2-1电源与电流复习进程
电路与电子电路分析:2-1 等效的概念及等效变换分析
电+
压 源
us
-
电压源
i +
uR -
外电路
u us
0
u us iRs
us Rs i
实 际
is
电
流
源
(a) i
u
+ Rs u
is Rs
R
i is u Rs
-
0
is i
电流源
外电路
(a) 对外电路等效:对外VCR曲线完全相同。
u s is Rs
is u s Rs X
7、两种实际电源模型的等效变换
•
a
a
10V
10 1A
10
b
b
例题2 求下图所示电路中的电流i。
解:利用电源的等效变换将图(a)所示电路逐步化
简为图(d)所示电路,变换过程如图(b)、 (c)所示。
2 2
2
6A
6V
2A 2
i 7
3A 2 6A
2A
2
i 7
(a)
(b)
X
解续
2
9A
2A
i
1
7
4V 1
9V
2
i
7
(c)
(d)
由图(d)可求得:i 9 4 0.5A
退出 开始
电阻电路
• 电阻电路,是指电路只由电源和电阻元件组成, 而不包含电容、电感等元件。
• 电流和电压的约束关系都是瞬时的, • 各支路某时刻的电压/电流只取决与该时刻电路
的情况,而与历史时刻无关,因此又称为无记忆 电路。 • 电阻电路各个之路上电流和电压的约束关系即 VCR只是代数方程。
第二章 电阻电路的基本分析方法与定理
2-1电源与电流
I nqsv
n 为单位体积内自由电荷数目,S 为导体横截面积, v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量
• 关于电流,下列说法中正确的是( C ) • 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.单位时间内通过导线横截面的电荷量越 多,导体中的电流就越大 • D.因为电流有方向,所以电流是矢量
N n LS (这段导体中的自由电荷个数)
Q Ne n LS q (总电荷量)
v
S
t
L v
(这段导体中的自由电荷个数通过 横截面积S所需要的时间)
n LS q L v n vS q (电流)
L
I
Q t
四、电流的微观意义 2、例题 有一个横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A。已知 铜的密度为ρ =8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10- 2kg/mol,阿佛加德罗常数为N = 6.02×1023mol-1,电子的电量 A 为e。在这个问题中可以认为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v?
(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般数量 级10-5m/s。(对每个电子而言) (3)电子的热运动速率,任何微观粒子都做无规则的运 动,其速率与温度有关,通常情况为105m/s。
小结:
1、形成电流的条件: (1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压 2、电源的作用:提供持续的电压 3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行. (恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. (1)定义式 I=q / t (2)金属导体中电流的计算式
第1节
高中物理选修1-1教案-1.5电流和电源2-人教版
电源和电流一、教学目标(一)知识与技能1.知道什么是电源,明确电源在直流电路中的作用2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程3.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流(二)过程与方法通过类比和分析,使学生更好地理解电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等(三)情感、态度与价值观1.通过运用模型法分析电流及电源,培养学生综合分析问题的能力2.通过本节对电源、电流的学习,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识二、教学重难点教学重点:理解电源的形成过程及电流的产生教学难点:电源作用的机理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
三、教学过程(一)引入新课人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识,而且形成了若干重要的电学概念和研究方法,成为电学理论的重要基础。
但是,无论在自然界还是生产和生活领域,更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。
那么,电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律,产生哪些效应?这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢?(过渡:这节课就来学习有关电流的知识。
)(二)进行新课复习回顾:1、电容器是用来储存电荷的装置。
2、任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体,都可以组成电容器。
3、电容器的充电:使电容器带上电荷的过程。
电容器的放电:使电容器失去电荷的过程。
4、电容器的电容单位:法拉(F)1μF=10-6F 1pF=10-12F教师活动:为什么雷鸣电闪时,强大的电流能使天空发出耀眼的强光,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?电流(标量)历史印迹:18世纪末,意大利医学教授伽伐尼发现,用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。
认为这是一动物电现象。
意大利化学和物理学家伏打在重复了伽伐尼的实验后提出,产生电流的关键在于两种不同金属的连接,青蛙腿只是起到了检验作用,1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆。
学人教版高中物理选修3-1学案2-1电源和电流2
