功。 D. 电动势越大的电源，将其他形式的能量转化为 电能的本领越大。
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第二章
恒定电流
3、定义式： E= W／q 数值上等于非静电力把1C的 电荷在电源内部从一极移送到另一极所做的功
• 思考5 • 思考 电动势是1.5V是什 • 思考6 电动势的决定因素 么意思？ 电动势和电势差 4、决定因素：由电源本身决定（由电源中非静 是什么？ 是一回事吗？ 电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关） 与电源是否联入电路及外电路的情况无关。
A 电 源 B
正极
负极
若移动的是正电Biblioteka 呢？科学是如此迷人高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3、从能量转化的角度看电源是通过 非静电力做功把其他形式的能转化 为电势能的装置
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第二章
恒定电流
资料1、某型号干电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极
时做1.5J的功，把1.5J化学能转化成1.5J的电势能; • 2、某型号纽扣电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极 时做3.0J的功，把3.0J化学能转化成3.0J的电势能; • 3、某型号蓄电池内部非静电力把1C正电荷从负极移送到正极时 做6.0J的功，把6.0J化学能转化成6.0J的电势能; 分析 1.功是能量转化的量度，做了多少功，就转化了多少能。 2. 电源内部非静电力做的功越多，能量转化的就越多。 3.不同的电源内部非静电力搬运相同电荷量的电荷，非静电力 做功的数值存在差别。电源在能的转化数量上存在差别。
第二讲 电源电流电动势
学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
2．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。
⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式：tQ I ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
⑸单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。
②交流电：大小和方向都随时间做周期变化的电流。
注意区别以下三种速率：电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。
【练习提升】1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（ ）A ．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（ ）A ．有可以自由移动的电荷B ．导体两端有电压C ．导体两端有方向不变的电压D ．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压4．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（ ）A ．导体内部的电场强度为零B ．导体是个等势体C ．导体两端有恒定的电压存在D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5．有一横截面积为S 的铜导线，通过其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电量为e ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvs △tB ．nv △tC ．I △t/eD ．I △t/se6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S ．电流为 I 的电子束。
教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势
电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。
2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。
用I 表示。
定义式：q I t=． 要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。
3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
（如图）②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。
4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。
它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
2.1 电源和电流、电动势
电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。
2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。
(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。
③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。
(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。
该式求出的是电流的平均值。
（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。
（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。
（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。
【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。
2.1.2电源和电流、电动势.解析
例题 1、如图示，电解液接入电路后，在tS内有n1个一价正离子
通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为 元电荷，则以下关于通过该截面电流的说法正确的是（ ）
A、当n1=n2时，电流大小为零
三、电源电动势在生活、生产中的应用
例、如图所示是两个电池外壳的说明文字．图中所 述进口电池的电动势是________ V；国产电池最多可 放出________ mA•h的电荷量，若电池平均工作电流 为0.03 A，则最多可使用_____h. 图中还提供了哪些信息：________________________ ________.
B、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
I (n1 2n2 )e
A
B
t
+
C、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电
－
流：
I
(2n2
n1)e
t
D、当n1>n2时，电流方向由A指向B，电流：
I
(n1 2n2 )e t
小结
1、电流的形成条件： （1）存在自由电荷;（2）存在电压. 2、电源:将其他形式的能转化为电能的装置.
