22电源与电流电动势-31页PPT精选文档
电源电流和电动势(课堂PPT)
两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率
为 v,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,每个自由电荷的电荷量为 q.
AD 导体中的自由电荷总数 N=nlS
总电荷量 Q=Nq=nlSq 所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t=vl
2020/5/28
9
根据公式 q=It 可得导体 AD 中的电流
A.电源的作用是能为电流提供自由电子 B.电源的作用是能够保持导体两端的电压 C.电源的作用是使电荷移动起来 D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来
答案:BD
2020/5/28
5
3.形成持续电流的条件是(B ) A.只要有电压加在物体的两端 B.必须保持导体两端有电压 C.只在导体两端瞬时加电压 D.只要有大量的自由电荷
I=qt 中,q
为正
电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.
(5)q=It 是求电荷量的重要公式,其变形公式 I=qt求出的是
电流在时间 t 内的平均值,对恒定电流来说,其瞬时值与平均值相
等.
2020/5/28
8
2.电流的微观表达式
(1)电流的微观表达式:I=nqSv. 如图所示,AD 表示粗细均匀的一段长为 l 的导体,
q,此时电子的定向移动速率为 v,在时间 t 内,通过导线横截
面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSt
B.nvt
C.Iqt
D.SItq
答案:AC
2020/5/28
12
6则.导2体s 中内电有流6大×小10为13(个A电)子通过横截面大小不知的导体,
A.4.8×10-6 A B.3×10-13A C.9.6×10-6 A D.无法确定
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。
物理选修3-1人教版2.2电动势(共31张ppt)(优质版)
1、两个公式中W分别表示什么力做功?
E = W 中,W表示电源内部非静电力做的功
q
U W 中,W表示电源外部静电力做的功 q
2、能量是如何转化的?
E= W q
其它形式能转化为电能 E反映电源的特性
U W q
电能转化为其它形式能 U反映电场的特性
3.联系:电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
二、电动势
E=2V W非=240J
。2. 一份耕耘,份收获,努力越大,收获越多,奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑,换为事前的思考和计划吧!4. 世界上那些最容易的事情中,拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛,我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人,我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程,我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步,因为没有谁会像你一样清楚 和在乎自己的梦想。9. 时间不在于你拥有多少,只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量,消极的力量。赞扬也是一种力量,但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折,一些困 难,那韩智华就是我们的榜样,永不认输,因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空,瞧,成功就在挫折背后向我们招手,成功就是在努力的路上,“成功就在努力的路上”!让我们记住这句话,向美好的明天走去。13. 销售世界上 第一号的产品——不是汽车,而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前,你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天,以至于忘记自己从哪里来,要到哪里去。生命不是一场速度赛跑,她不是以数量 而是以质量来计算,知道你停止努力的那一刻,什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败,但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者,事竟成;破釜沉舟,百二秦关终归楚;苦心人,天不负;卧薪尝胆,三千越甲可吞吴。 17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打,真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路;只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。 21. 多对自己说“我能行,我一定可以”,只有这样才不会被“不可能”束缚,才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知,一切被安排好反而无味——坚信朝着目标,一步一步地奋斗,就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人, 未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意,但却办不成任何事情。25. 无论什么思想,都不是靠它本身去征服人心,而是靠它的力量;不论靠思想的内容,而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗 兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗,这就是你要努力的理由。28. 有很多人都说:平平淡淡就福,没有努力去拼博,又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生,不要抱怨,不 要沮丧,笑一笑吧,一切都会过去的。30. 外在压力增加时,就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生,没有了怨言,也就不会有哀愁。一个人有了希望,就会对生活充满信心,只要你用美好的心灵看世界,总是以 乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨,今天刮了风,明天太阳就出来了。34. 是的,成功不在于结果,更重要的是过程,只要你努力过,拼搏过,也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过 程,至少,你不会为此而后悔。35. 每一天的努力,以后只有美好的未来。每一天的坚持,换来的是明天的辉煌。36. 青年最要紧的精神,是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟,无衔之马,飘荡奔逸,何所底乎?--王守仁39. 拿望远镜看别人,拿放大镜看自己。40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志,第二要有识,第三要有恒。— —曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里,去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来,我们是创造未来,加油,努力奋斗。44. 人生如画,一笔一足迹,一步一脚印,有的绚丽辉煌,有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后,你必 须拿你的力量和技能,自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情,能了解别人心灵活动的人,永远不必为自己的前途担心。
§2.1 电源和电流 电动势
电是我们日常生活中的重要组成部分, 电是我们日常生活中的重要组成部分,一 旦停电,我们生活的正常秩序将被打乱: 旦停电,我们生活的正常秩序将被打乱:炎热 时不能利用风扇空调驱赶暑气, 时不能利用风扇空调驱赶暑气,休闲时不能利 用电视电脑娱乐消遣, 用电视电脑娱乐消遣,上课时不能使用多媒体 进行正常的课堂教学等等。 进行正常的课堂教学等等。 电学已经改变了我们的生活方式,并且产生 电学已经改变了我们的生活方式, 了一个巨大的工程应用领域。 了一个巨大的工程应用领域。 ——意大利 ——意大利 埃米里奥· 埃米里奥·塞格瑞
I=0.64A
电流的分类 1、按电流方向分成两大类:直流电和交流电 电流方向分成两大类: 分成两大类 直流电: 2、直流电:方向不随时间变化的电流 恒定电场( field) 1)恒定电场(steady electric field): 稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。特 点:任何位置的电荷分布和电场强度都不 随时间变化。 随时间变化。 恒定电流( current) 2)恒定电流(steady current):自由电荷 定向运动的平均速率不随时间变化, 定向运动的平均速率不随时间变化,形成 方向和大小都不随时间变化的电流, 方向和大小都不随时间变化的电流,常简 直流。 称直流。 3、交流电:方向随时间变化的电流 交流电:
课堂练习 1、下列说法正确的是: B 下列说法正确的是: A、与电源相连的导线中的电场是由电源正 负极上的电荷形成的 B、导线中的电场是由电源电场和导线侧面 堆积电荷形成的电场共同叠加而成 C、导线中的电场就是静电场 D、导线中的电场稳定分布,故导线处于静 导线中的电场稳定分布, 电平衡状态
课堂练习 2、关于电流的方向,下列说法正确的是:C 关于电流的方向,下列说法正确的是: A、金属导体中电流的方向就是自由电子定 向移动的方向 B、在电解质溶液中有自由的正离子和负离 子,故电流的方向不能确定 C、不论何种导体,电流的方向规定为正电 不论何种导体, 荷定向移动的方向 D、电流的方向有时与正电荷定向移动的方 向相同, 向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同
人教版高中物理选修3-1课件:(基础9)电流和电动势(共26张PPT)
横截面的自由电子数可表示为
.nvs Δt
例题讲解
例8 在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板,在两极板上加一定的电压,在10s内有 5×1018个Cu离子和相同数量的SO4根离子通过某截面,则碳棒中的电流强度为多大?
