高中物理2-1《電源和電流》1課件（新人教版選修3-1）

歡迎進(jìn)入物理課堂 2 1電源和電流 電閃雷鳴時(shí) 強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光 但它只能存在于一瞬間 而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光 這是為什么呢 等勢體 電源 1 能把自由電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置 2 作用 移送電荷 保持導(dǎo)體兩端的電勢差 電壓 使電路有持續(xù)的電流 電源 一 電源 導(dǎo)線內(nèi)的電場 是由電源 導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的 盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng) 但有的流走了 另外的又來補(bǔ)充 所以電荷的分布是穩(wěn)定的 電場的分布也穩(wěn)定 2 由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場稱為恒定電場 方向 沿導(dǎo)線的切線方向 二 恒定電場 1 導(dǎo)線中電場的形成 3 恒定電場的特點(diǎn) 任何位置的電場強(qiáng)度都不隨時(shí)間變化 其基本性質(zhì)與靜電場相同 4 建立電場的速率 以光速完成 又叫電流傳導(dǎo)速率或叫電場的傳播速率 三 形成電流的條件 1 要有能自由移動(dòng)的電荷 2 導(dǎo)體兩端存在電壓 3 電源 使導(dǎo)體兩端保持持續(xù)電壓 恒定電場 各處電場強(qiáng)度不變 串連一個(gè)電流表 讀數(shù)不會(huì)變 自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變 四 恒定電流 四 恒定電流 1 恒定電流 大小 方向都不隨時(shí)間變化的電流 2 電流的強(qiáng)弱 電流 定義 通過導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流 定義式 I q t 單位 安培 A 基本單位1A 1C s常用單位 毫安 mA 微安 A 標(biāo)量 它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則 例2 3 五 電流的微觀表達(dá)式 Sl nSl nSle neSv neSv 是 例3 有一條橫截面積S 1mm2的銅導(dǎo)線 通過的電流I 1A 已知銅的密度 8 9 103kg m3 銅的摩爾質(zhì)量M 6 4 10 2kg mol 阿伏加德羅常數(shù)NA 6 02 1023mol 1 電子的電量e 1 6 10 19C 求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率 可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子 解 設(shè)自由電子在導(dǎo)線內(nèi)定向移動(dòng)的速率為v 取一段導(dǎo)線 自由電子從它的左端移動(dòng)到右端所用的時(shí)間為t 則這段導(dǎo)線的長度為vt 體積為vts 質(zhì)量為 vts 這段導(dǎo)線中的銅原子數(shù)為 n vtsNA M此導(dǎo)線中的自由電子數(shù)目也為n在時(shí)間t內(nèi)這些電子全部通過右端橫截面 因此通過橫截面的電荷量為q ne vtsNAe M由I q t 得 I vsNAe M從中解出 v IM sNAe代入數(shù)值后得 v 7 5 10 5m s 二個(gè)速率 電子定向移動(dòng)的速率約10 5m s電場的傳播速率3 108m s 如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率 和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符 怎樣解釋 1 電源 能把自由電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置 作用 提供持續(xù)的電壓2 恒定電場 由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場 3 恒定電流 大小 方向都不隨時(shí)間變化的電流 1 定義式 2 微觀表達(dá)式 n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)目 S為導(dǎo)體橫截面積 V為電荷定向移動(dòng)速率q為每個(gè)自由電荷的電量 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全