移动1C电荷 转化1.5J能量 转化3.7J能量
电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷 在电源内从负极移送到正极所做的功
二、电动势
1．定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功w跟被
移送的电荷量q的比值 2．定义式：E＝W/q，（E的大小与W和q无关，由电源自身的性
质决定的） 3.单位：伏特(V), 1V=1J/C 4.标量，电动势只有大小，没有方向 5.物理意义：描述电源把其他形式的能量转化为电势能的本领
完整版电源和电流电动势
电源和电流，电动势电源1电源：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
R 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2. 导线中的电场：导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3. 电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
(3 )定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式: 电流的微观表示：取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为V。
设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少？电流I 为多少？Q=nV=n vtSq I=Q/t= nvqS 这就是电流的微观表示式。
(4)单位：安培(A), 1 A =103mA = 106卩A(5)电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。
直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
电源和电动势
在电源中, F非F静，正电荷可不断从 B A,
电源 A
B
各种电源有各种
非静电力
。
i R
例如， 电池的化学力， 发电机的电磁力等。
定义：在电源内部，单位正电荷从负极到正极的
过程中，非静电力所作的功称为电动势
电动势是描述电源性能的物理量。
在电源内部，单位正电荷从负极到正极的
过程中，非静电力所作的功称为电动势
得
Ek d l
或写成Βιβλιοθήκη Ek d lA非q
……电动势的 另一定义式
注意：电动势和电压有异有同：
单位都是伏特，定义都是与作功联系在一起的；
但是一个是非静电力的功，一个是静电力的功。
如何才能形成恒定电流呢？ 靠静电力是不可能的：
两个金属球A、B，电荷 能从高电势处流向低 电势处，电势差会越来 越小,电流也会越来越小， 一直到零。
i
A B
要形成恒定电流，电路必须闭合；
还必须维持住 A 、B的电势差，这就必须有电源。
电源能使正电荷从低电势的B回到高电势的A， 它是提供非静电力 的装置。
A非
q
将电源内负极到正极的方向规定 为电动势的方向（ 但是电动势是标量）。
常常把 非静电力的作用看成是一种非静电场的作用， 以 Ek 表示非静电场的强度。
它定义为单位正电荷所受到的非静电力，即
Ek
F非 q
在电源内部，电荷 q 从负极到正极，非静电力作的功
A非 q Ek d l
代入电动势的定义式，
电源、电流、电动势
I
－
－
－
－
－
－
析与解
体积V LS Svt m Svt 质量m V Svt N NA NA M M q Ne Svt I N Ae t t Mt
长度L vt
I
－ － － － － －
IM v SN A e
7.5 10 m / s
5
思考与交流
e ev I T 2r
2r T v
课堂训练
• 4、有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流 经其中的电流为I=1A，已知铜的密度为 ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA ＝ 6.0×1023/mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。在这个问题中可认为每个 铜原子贡献一个电子，求铜导线中自由电 子定向移动速率v。
二、电源的电动势
㈠电源的定义 能把自由电子从正极搬到负极的装置.使正 负极间始终保持一定的电势差
－
+ + + + A + + + +：从能量角度：？
讨论与思考
1、在导线中，电场方向 是怎样的？ 2、正电荷在导线中如何 移动？电流方向是怎样的？
+ +
2.公式： E W q
3.物理意义：反映电源把其他形式的能转 化为电能本领的大小，数值上等于非静 电力把1C的正电荷在电源内部从负极移 送到正极所做的功。
4.单位：
伏特 V
1V=1J/C
5.特点：电动势由电源中非静电力的特性决定， 跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及 外电路的情况无关。
6、电动势与电压的区别与联系
2.1--电源和电流---电动势
电流成因的分析
2、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。
求通过导体AD内的电流的大小。 I=nvSq
课堂练习 例1、有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通 过的电流I=1A，已知铜的密度 ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量 M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数 Ne=A=16..60×2×101-0192C3m。o在l-1这，个电问子题的中电可量以认为导 线中每个铜原子贡献一个自由电子，求铜 导线中自由电子定向移动的速率。
常用单位是毫安mA和微安A，且有 1A＝103mA＝106A
思考与讨论
电流I=q/t，那么， 电流大小是不是跟q成正 比，跟t成反比呢？
电流的微观表达式的推导
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选 取两个截面B和C，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，每个电荷 的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，试
电流
1、电流：电荷的定向移动形成电流 2、形成电流的条件：
1）存在自由电荷 在自然界中，能自由移动电荷的就是 导体，如金属导体——自由电子，电解 液——正、负离子，气体导体中也有正离 子和负离子。 2）导体两端存在电压
思考：为什么满足上述条件就能 形成电流呢？
电流成因的分析 1、电荷的热运动，从宏观上看，不能形 成电流。
I=2A
变式：若5s内有5×1018个二价正离子 和1×1019个一价负离子通过某一截面， 求电路中的电流强度。
22电源与电流电动势
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10-5m/s， 电子热运动的平均速率105m/s 电场的传播速率3×108m/s.
2020/2/15
第2章 电源与电流、电动势
第二章 恒定电流
2020/2/15
高二物理组
第2章 电源与电流、电动势
（3）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．导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流， 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之 和。
2020/2/15
第2章 电源与电流、电动势
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__1_A___；
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
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第2章 电源与电流、电动势
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。
电源的作用是保持导体两端的电压，使 导体中有持续的电流．
E= W q
中，W表示电源内部非静电力做的功
U
W q
中，W表示电源外部电场力做的功
2、能量是如何转化的?