第二章恒定电流1 电源和电流学习目标1.了解电源的形成过程.2.掌握恒定电场和恒定电流的形成过程.自主探究1.电源是能把电路中的从正极搬到负极的装置.2.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的,导线内的电场保持和平行.3.由分布的电荷所产生的稳定的电场,称为恒定电场.4.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流.5.电流的程度用电流这个物理量表示;规定定向移动的方向为电流的方向;电流的单位是,符号是;公式为.合作探究【提出问题】问题1:电流形成的条件是什么?问题2:导体中产生电流的条件是什么?问题3:如何使电路中有持续电流?【要点提炼】一、电源1.要使电路中保持持续的电流,电路两端之间要有一定的.2.电源的作用:维持电路两端始终有一定的,使电路中保持.二、恒定电场问题:在有电源的电路中,导线内部的电场强度有什么特点呢?【要点提炼】1.由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,称为.2.在恒定电场中,任何位置的电场强度都不随时间变化,所以它的基本性质与相同.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系,在恒定电场中.【合作探究】问题:在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用,而发生定向运动,从而形成电流,恒定电场中的电流有什么特点呢?三、恒定电流问题:1.什么样的电流被称为恒定电流?2.我们用什么物理量来描述电流的强弱程度?【巩固练习1】1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是()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,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.电流方向与正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向.3.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为.结论:电流等于通过导体横截面的与通过这些所用的比值.4.某电解槽横截面积为0.5 m2,若10 s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电荷量均为1 C,则电解液中的电流为.在电解液中,电荷量是通过截面的正、负离子电荷量绝对值的.【例题】有一条横截面积S=1 mm2的铜导线,通过的电流I=1 A.已知铜的密度ρ=8.9×103 kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1,电子的电荷量e=-1.6×10-19 C.求铜导线中自由电子定向移动的速率.【合作探究】问题:你认为计算出的电子定向运动速率与我们的生活经验是否相符?怎样解释?【巩固练习2】1.下列叙述中正确的有()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流的单位是安C.电流是一个标量,其方向是没有意义的D.对于导体,如果两端电势差不为零,则电流一定不为零2.关于电流,下列说法正确的是()A.根据I=qt可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,是标量D.电流的单位“安培”不是国际单位制单位3.某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?课堂检测一、选择题1.关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放出电能C.电源的作用就是能保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来2.金属导体中有电流时,自由电子定向移动的速率为v1,电子热运动速率为v2,电流的传导速率为v3,则()A.v1最大B.v2最大C.v3最大D.无法确定3.在示波管中,电子枪2 s内发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为().8×10-6×10-13.6×10-6×10-6 A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是通过甲导体电流的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体中的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等5.某正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道,当环中的电流为10 mA时,若电子的速率为十分之一光速,则在整个环中运行的电子数目为().0×1011.0×1019.0×1013.0×1036.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.vqB.C.qvSD.7.如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下解释中正确的是()A.正离子定向移动形成电流方向从A→B,负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=D.溶液内电流方向A→B,电流I=8.来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速,形成电流为I的细柱形质子流.已知质子源与靶间的距离为d,质子电荷量为e,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场,质子到达靶时的速度为v,则质子源与靶间的质子数为()A. B. C. D.9.铜的原子量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,现有一根横截面为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.C.D.二、计算题10.在金属导体中,若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少?11.导线中的电流是1 A,导线的横截面积为1 mm2.(1)在1 s内,有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e=1.6×10-19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1 m,平均要多少时间?12.已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少?。
教学:2-1项目二任务一 认识基本电路
一、课堂精准练(一)选择题(二)判断题(三)填空题(四)综合题二、课堂精准测(一)选择题(二)判断题(三)填空题(四)综合题三、分层精准练【基础题】(一)选择题(二)判断题(三)填空题(四)综合题【提高题】(一)选择题(二)判断题(三)填空题(四)综合题【挑战题】项目二电阻器电路第一节认识基本电路一、课堂精准练(一)选择题1.下列设备中,一定是电源的为( A )。
