人教版高中物理选修恒定电流电源和电流教学课件
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第二章 恒定电流
第一节 电源和电流
雷鸣电闪时,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?
-
+ ++
+ A+
+ ++
__ _
_ _
B
_
_ _
-
A
B
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
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，导线中会产生一个 瞬时电流
走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电
场的分布也稳定。
-
+
+
+
+ A+
+ ++
-
-
-
_ __
_
_
_
B
_
_
P
-
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的， 此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝 对值之和。
例1. 下列关于电流的说法中正确的是 （ D ）
A. 导体中有电荷运动就形成电流 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
Q=Nq =(VtS)nq
每个自由电 荷的电荷量
所形成的电流为: I=Q/t=nqSV 自由电荷定
向移动速率
导线的横截面积
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人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
解析：设自由电子定向移动的速率是 v。
v
由I=nqsv知： v I 单位体积内的粒子数 n neρs NnqS：：：A 单每导位个体体电的v积荷横内的截的带面SIMN自电 积Ae由量电v荷t 数
MV：自由电荷的定向移动速率
代入数值后得 ：v = 7.5 ×10─5 m/s。
答案： 7.5 ×10─5 m/s
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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，q为每个电荷的电荷量
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 ．
N：通过横截
单位体积内自
在时间t内通过导体面的C粒截子总面数 的电由量电荷为的个:数
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二.恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
+E⊥ N
-
E′
M
E0 E∥
+ ++ A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
-
+++
+
A
+-
+++
-
___
_ _B
___
P
Байду номын сангаас
-
装置 P 电源
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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）导体两端存在电势差（电压）
当导体两端存在电势差时，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势差， 使导体中有持续的电流．
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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(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。 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；
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
1. 适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 2. 电流为标量，电流虽有方向但是标量。 3. 电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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， 电流的传导速率3×108m/s. 电子热运动的平均速率105m/s
M
导体内的电场线保持和导线平行
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
导线内很快
N
形成沿导线 方向的电场
E
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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
一、电 源
问题：怎样才能形成持续的
电流？
—
++ +A+ +++
—
—
_— _ __ _B __
P
—
分析问题：
抽水机
A
连通器
B
水流
能把经过导线运动到A的电子搬回B
一、电 源
1.定义：能把电子从A搬到B的装置。
2.作用: 使A、B保持一定数量的正负电荷，维持导线两端的电
势差(电压),使电路有持续的电流。
例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， 则电解液中的电流为_____．
答案：2 A
四、电流的微观表达式
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取 两个截面B和C，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，每个电荷的电荷 量为q，电荷的定向移动速率为v ，求形成电流I
三、恒定电流
由于恒定电场的作用,导体中自由电 荷定向运动的速率增加;而在运动过程 中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速, 因此自由电荷定向运动的平均速率不随 时间变化.如果我们在这个电路中串联 一个电流表,电流表的读数保持恒定.
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
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第一节 电源和电流
雷鸣电闪时,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?
-
+ ++
+ A+
+ ++
__ _
_ _
B
_
_ _
-
A
B
水势A
A
连通器
B
水势B
水流
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，导线中会产生一个 瞬时电流
走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电
场的分布也稳定。
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+
+
+
+ A+
+ ++
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_ __
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B
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_
P
-
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
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正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的， 此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝 对值之和。
例1. 下列关于电流的说法中正确的是 （ D ）
A. 导体中有电荷运动就形成电流 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
Q=Nq =(VtS)nq
每个自由电 荷的电荷量
所形成的电流为: I=Q/t=nqSV 自由电荷定
向移动速率
导线的横截面积
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
解析：设自由电子定向移动的速率是 v。
v
由I=nqsv知： v I 单位体积内的粒子数 n neρs NnqS：：：A 单每导位个体体电的v积荷横内的截的带面SIMN自电 积Ae由量电v荷t 数
MV：自由电荷的定向移动速率
代入数值后得 ：v = 7.5 ×10─5 m/s。
答案： 7.5 ×10─5 m/s
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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，q为每个电荷的电荷量
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 ．
N：通过横截
单位体积内自
在时间t内通过导体面的C粒截子总面数 的电由量电荷为的个:数
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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二.恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
+E⊥ N
-
E′
M
E0 E∥
+ ++ A+
+ +- +
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
-
+++
+
A
+-
+++
-
___
_ _B
___
P
Байду номын сангаас
-
装置 P 电源
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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）导体两端存在电势差（电压）
当导体两端存在电势差时，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势差， 使导体中有持续的电流．
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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(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。 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；
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
1. 适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 2. 电流为标量，电流虽有方向但是标量。 3. 电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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， 电流的传导速率3×108m/s. 电子热运动的平均速率105m/s
M
导体内的电场线保持和导线平行
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
导线内很快
N
形成沿导线 方向的电场
E
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)
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
一、电 源
问题：怎样才能形成持续的
电流？
—
++ +A+ +++
—
—
_— _ __ _B __
P
—
分析问题：
抽水机
A
连通器
B
水流
能把经过导线运动到A的电子搬回B
一、电 源
1.定义：能把电子从A搬到B的装置。
2.作用: 使A、B保持一定数量的正负电荷，维持导线两端的电
势差(电压),使电路有持续的电流。
例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， 则电解液中的电流为_____．
答案：2 A
四、电流的微观表达式
在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取 两个截面B和C，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，每个电荷的电荷 量为q，电荷的定向移动速率为v ，求形成电流I
三、恒定电流
由于恒定电场的作用,导体中自由电 荷定向运动的速率增加;而在运动过程 中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速, 因此自由电荷定向运动的平均速率不随 时间变化.如果我们在这个电路中串联 一个电流表,电流表的读数保持恒定.
大小方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流 4.1电源和电流教学课件(共19张PPT)