E= W 其它形式能转化为电势能 q E反映电源的特性
U W q
电势能转化为其它形式能 U反映电场的特性
2020/2/15
手机待机时间长短和哪个参数有关?
2020/2/15
第2章 电源与电流、电动势
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第2章 电源与电流、电动势
解析
长度L vt
体积V LS Svt
质量m V Svt
N
m M
NA
Svt
M
NA
I q t
Ne t
Svt
Mt
N Ae
I
v IM
－
SN Ae
－
－
－
－
－
7.5105 m / s
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反 方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则 电解液中的电流为__2_A__．
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
3．决定电流大小的微观量
已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S 为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速
率。
在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(vtS)nq
_ _
抽水机
A
连通器
B
水势B
2019/8/20
水流
-
A
B
导体中自由电子的定向移 动使两个带电体成为等势 体，达到静电平衡，导线
R中会产生一个瞬时电流
第2章 电源与电流、电动势
二.电源
1. 能把电子从A搬运到B的装置.
2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电 路有持续的电流.
+ ++ + A+ + ++
电源:是通过非静电力做功 把其它形式的能转化为电势能的装置.
思考
1、根据电源的作用，可以把电源与我们生活 中的什么物体类比？
2、不同的电源中，非静电力做功的本领相同 吗？
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
抽水机
+
+
+
电源
+
+
++ +
+-
-
+
+ +
抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能
第2章 电源与电流、电动势
第二章 恒定电流
2.1 电源和电流
2019/8/20
高二物理组
第2章 电源与电流、电动势
一、电流的形成
1．电流： 电荷的定向移动形成电流．
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成 电流．
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
一、电流的形成
导体中产生电流的条件:
-
-
+ ++ + A+ + ++
水势A
___
_ _
B _
_ _
A
2019/8/20
连通器
B
水势B
水流
A
B
导体中自由电子的定向移 动使两个带电体成为等势 体，达到静电平衡，导线
R中会产生一个瞬时电流
第2章 电源与电流、电动势
一、电流的形成
导体中产生电流的条件: 导体两端存在电势差
-
+ ++ + A+ + ++
水势A
___
_ _
B _
一、电源的概念
+
+
1、电源外部，正电荷将怎样
+ +
移动？ 从正极到负极
2、电源的内部电场方向如 何？ 从正极指向负极
+
+
++ +
+
-
+ - F+ -
3、电源内部，正电荷将怎样移动？ 从负极到正极
4、电源内部的正电荷受到电场力方向？
电场力做正功还是负功？ 从正极指向负极 负功
5、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
电流分类： ①直流电：电流方向不随时间变化的电流。
②交电流流电大：小大和小方、向方都向不随随时时间间作周期变化的电流。 变化的电流——恒定电流。
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
注意
（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电 子）的定向移动方向相反；
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
三.恒定电流
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流 2.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:国际单位：安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安(mA)、微安(μA) 方向:正电荷定向移动的方向 电流是标量
思考题
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10-5m/s， 电子热运动的平均速率105m/s 电场的传播速率3×108m/s.
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
第二章
恒定电流
2019/8/20
高二物理组
第2章 电源与电流、电动势
不同的抽水机 抽水的本领(举起高度)不同 使单位质量的水所增加的
重力势能不同
不同的电源 非静电力做功的本领不同
使单位正电荷所增加的 电势能不同
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
干电池 0V
1.5V
3V
6V
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
•• 资资料料21 •• 11、、某某种种干干电电池池非非静静电电力力把把21CC正正电电荷荷在在电电源源内内
（3）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．导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流， 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之 和。
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
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__1_A___；
所形成的电流为:
I=Q/t=nqSV
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流 I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质 量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,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.
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_ _
B _
_ _
P
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2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
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。
电源的作用是保持导体两端的电压，使 导体中有持续的电流．
非静电力
正功
6、电源内部的非静电力是由什么提供的？
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
干电池
发电机
非静电力是化学作用 非静电力是电磁作用 7、电源内部的能量是怎样转化的？
电源内部非静电力克服电场力做功，把其他 形式的能转化为电势能
2019/8/20
第2章 电源与电流、电动势
一、电源的概念（从能量的角度看）