A.发电机B.冰箱C.蓄电池D.白炽灯2.用来照明的白炽灯是电路的( B )。
A.电源B.负载C.导线D.控制和保护装置3.电路中开关的作用是( D )。
A.供给电能B.消耗电能C.保护电路D.控制电路4.手电筒电路中,干电池的作用是( A )。
A.供给电能B.消耗电能C.分配电能D.输送电能5.下列设备中,起保护作用的装置是( A )。
A.熔断器B.铜导线C.电动机D.光电池(二)判断题1.电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。
(×)2.在电路中,蓄电池一定为电源。
(×)3.蓄电池在电路中必是电源,总是把化学能转换成电能。
(×)4.日常使用的白炽灯灯丝烧断后,重新搭上使用白炽灯会更亮。
(×)5.将小电珠接在电源上,发现灯丝烧红,但不正常发亮,产生这种现象的原因是小电珠额定功率太小。
(×)(三)填空题1.电流流通的(闭合路径)叫做电路,它由(电源)、(负载)、(导线)和(控制和保护装置)四部分组成。
2.电源是(供给)电能的装置,它把(其他形式)能转换成电能3.负载,也称(用电设备)或(用电器),是(应用)电能的装置,它把(电)能转换成其他形式的能。
4.电灯把电能转换成(光)能,电动机把电能转换成(机械)能,电热器把电能转换成(热)能。
5.导线把电源和负载连接成闭合回路,(输送)和(分配)电能,常用的导线有(铜线)和(铝线)6.电路通常有(通路)、(断路)和(短路)三种状态。
【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书:第2章+1 电源和电流+Word版含解析
[学习目标] 1.[物理观念]了解电流的形成,知道电源的作用和导体中的恒定电场。
2.[物理观念]知道电流的定义及单位、方向的规定,理解恒定电流。
(重点)3.[科学思维]理解电流形成的微观实质。
(难点)一、电源1.定义:电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。
2.作用(1)移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差。
(2)保持电路中有持续的电流。
二、恒定电场1.定义:由电路中稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.形成:当电路达到稳定时,导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3.特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化。
三、恒定电流1.电流(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义:反映了电流的强弱程度。
(3)符号及单位:符号是I,单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为A、mA、μA)。
(4)表达式:I=qt(5)电流的方向:规定正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向为电流方向。
2.恒定电流(1)定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成:恒定电场使自由电荷速率增加,自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞,使自由电荷速率减小,最终表现为平均速率不变。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)恒定电场与静电场基本性质相同,两者没有区别。
(×)(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。
(√)(3)电流既有大小,又有方向,是矢量。
(×)(4)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。
(√)(5)导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的。
(×)2.下列说法中正确的是()A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端的电势差不为零,就有电流存在B[自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流,故选项A错误;形成电流的条件是导体两端有电势差,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误;电流有方向,但它是标量,故选项C错误。
2014版高中物理 2-1电源和电流课件 新人教版选修3-1
【答案】
(1)见解析
(2)向右
(3)16 C
(4)4 A
1.某电解液中,若在4 s内各有1.0×1019 个二价正离子和 2.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电 流是( )
s C
A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 【解析】 电流是由正、负离子定向移动形成的,则在4
(3)电流的微观表达式:I=
nqSv
,其中n表示导体
单位体积内 电荷量
荷
的自由电荷数,q表示每个自由电荷的 ,v表示导体中的自由电
,S表示导体的 横截面积 .
定向移动的速率
2.思考判断 (1)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越 多.( √ ) (2)导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的.( × ) (3)电流总是从电势高的一端流向电势低的一端.(× )
步骤9:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课时作业】
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解形成电流的条件,知道电源的作用 和导体中的恒定电场,初步体会动态平衡 1.电流的定义和 的思想. 向的规定;理解恒定电流. 计算.(重点) 重点) 2.理解电流的定义,知道电流的单位、方 2.电源的作用.( 3.经历金属导体内自由电子定向移动速率 3.电流的微观实
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稳 定的电场,但恒定电场的基本性质与静电场相同.
恒定电流
1.基本知识 (1)电流 ①概念:电荷的 定向移动 形成电流. ②物理意义:反映了电流的 强弱 程度. ③符号及单位:用符号 I 表示,单位是 安培 ,符号为 A . ④表达式: I=q t .
