电源和电流_精品课件

+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _
问题：电流能一直持续吗？电子， 电势降低，B失去电子电势升高，最终， AB的电势相等，电子不再定向移动，电流 消失。故这种情况下，导线中
只有瞬时电流流过！
+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _
六、对I = q/t的理解要注意：
①I = q/t为电流强度的定义式，对任何情况都 适用。 ②比值法定义。电流强度由电路状态所决定，与 q、t均无关！
正负离子沿相反 方向运动,5s内通过液体横截面的电 量均为5.0C,则电解液中的电流强度 为多少?
例1：在电解液中,
例2、一段粗细均匀的导体长为l,两端 加一定的电压，自由电荷定向移动的 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 个自由电荷量为q。求电流强度。
+ + + + A + + ++ + _ _ _ _ B _ _ _ _ -
电源
P
-
-
正极
F
负极
1、从物理过程分析： 就是通过非静电力把 电子从正极搬到负极， 使电源两极间保持一 定的电势差。使电路 有持续的电流。
2、从能量的角度分析：就是电源把其它形式的 能转化为电能。
思考:
在有电源的电路中,导 线内部的电场又有何特点?
讨论总结： 要形成电流，必须满足什么条件？
1、要有自由电荷 2、要有电势差
思考：
如图所示，A、B为两个带等量异种电荷的 金属球，A、B之间是否有电势差？ 若用导线将两个球连接起来，导线中是否 有电流流过？
+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _
导线中的自由电子在电场力作用下将由B向 A移动，从而形成电流。
A
B
假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft F Fn
N
E ′
N E0
E
N
E0
M
M
E0
M E
导线内很快形成沿 导线方向恒定电场
讨论总结：
导线内的电场，是由谁形成的？
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。
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， 电场的分布也是稳定的——这种由稳定分 布的电荷产生的稳定不变的电场称为恒定 电场.
电子定向移动的速率约为10-5m/s 思考： 既然电子的定向运动速率很小，为什么 闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了？
闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立 了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的 自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几 乎同时产生了电流。 电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电 子跑过去了，而是灯丝自己的自由电子定向移动 产生的。
恒定电场的电场强度不变
导体中的自由电子在恒定不变的电场力作用下本应该做 匀加速运动，速度本应该不断增加，但自由电子在运动 过程中会与导体中静止不动的粒子碰撞而减速，故自由 电子定向移动的速率会保持不变。 如果在电路中串连一个电流表,电流表读数不会变 电路中电流的大小和方向不变
这种大小和方向不随时间变化的电流，叫做恒定 电流，这一章我们研究的就是恒定电流
注意几个速度问题
电子定向移动速率:
其大小与电流有关，一般数量级为10-5m/s （对每个电子而言）
电流传导速率：（传播的是电场）
等于光速3×10 8 m/s.电路一接通，导体中处 处的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流 （对整体而言）
小结:
一、电源 • 产生电流的条件. • 电源及其作用. • 导线中电场的特点:(恒定电场) 二、恒定电流 • 电流强度的定义：I=q/t • 物理意义:表示电流强弱和方向的物理量. • 电流强度的单位：安培 A、mA、uA
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流
2-1 电源和电流
烟台开发区高级中学 主讲教师：林东生
回顾：
1、电场的基本性质是什么？ 对放入其中的电荷有力的作用。 2、电场是怎样叠加的？ 电场是矢量，遵循平行四边形定则。
思考：
1、电流是怎样形成的？ 电流是由电荷的定向移动而形成的。 2、电荷为什么能定向移动？ 电荷受到电场力的作用， 即有电势差
（2）定义式： I = q / t
（3）单位：安培（国际单位），A． 常用 单位有毫安（mA）、微安（ A）． 属于基本单位
1A＝103mA＝106A
（4）电流是标量．但习惯上规定电流的方向与正 电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的 方向相反
（5）物理意义：表示电流强弱和方向的物理量。
设想在导体中取两个横截面B和C，则在时 间t内处于相距为 vt 的两截面B、C间的所 有自由电荷将通过截面C．
Q vtSnq I nqSv t t 电流的微观表达式
q q
B
vt qv
q C
S
导体中的电流与导体中单位体积内的自由电 荷数、每个自由电荷的电量、导体的横截面 积和自由电荷定向运动速率四个量成正比。
-
A
B
等势体
思考：
怎样才能使上述导线中有持 续的，恒定不变的电流流过？
水势A 抽水机
A
连通器 水势B 水流
B
1. 能把电子从A搬运到B的装置。
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ 负极
-
这个装置就是电源。 A、B就是电源的两个极。
正极
电源类似于抽水机
讨论总结：电源的作用是什么？
恒定电流 讨论： 如何表示电流的强弱呢？ 如何判断水管中水流的强弱？
在物理学中，电流的强弱可以用通 过导体某一横截面的电量和通过这 些电量所用时间的比值来表示，这 个比值我们称之为电流强度。
I=q/t
五、电流强度 ( I )
（1）定义：通过导体某一横截面积的电荷量q
跟
通过这些电荷量所用时间 t 的比值