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人教版选修3-1 第二章 恒定电流 第一节 电源和电流.

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1 人教版选修3-1 第二章 恒定电流 第一节 电源和电流

2 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?

3 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.

4 导线中产生瞬时电流 + A B A B A,B两导体成为 一个等势体

5 抽水机的作用? 抽水机 水池A 水池B

6 导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
- - B A _ A + B _ 等势体 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R中会产生一个瞬时电流

7 一.电源 1.能把自由电子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. - + A _ B P

8 当导体两端存在电压时,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.
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)导体两端存在电压  当导体两端存在电压时,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压,使导体中有持续的电流.

9 二.导线中的电场 假设在电源正、负极之间连一根导线 B A Fn Ft M N E0 F

10 二.导线中的电场 假设在电源正、负极之间连一根导线 导线内很快形成沿导线方向恒定电场 B A M N E0 M N E N M E0 F
Fn Ft N E0 E′ E M E0

11 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,电场的分布也稳定。-----恒定电场

12 由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.

13 恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流. 恒定电场 电场强度不变 自由电子在各个位置的定向运动速率也不变
串一个电流表,读数不会变 恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.

14 三.恒定电流 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 .
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 电流是标量.

15 注意 (1)在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流。电流方向? (2)在电解液中,导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流, 电流方向? 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。

16 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
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_______A.2A

17 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 .
3.决定电流大小的微观量 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 . 在时间t内通过导体某截面的电量为:Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV vt v s

18 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 -5 m/s,

19 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 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

20 C 3、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
3、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

21 课堂训练 4、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强度是多大? 3.2 A

22 课堂训练 5、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?

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