人教版高中物理选修2-1第一章第1、2节电场和电源练习(含答案)
人教版选修2-1 第一章1.1-1.2电场和电源同步练习1.手电筒中的干电池的电动势为,用它给某小灯泡供电时,电流为,在某次接通开关的10s时间内,下列说法正确的是A. 干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强B. 干电池在10s内将的化学能转化为电能C. 电路中每通过1C的电量,电源把的化学能转化为电能D. 该干电池外接电阻越大,输出功率越大2.由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比B. 不同点电荷在这点所受的电场力大小不同,该点的电场强度在不断改变C. 无论检验电荷所带的电量如何变化,始终不变D. 一个不带电的小球在该点受到的电场力为零,则该点的场强一定为零3.电场中某点电场强度的方向A. 跟点电荷在该点所受电场力方向一致B. 跟正电荷在该点所受电场力方向一致C. 就是正电荷在电场力作用下的运动方向D. 就是负电荷在电场力作用下的运动方向4.图为某电场的电场线,关于A、B两点的电场强度,下列判断正确的是A. 大小不等,方向相同B. 大小不等,方向不同C. 大小相等,方向相同D. 大小相等,方向不同5.带电荷量为—q的点电荷与均匀带电大薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,如图中a点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b点处产生的电场强度的大小和方向分别为()A.,水平向左B.,水平向左C.,水平向右D.,水平向左6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右7.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L,场强大小分别为E和2E.则()A.该点电荷一定在A点的右侧B.该点电荷一定在A点的左侧C.A点场强方向一定沿直线向左D.A点的电势一定低于B点的电势8.在电场线如图所示的电场中有M、N两点,一个带电离子(不计重力)仅在电场力作用下由静止开始从M点运动到N点,则()A.M点处的电场强度比N点处的电场强度大B.该离子在M点的电势能大于在N点的电势能C.M点处的电势比N点处的电势低D.该离子在N点的速度可能为零9.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电量越多,电流越大B.因为电流有方向,所以电流是矢量C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D.导体中有电荷运动就有电流10.如图所示,是测定两个电源的电动势和内电阻的实验中得到的电流和路端电压图线,则下列说法不正确的是()A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2B.当I1=I2时,外电阻R1=R2C.当U1=U2时,电源输出功率P出1<P出2D.当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1<P内211.下列关于电动势的说法正确的是()A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B.WEq只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的C.非静电力做的功越多,电动势就越大D.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压12.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在闭合电路中,电源电动势等于电源正负极之间的电势差B.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关C . 用电压表(理想电压表)直接测量电源两极得到的电压数值就等于电源电动势的值D . 电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电量的正电荷时,做功越少13.真空中有两个点电荷q 1与q 2,若将它们的电荷量和间距都变为原来的2倍,则它们间的库仑力变为原来的( ) A .12倍 B . 1倍 C . 2倍 D . 4倍14.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F .如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的4倍,那么它们之间静电力的大小变为( ) A .8FB .4F C . 4F D . 16F15.对电现象及规律的认识中,下列说法中正确是( )A . 丝绸和玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电是由于丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上B . 真空中两个点电荷电荷量均增加为原来的2倍,距离不变,则它们之间的作用力变为原来的4倍C . 真空中两个点电荷间距离增为原来的2倍,电荷量均不变,则它们之间的作用力变为原来的一半D . 电场线是电场中实际存在的曲线16.两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O ,M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中A ,N 两点的电势均为零,ND 段中的C 点电势最高,则( )A. C点的电场强度大小为零 B. A 点的电场强度大小为零 C. NC 间场强方向向x 轴正方向D. 将一负点电荷从N 点移到D 点,电场力先做正功后做负功17.