_电源和电流

q I t
－ －
单位：安培（A）
I
E
恒定电流（选修）
－
－
－
－
+
-
安培是基 本单位。
高二物理组
一、电源和电流
１、电流
（5）电流分类： ①直流电：电流方向不随时间变化的电流。
电流大小和方向都不随时间 ②交流电：大小、方向随时间作周期变化的电流。 变化的电流——恒定电流。
恒定电流（选修）
高二物理组
例与练
1、下列关于电流的说法中正确的是 （
导体中有自由电荷
）
A．导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的
电势差
电流的方向是正电 荷的定向运动方向
B．电流的方向就是电荷的定向运动方向 C．电流的方向不变的电流叫恒定电流
D．电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流
恒定电流（选修）
高二物理组
例与练
2、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离子通过某截面，则碳棒中 的电流强度为多大？
恒定电流（选修）
高二物理组
例与练 7、下列关于电源电动势的说法中正确的是 （ ） A．电源的电动势就等于电源两极间的电压 B．电源的电动势等于电源开路时两极间的电压 C．电源的电动势在数值上等于非静电力把1个电子 在电源内从正极搬运到负极非静电力做的功 D．电源的电动势在数值上等于非静电力把电量为 1C的电子在电源内从负极搬运到正极非静电力做 的功
恒定电流（选修）
高二物理组
电子定向移动的速率很小，一般为10－ 5m/s.自由电子在很大的无规则热运动上又 叠加上了一个很小的定向移动
恒定电流（选修）
等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处 以真空中光速c建立恒定电场，电路中各 处的自由电子几乎同时开始定向移动而形 成电流
高二物理组
特别提醒：
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＝ 中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之 和． ④电流强度虽有大小和方向，但不是矢量． ⑤q＝It是求电荷量的重要公式，其变形公式I＝ 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．
一、电源和电流
3、电源的电动势
①干电池：E=1.5V ②蓄电池：E=2.0V
电势能增加1.5J
电势能增加2.0J
电源
－
+
正极
F
P
负极
假设电源把电量为 1C的电子从正极 搬运到负极
高二物理组
恒定电流（选修）
一、电源和电流
3、电源的电动势
①干电池：E=1.5V ②蓄电池：E=2.0V
电势能增加1.5J
I
－
高二物理组
恒定电流（选修）
－
－
－
－
－
析与解
M q Svt Ne I N Ae t Mt t
N
长度L vt 体积V LS Svt 质量m V Svt m Svt
M NA NA
I
－ － － － － － 恒Байду номын сангаас电流（选修）
IM v SN A e
N
I
－ － － － － － 恒定电流（选修）
长度L vt
体积V LS Svt
e
N nV nSvt
高二物理组
例与练
5、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。
电动势在数值上等于非静电力把 电量为1C的电子在电源内从正极 搬运到负极非静电力做的功
恒定电流（选修）
高二物理组
特别提醒
构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由 电子热运 于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能 动的速率 形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为 105m/s
电子定 向移动 速率 电流传 导速率
2r T v
恒定电流（选修）
e ev I T 2r
高二物理组
例与练 4、有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单 位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，电子的 定向移动速度为v，在t时间内，通过导体横截面的自 由电子数目N可表示为（ ） q Ne A．nvSt B．nvt I t It t C．It/e D．It/Se
电势能增加2.0J
电源的电动势在数值上等于 非静电力把电量为1C的电子 在电源内从正极搬运到负极 电势能的增加量（或非静电 力所做的功）
恒定电流（选修）
W E q
高二物理组
例与练
6、下列关于电源的说法中正确的是 （
）
A．电源能够对外提供持续电势差
B．电源能够把其它形式的能转化为电能
C．电源通过电场力做功把其它形式的能转化 为电能 D．电源通过非静电力做功把其它形式的能转 化为电能
恒定电流（选修）
高二物理组
一、电源和电流
3、电源的电动势
在没有接入外电路时，电源两极间的电压叫电 源的电动势。 ①干电池：E=1.5V ②蓄电池：E=2.0V
电源在通过非静电力作用把电子从正极搬运到 负极的过程中电子的电势能也发生变化。
电子从高电势处到低 电势处,电势能变大
恒定电流（选修）
高二物理组
高二物理
恒定电流（选修）
高二物理组
一、电源和电流
１、电流
（1）形成：电荷的定向运动形成电流。 （2）产生电流的条件： ① 自由电荷
内因
－ －
②保持电势差
外因
恒定电流（选修）
－
－
－
－
+
E
高二物理组
一、电源和电流
１、电流
（3）电流方向： 规定为正电荷定向运动的方向。
（4）电流强度： 单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电源
－
+
正极
F
P
负极
电源的作用:就是把电 子从正极搬运到负极， 使电源两极间保持一 定的电势差。 电源相当于抽水机。
高二物理组
恒定电流（选修）
一、电源和电流
2、电源
①干电池： 在没有接入外电路时，两极间电压都是1.5V
②蓄电池： 在没有接入外电路时，两极间电压都是2.0V
蓄电池能够对外电 路提供持续电压的 本领比干电池大！
7.5 10 m / s
高二物理组
5
一、电源和电流
2、电源
I
－
A、B之间 有电势差
A、B电势 差为零
v
电源
－
+
正极
F
P
负极
P的作用:把电子从 A搬运到B，使A、 B之间始终保持一 定的电势差。
高二物理组
恒定电流（选修）
一、电源和电流
2、电源
非静电力
①发电机： 通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。 ②干电池： 通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
q 5 10 1.6 10
18
19
2 2C 3.2C
q I 0.32A t
恒定电流（选修）
高二物理组
例与练
3、原子中电子绕原子核的圆周运动可以等效为 环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r 的圆周轨道上运动，电子的电量为e，等效电 流有多大？
设电子圆周运动的周期为T：