q 510181.610192 2C 3.2C I q 0.32A
t
例题讲解
例9 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= 6.02×1023/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。(3.73×10-5m/s)
例题讲解
例6 如图所示,在电解槽中,如果在5s内共有2C正离子和2C负离子通过面积为
S=0.1m2的某横截面,那么5s内通过该横截面积的电荷量为
,通过该横截面积
的电流为
.(4C 0.8A)
例题讲解
例7 有一横截面积为s的铜导线,流经其中的电流强度为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,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线
例题讲解
例12 一定值电阻,在10s内通过2C 的电荷量时,消耗的电能是16J,问: (1)电阻两端的电压为多少?(8V) (2)若该电路电源的电动势为12V,则在这段时间内电源的内电路消耗的电能为多少? (3)该电源的功率是多少?
(2)8J (3)2.4W
下节课再见!
课后练习
1、下列叙述正确的是( )C
知识讲解
(6)电流分类: ①直流电:电流方向不随时间变化的电流 ②交流电:大小、方向随时间作周期变化的电流。
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
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手机待机时间长短和哪个参数有关?
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第2章 电源与电流、电动势
《电源电动势》课件
符号
通常用ε表示电源电动势
示例
电池、发电机都是常见的电源
电池的电动势
电池是一种常用的电源,它的电动势由电化学反应产生。电池的电动势取决于内部化学组成和电极之间的电位 差。
化学反应
电池通过化学反应将化学能转换 为电能
电极材料
电池的电动势与电极材料的选择 有关
电位差
电动势是电极之间的电位差
电源的分类
电源按照能量来源和工作原理的不同可分为多种类型,如化学电源、光伏电源、发电机等。
1
化学电源
利用化学反应转化储存的化学能为电能
2
光伏电源
通过光电效应将太阳能转变为电能
3
发电机
利用机械能转化为电能
电动势的单位
电动势的单位是伏特(V),用于表示电源产生的电势差和电压。
1 伏特定义
1伏特等于1焦耳能量对应的电势差
2 符号
电动势的单位通常用大写字母V表示
3 国际单位制
在国际标准单位制中,伏特是电势差的基本单位
标准电动势
标准电动势是指在特定条件下测量得到的电池的电动势,用于比较不同电池的电势差和电能输出能力。
定义
标准电动势是在标准条件下测量 的电池电动势
测量方法
使用电压表等仪器进行测量
应用
用于标定其他电池的电位差
《电源电动势》PPT课件
电源电动势是电路中一个重要的物理概念。本课程将带您深入了解电源电动 势的定义、分类、单、测量方法以及与电路的关系。
电源电动势的概念
电源电动势是一个衡量电源电压提供能力的物理量,代表电源在电路中驱动电流的能力。
定义
电源电动势是电源为驱动电流提供能力所做的功
重要性
决定了电路中电流的大小和方向
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5、什么力来克服电场力做功?做正功还是负功?
非静电力
正功
6、电源内部的非静电力是由什么提供的?
11.09.2019
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
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(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。
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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___;
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.
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第2章 电源与电流、电动势
第二章 恒定电流
2.2 电动势
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高二物理组
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第2章 电源与电流、电动势
解析
长度 Lvt 体积 VLSSvt
质量 mVSvtNM mNAM SvNtA
I q Ne tt
Svt
Mt
N Ae
I
v IM
-
SN Ae
-
-
-
-
-
7.51 05m/s
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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
第2章 电源与电流、电动势
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
_ _
抽水机
A
连通器
B
水势B
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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+ + ++
所形成的电流为:
I=Q/t=nqSV
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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.
3V
6V
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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
+-
-
+
+ +
抽水机增加水的重力势能 电源增加电荷的电势能
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
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第2章 电源与电流、电动势
干电池 微型电池
蓄电池
1.5V 250V
200V
1.5V
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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。
11.09.2019
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;
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
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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.
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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+ + ++
-
-
-
_ __
_ _
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.
第2章 电源与电流、电动势
一、电源的概念(从能量的角度看)
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?
11.09.2019
第2章 电源与电流、电动势
抽水机
+
+
+
电源
+
+
++ +
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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
水势A
___
_ _
B _
_ _
A
连通器
B
水势B
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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 _