如图所示,在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形,坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中O (0,0)点电势为6V ,A (1, )点电势为3V ,B (3,)点电势为0V ,则由此可判定( )A. C 点电势为3 VB. C 点电势为0 VC. 该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD. 该匀强电场的电场强度大小为100 V/m18.关于电场线的下列说法中正确的是( ) A. 电场线并非真实存在,是人们假想出来的 B. 电场线既能反映电场的强弱,也能反映电场的方向 C. 只要初速度为零,正电荷必将沿电场线方向移动 D. 匀强电场的电场线分布是均匀、相互平行的直线19.有三个相同的金属小球A 、B 、C ,其中A 、B 两球带电情况完全相同,C 球不带电.将A 、B 两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F ,若使C 球先和A 接触,再与B 接触,移去C ,则A 、B 间的库仑力变为( ) A .2F B .4F C .38F D .10F 20.两个相同的金属小球(均可看做点电荷),原来所带的电荷量分别为+5q 和﹣q ,相互间的库仑力大小为F .现将它们相接触,再分别放回原处,则两金属小球间的库仑力大小变为( )A .95FB . FC .45FD .5F 二、填空题21.电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路,水银柱中通过的电流为0.1A.今将这些水银倒进另一根玻璃管中,管的内径是原管的2倍,重新与该电源组成电路,则流过水银柱的电流为A.22.手电筒中标有“2.0V,0.80W”字样的小灯泡正常发光时,通过的电流是A;1分钟内通过导体横截面的电子数为个.(已知e=1.6×10﹣19C)23.在10s内通过导体某一横截面的电量为16C,则通过该导体的电流大小是A.10s内通过这个截面的电子有个(电子的电荷量为1.6×10﹣19C)24.在电场中某处放入电荷量为1×10﹣10C的点电荷,它所受电场力的大小为1×10﹣5N,则该处电场强度的大小是N/C,若将这个点电荷移走,该处的电场强度大小是N/C.25.电荷量为3.2×10﹣8C的点电荷在电场强度大小为200N/C的匀强电场中所受电场力大小为N;电容器两极板间的电压为8V时,电容器所带电量为4 0×10﹣6C,则该电容器的电容F;处于静电平衡状态的导体,内部的电场强度处为.参考答案21.答案:1.622.答案:0.40 1.5×102023.答案:1.6 102024.答案:1×1051×10525.答案:6.4×10﹣65×10﹣7|0。
2-1 电源和电流 课件(共52张PPT)
第二章
1
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-1
(2)推导 导体 AB 中的自由电荷总数:N=nLS 总电荷量:Q=Nq=nLSq L 所有这些电荷都通过横截面所需要的时间:t= v Q nLSq 导体 AB 中电流为 I= = =nqSv。 t L v
第二章
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e2 答案:I= kmr 2πr2m
第二章 1
mr k②
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点评:解决这个题的关键是选取合适的过程,考虑到电子 运动的周期性,选取一个周期是最简洁的。
第二章
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如图所示,耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋 受到严重破坏,在一次雷电中,在 0.1s 时间内有 30C 电荷从 一个云层移到另一个云层,则平均电流为________。
知识点 2
恒定电场
1.定义: 由电路中稳定分布的 电荷 所产生的稳定电场。 2.形成:当电路达到稳定时,导线中的电场是由 电源 、
导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3.特点:任何位置的 电场强度 都不随时间发生变化。
第二章
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知识点 3
第二章
恒定电流
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本章的核心内容是欧姆定律,重点是电路的分析和计算, 难点是电路的设计。 ●学法指导 1.注重基本概念、基本规律的理解 本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻 率等七个概念,要结合实例深刻理解它们,确定明白这些概念 的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定 律两个基本定律,一定要能够结合具体的电路灵活运用。
中考物理电路与电流复习方法与技巧
中考物理电路与电流复习方法与技巧随着中考的逐渐临近,物理复习成为许多学生最为头疼的问题之一,特别是电路与电流这一部分,往往让人感到困惑。
本文将为大家介绍一些中考物理电路与电流复习的方法与技巧,帮助大家顺利应对考试。
以下是具体内容:1. 确定重点在复习物理电路与电流时,首先需要确定重点。
通常来说,中考物理电路与电流所涉及的重点知识点主要包括:电流、电压、电阻的概念与计算、欧姆定律、串并联电路的等效电阻计算、电功、功率的计算等。
针对这些知识点,我们可以有针对性地进行重点复习。
2. 重点概念梳理在复习过程中,对于电路与电流的重点概念,我们需要进行梳理。
可以通过制作知识点卡片、做思维导图等方式,将相关概念整理清楚,并形成自己的概念框架。
