浙江省温州第十二中学高中物理选修3-1《21电源和电流》课件

A
B
等势体

如何获得持续的水流 A
抽水机
B
水池

如何得到持续的电流？
一.wk.baidu.com源
1.能把自由电子从由电源内部从正极搬到负 极的装置. 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路 有持续的电流.（不断破坏静电平衡状态）
+ + + + A + + + + _ _ _ _ B _ _ _ _ -
P
-
问题: 在有电源的电路中,导线内部的电场 又有何特点?
第二章 恒定电流
2.1 电源和电流
电闪雷鸣时,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?
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．
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _ -
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的。 + + + A + 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 A 稳定。-----恒定电场
_ _ _ _ B _ _ _ _ P -
-
抽水机
B
水池
二、恒定电场 由稳定分布的电荷所产生 稳定的电场称为恒定电场.

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 价负离子同向通过某横截面，那么通过 电解质溶液的电流强度是多大？
如果反向通过呢？
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.）

课堂训练
课后3、氢原子的核外只有一个电子， 设电子在离原子核距离为R的圆轨 道上做匀速圆周运动。已知电子的 电荷量为e，运动速率为v，求电子 绕核运动的等效电流多大？
q ev I t 2R
思考:
电源P把电子从A搬运到B的过程中, 电子的电势能如何变化?从能量的角 度看电源发挥了怎么样的作用？
v
s
v
IM v SN Ae
7.5 10 m / s
vt
5
问题:
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 -5 m/s， 电子热运动的平均速率10 5 m/s， 电场的传播速率3×10 8 m/s.
小结
电流的形成 电源的作用 导体中的电场-------恒定电场
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
-
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
方向:正电荷定向移动的方向
问题：电流是标量还是矢量？
电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．
课堂训练
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
________A；
1A
1A的物理含义是什么？ 2、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 C 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
恒定电场 电场强度不变
被加速的自由电荷与导体内不动的粒 子碰撞从而减速
自由电荷定向运动的平均速率不变 串一个电流表,读数不会变
恒定电流
三、恒定电流
2.电流(I):表示电流的强弱程度. 如果I表示电流,q表示在t时间内通过导体横截 面的电荷量,则 q=It 单位:国际单位 安培(A) 常用单位 毫安（mA）、微安（μA） 1C=1A· s