例如,需要明确电流是什么,如何计算电流等等。
只有对基本概念有清晰的认识,才能更好地理解和运用其他知识点。
3. 基本公式记忆物理的学习少不了公式的应用,掌握基本公式对于解题至关重要。
在复习电路与电流部分时,需要记忆并熟练应用以下公式:- 电压 U = R × I- 电阻 R = U / I- 欧姆定律 I = U / R- 电功 W = U × I × t- 功率 P = U × I熟练运用这些公式,对于解题及计算电路参数具有很大的帮助。
4. 解题方法技巧在解题过程中,遇到电路与电流方面的问题,有一些方法和技巧可以帮助我们更好地理解和分析题目:- 将复杂电路简化:对于复杂的电路,可以尝试将其简化为等效电路,以便更好地分析和计算。
- 充分利用欧姆定律:欧姆定律是电路与电流中最基础、最重要的定律之一,熟练掌握并灵活应用将有助于解决各类问题。
- 注意串并联的特点:串联电路与并联电路有各自的特点,正确理解并应用这些特点能够更好地解答题目。
- 注意单位换算:在计算中,需要注意各个物理量的单位换算,确保计算结果的准确性。
5. 多做练习题熟能生巧,多做练习题是提高自己的关键。
2021学年高二上学期物理人教版(教材)必修第三册PPT-11.1电源和电流[2]
高效配置。而共享经济能有效的调整供需需求,将闲置资源进行合理配置,更好的满足差异化的需求。同时,共享经济借助互联网形 成了全新的社交信赖体系,并通过社群和分享的方式,颠覆着传统产业形态的发展。
C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流 10.《离骚》中表明作者在黑暗混乱社会中烦闷失意,走投无路的两句:
“雨巷诗人”的大名我们早已听过,有谁知道作者的基本情况? 《东周列国志》里说他“须发尽白,佝偻其身,踌躇其步,”以至到了朝堂之上,“左右莫不含笑”。
D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量
且举世誉之而不加劝,举世非之而不加沮。
“夜缒而出”说明秦晋完全包围了郑国,连城门也打不开了。进一步说明兵临城下的严峻形势。本段的重点在“说”,说辞虽仅百余 字,却委婉曲折,开阖跌荡,步步进逼,层层深入。可分四层:
③“若舍郑以为东道主”至“君亦无所害”——说明舍郑会对秦国有益。如果说第二层是分析危害动摇秦伯的话,这一层则是引诱秦 伯了。假如烛之武继续挑拨秦、晋关系,很可能引起对方的反感。因此,他换了一个角度,阐明郑国存在对秦国可能有的种种好处。 攻郑还是友郑,秦王当然要权衡利弊了。
考点三 电流微观表达式的应用 【名师解读】 1.使用公式 I=neSv 时注意: (1)正确理解各符号的意义:n 表示导体中单位体积内的自由 电荷数,v 表示自由电荷定向移动速度的大小,e 是单个自由电 荷的电荷量. (2)若已知单位长度的自由电荷数为 n,则电流的微观表达式 为 I=nqv.
2.三种不同速率的比较: (1)电流的传导速率等于光速,为 3×108 m/s. (2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,约为 10-5 m/s. (3)电子热运动速率,其大小与温度有关,约为 105 m/s.
高二上学期物理人教版必修第三册课件:11.1电源和电流_2
(3)三种速率的比较
比较项
物理意义
大小/m·s-1
电子定向移 金属导体内电子的定向移动形成电流,电流与电子 1×10-5 动的速率 定向移动速率的关系为 I=neSv
电流的 传导速率
等于光速。电路接通,导线内以光速 c 形成恒定电 场,各处的自由电子几乎同时开始定向移动形成电 流
3×108
电子热运动 导体内电子不停地做无规则的热运动,由于向各个 1×105
活动 7:讨论、交流、展示,得出结论。 (1)电源 ①电源的作用:维持电路两端始终存在电势差,使电路中存在持续的 电流。 ②电源有正、负两个电极,正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。电源 能在负极失去电子的过程中,不断地从正极取走电子,补充给负极。
(2)恒定电场 ①电源、导线等电路元件所积累的电荷在电源两极周围空间形成电场, 尽管电路中电荷在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分 布是稳定的,不随时间变化,电场的分布也不会随时间变化,因此形成的 是恒定电场。 ②由于在恒定电场中,任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变 化,所以恒定电场的基本性质与静电场相同。静电场中电势、电势差及其 与电场强度的关系等在恒定电场中同样适用。
(2)关于电流的方向的理解和判断 ①规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方 向与电流的方向相反。 ②金属导体中自由移动的电荷是自由电子,电流的方向与自由电子定 向移动的方向相反。
③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。
④在电源外部,电流从电源正极流向负极;在电源内部,电流从电源 负极流向正极。
规范解答
电源能在其正、负极之间维持一定的电势差,如果电路闭合且安全, 电路中将会存在持续的电流。如果电路断开,即使有电源,电路中也不会 有持续的电流。
电流和电路复习提纲
电流和电路复习提纲 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】第五章 《电流和电路》复习提纲一、电荷1、带了电(荷):摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法: ②接触带电:物体和带电体接触带了电。
如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷:正电荷:规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。
实质:物质中的原子失去了电子负电荷:规定:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。
实质:物质中的原子得到了多余的电子4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5、验电器:构造:金属球、金属杆、金属箔作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥的原理。
6、电荷量: 定义:电荷的多少叫电量。
单位:库仑(C ) 元电荷 e7、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象扩展:①如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
②中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
定义:用摩擦的方法使物体带电 原因:不同物质原子核束缚电子的本领实质:电荷从一个物体转移到另一个能的转化:机械能-→①摩擦起1e=×10-19C二、电流1、形成:电荷的定向移动形成电流注:该处电荷是自由电荷。
对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
2、方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注:在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反3、获得持续电流的条件:电路中有电源电路为通路4、电流的三种效应。
课件4:2.1电源和电流
[特别提醒]计算电流时,要注意定向移动的电荷种类,是正电 荷或负电荷,还是正、负电荷同时存在。
即时讨论1 关于电流强度的概念,下列叙述中正确的有( ) A.通过导线截面的电量越多,电流强度越大 B.电子运动的速率越大,电流强度越大 C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流强度 越大 D.因为电流有方向,所以电流强度是矢量 答案:C
(5)电流的方向:规定__正__电__荷__定向移动的方向为电流的方向, 负电荷定向移动的方向为电流的___反__方__向___。
2.恒定电流 (1)概念:大小、方向都_不__随__时__间__变__化___的电流。 (2)形成:恒定电场使自由电荷定向移动速率__增__加___,自由电 荷与导体内不动的粒子碰撞,阻碍自由电荷定向移动,使自由 电荷速率__减__小__,最终表现为自由电荷_平__均__速__率___不变。 3.电流的微观表达式 I=___n__q_S_v___。
ker22=m4Tπ22·r 得 T=2eπr
mr k
解得 I=2πer22m kmr
答案:I=2πer22m kmr
点评:解决这个题的关键是选取合适的过程,考虑到电子
运动的周期性,选取一个周期是最简洁的。
题型2、电流微观表达式的应用
横截面积为 S 的导线中通有电流 I,已知导线每单位体积中有 n
即时讨论2
如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体,在导体的左 右两端加一恒定的电压,使导体中产生一恒定电流,其电流 的大小为I。已知金属导体的横截面积是S,导体单位长度的 自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子 做无规则热运动的速率为v0,则下列说法中正确的是( ) A.自由电子定向移动的速率为 v0 B.自由电子定向移动的速率为 v=neIS C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c D.自由电子定向移动的速率为 v=nIe
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三、恒定电流
1、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2、电流:物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些 电荷量所用的时间t的比值称为电流。表示电流强弱程度的物理 量。
3、单位:安培(简称安),符号:A
1A130 m A 160 uA
4、公式:
Iq t
平均电流
电流
qIt
表示在时间t内通过导体横截面的电荷量。
四、电流的微观意义
3、三种微观速度的区别
讨论: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?
电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率
(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电 子立即受到电场力的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,一般数量 级10-5m/s。(对每个电子而言)
三、恒定电流 5、说明
(1)电流方向的规定:规定正电荷定向移动的方向为电流 方向。 (2)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
(3)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:
I q1 q2 t
(4)电流强度虽然有大小和方向,但不是矢量,而是一
静电场一样
2.当达到稳定状态时,导线中的电场是由
电_源__、_导__线_ 等电路元件所积累的电荷共动态平
衡).电荷的分布是
稳的定,电场的分布
也是
稳的定.导线内部的电场线的分布
保持和导线
平行.由稳定分布的电荷所
产生的稳定的电场,称为 恒定。电场
(1)形成:导线中的电场是由电源、导线等电路元件 所积累的电荷共同形成的合电场.
2-1电源与电流
用最少的直线将9个点练起来!
一、电流的形成
1、导体中电荷的定向移动形成电流。
条件1:存在自由电荷→ 金属导体——自由电子,电解液——正、负离子.
问:有自由电荷就形成电流吗?
-
+ + +
A +++
++ + + + +
B - ------
--- -
--
瞬间电流
-
A
B
电流消失
一、电流的形成
搬运工
利用非静电力!
一、电流的形成 2、导体中电流的形成。
-
A +
+ ++
+
+++ - ++
-
-
B ------
- - - - -
P-
二、电路中的电场
1、导线中电场的形成:
-
+ + +
A +++
++ - + +
-
-
B ------
- - - - -
P-
导线本身是由许多带电粒 子(电子和质子)组成,当它 和电源连通后,在电源两极上 的正负电荷激发的电场作用下, 导线的表面以及导线接头处会 有电荷积累,正是这些电荷激 发了导线内外的电场,也正是 依靠这些电荷才保证导线内部 的场强沿导线方向,所以导线 中的电场,是由电源、导线等 电路元件所积累的电荷共同形 成的,并且形成过程是在接通 电源后的极短时间内(以光速) 完成的。
个标量。
I1 I2
I II1I2
四、电流的微观意义
1、说明
一个粗细均匀的,长为L的导体,两端加一定电压,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,每个自由电荷所带电量 为q,求此导体中的电流是多少?
vS L
NnL(S这段导体中的自由电荷个数)
求铜导线中自由电子定向移动的速率v?
S vt
解析:设自由电子定向移动的速度为v,任意取
一段导线,自由电子从左断移到右端时间为t,
则这段导线长度为vt,体积为vtS,质量为ρvtS。
这段导体中的原子个数为:
n
vtS
M
NA
(也为导线中的自由电子个数)
定向移动q速率n非e常小M v! tSvNAeSIM N IAte7.5105m/s
二、电路中的电场 1、导线中电场的形成:
-
+ + +
A +++
++ - + +
-
-
B ------
- - - - -
P-
导线与电源连通后,导线 内部很快形成沿导线切线方向 的电场,这个电场是由电源、 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 在运动,但有的流走了,另外 的又来补充,所以电荷的分布 是稳定的,电场的分布也不会 随时间变化,这种由稳定分布 的电荷所产生的稳定的电场, 称为恒定电场。
• 稳恒电流的电路中的电场是稳定电场,即 电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态 的绝对稳定,而是动态稳定.就电路中任 一微元来讲,流走多少电荷,就补充多少 电荷.和静电场一样,其电场分布不随时 间改变,静电场的基本规律这里都适 用.和静电场不同的是:产生稳定电场的 电荷是运动的,但电荷分布不随时间变化, 所以其本质为动态稳定.
(3)电子的热运动速率,任何微观粒子都做无规则的运 动,其速率与温度有关,通常情况为105m/s。
小结:
1、形成电流的条件:
(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压
2、电源的作用:提供持续的电压
3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.
(恒定电场)
4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.
• (2)特点:导线内的电场线和导线平行;电荷的分 布是稳定的;导线内的电场是沿导线切线方向的 稳定电场.
• (3)恒定电场与静电场的关系:在恒定电场中,任 何位置的电场强度都不随时间变化,其基本性质 与静电场相同.在静电场中所学的电势、电势差 及其与电场强度的关系,在恒定电场中同样适 用.
• 特别提醒:
QN enLS q(总电荷量)
t L v
(这段导体中的自由电荷个数通过 横截面积S所需要的时间)
I Qt nLLSqnvSq(电流)
v
四、电流的微观意义
2、例题
有一个横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A。已知
铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量为6.4×10- 2kg/mol,阿佛加德罗常数为NA= 6.02×1023mol-1,电子的电量 为e。在这个问题中可以认为每个铜原子贡献一个自由电子。
1、导体中电荷的定向移动形成电流。
条件1:存在自由电荷。
条件2:导体两端存在电势差。
-
A +
+ +
+++
++ - + +
-
-
B ------
- - - - -
P-
电源的主要作用是维持导体两端的电
压。(能把自由电子从正极搬到负极的装置.)形
成持续电流!电源是提供电压的装置。 把其他形
电源
式的能转换成电能的装置叫做电源。