人教版《高中物理选修3—1》PPT课件 电源和电流
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2.1电源和电流—人教版高中物理选修3-1课件(共21张PPT)
A得到电子，B失去电子， 周围电场迅速减弱.
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，导线中产生一个瞬时电 流。
问题二
如图，若在水池A、B之间用一个细
管连起来，则水在重力的作用下从 水池A到水池B做定向移动，A、B 之间的高度差很快消失，水管中只 可能有一个瞬间的水流.
怎样才能使水管中有源源不断的水 流呢？
移动形成电流，电量q表示通过截面的正、
负离子电量绝对值之和。
（3）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。
【牛刀小试】
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__1__A__；
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若1.0s内沿相反方向通过横
截面的正负离子的电量均为1.0C，则电解液中的电流为__2_A__。
问题六:如何用微观方法表示电流？
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。
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
vt
Bq
D．电源实质上也是一个用电器，也需 要外界提供能量
在电源内部，将正极上的电子 搬运到负极，维持电势差不变 电源在搬运电荷的过程中， 需要克服电场力做功，将其 他形式的能转化为电能．
电路是否闭合？
电源是对电路提供能量的装置，
二、导线中的电场
假设在电源正、负极之间连一根导线
+ + +
+ A
+-
+ ++
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流(共16张PPT)
（3）电荷定向移动速率：很小，约10－5 m/s 导体在导电时，只不过是自由电荷在速率巨大
的无规则热运动基础上附加一个很小的定向移动速 率而已。
例1、如图所示，将左、右两段截面积不等的铜导 线连接起来，已知截面面积 SB=2SA ，若在1s内垂 直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截 面的电流的大小关系是 IA=IB ， 电子的定向移动速率 vA=2vB 。
电6A源，P在把1跑s内到通A过的这电条子导再线搬某回一B，横保截持面了的A电B之子间有的多电少势个差？，电路中形成了持续的电流。
流为 I = 2 A。 例抽4水、机在把金低属水导位体的中水，送若到1高0s内水通位过去横，截保面持的了电两荷侧量液为面1高0C度，差则，导容体器中中的形电成流了为持I续= 的循环A水；流。
第二章 恒定电流
§Hale Waihona Puke 、1 电源和电流一、电流的形成与电源 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。
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
达到等势，电流消失
形成电流的条件： 导体内有可自由移动的电荷，导体两端有电势差。
形成持续电流的条件： 导体两端一直有电势差。
若左侧为铜导线，右侧为铝导线，那么，通过这两 截面的电流的大小关系是 IA=IB 。 电子的定向移动速率vA=2vB？
6通A过，这在两1s内截通面过的这电条流导的线大某小一关横系截是面的电子，有多少个？
所电有子这 的些定电向荷移都动通速过率截面D所。需要的时间
4尽×管10这-2k些g/电mo荷l，也阿在伏运加动德，罗但常有数的N流A=走6.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。
的无规则热运动基础上附加一个很小的定向移动速 率而已。
例1、如图所示，将左、右两段截面积不等的铜导 线连接起来，已知截面面积 SB=2SA ，若在1s内垂 直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截 面的电流的大小关系是 IA=IB ， 电子的定向移动速率 vA=2vB 。
电6A源，P在把1跑s内到通A过的这电条子导再线搬某回一B，横保截持面了的A电B之子间有的多电少势个差？，电路中形成了持续的电流。
流为 I = 2 A。 例抽4水、机在把金低属水导位体的中水，送若到1高0s内水通位过去横，截保面持的了电两荷侧量液为面1高0C度，差则，导容体器中中的形电成流了为持I续= 的循环A水；流。
第二章 恒定电流
§Hale Waihona Puke 、1 电源和电流一、电流的形成与电源 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。
-
-
+ ++ + A+ + ++
___
_ _
B _
_ _
A
B
达到等势，电流消失
形成电流的条件： 导体内有可自由移动的电荷，导体两端有电势差。
形成持续电流的条件： 导体两端一直有电势差。
若左侧为铜导线，右侧为铝导线，那么，通过这两 截面的电流的大小关系是 IA=IB 。 电子的定向移动速率vA=2vB？
6通A过，这在两1s内截通面过的这电条流导的线大某小一关横系截是面的电子，有多少个？
所电有子这 的些定电向荷移都动通速过率截面D所。需要的时间
4尽×管10这-2k些g/电mo荷l，也阿在伏运加动德，罗但常有数的N流A=走6.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。
人教版高中物理选修3-1电源和电流课件(19页)-PPT优秀课件
而运动中会与导体内不动的粒子碰撞
自由电子在电路中定向移动的速率也不变
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件（共19张PPT）【PP T优秀 课件】- 精美版
串一个电流表,读数不会变 (恒定电流)
人教版高中物理选修3-1 2.1电源和电流课件（共19张PPT）【PP T优秀 课件】- 精美版
①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
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二、恒定电流 恒定电场：电场强度和大小都不变。
解：设电子圆周运动的周期为 t ，
t 周线 长速 （度 圆弧2）r
根据电流公式：q=It
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Iqt 一个t电子 e电 2er量
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例3：原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形 电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨 道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流有多大？
一、电源
课堂小结
1、电流：电荷的定向移动形成电流。
条件：①存在自由电荷，如金属内的自由电子液体中的正负 离子。
【人教版】高二物理选修3-1 第二章2.1电源和电流(共32张PPT)
（4）宏观：
I U R
只适用纯电阻电路（不包含电源）
• 例5、有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其
中的电流为I=1A，已知铜的密度为
ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.0×1023/mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。 在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子，
恒定电流
大小、方向 都不变
二、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.
2、电流强度(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
总结:
三、电流强度的计算方法： ①只有一种电荷定向移动而形成电流时。用I=Q/T计算。 ②有正负电荷沿相反方向定向移动而形成电流时，用I=(|Q+|+|Q-|)/T计算。
③当有粒子流定向移动而形成电流时，从微观入手，用I=NQSV来计算（N 为电荷体密度，S 为导体横截面积，V为电荷定向移动速率）
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【精讲精析】 q＝It＝1×10－3×1 C＝1×10－3 C， 设电子的数目为 n ，则：n＝qe＝1.16××1100－－319 ＝6.25×1015 个． 当“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时， I＝273 mA. q＝It＝273×10－3×20 C＝5.46 C. 设电子的数目为 N，则
C
5、下列说法正确的是：（ B ） A.用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组 成了一个完整的电路。 B.电源是使电路中有持续电流的装置。 C.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源。 D.手电筒照明时，电流方向是由电池的负极经灯 泡到正极的。
2.1 电源和电流—人教版高中物理选修3-1 课件
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流了 过来产生，而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。
➢ 电子定向移动的速率约10-5m/s， ➢ 电子热运动的平均速率105m/s ➢ 电场的传播速率3×108m/s.
B
水势B
水流
问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？
一、电源的作用
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++
A+ + ++
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
1. 能把电子从A搬运到B的装置。 2.保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。
这个装置就是电源，其它形式的能转化为电能。
➢ 看课本41页回答
vt
q q
qv
S
q
B
C
4、电流为多少？ nstq
I Q vtSnq nqSv
t
t
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
_ _
P
-
导体内的电场线保持和导线平行
N
M E
导线内很快 形成沿导线 方向的电场
➢ 电子定向移动的速率约10-5m/s， ➢ 电子热运动的平均速率105m/s ➢ 电场的传播速率3×108m/s.
B
水势B
水流
问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？
一、电源的作用
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++
A+ + ++
-
-
-
_ __
_ _
B _
_ _
P
-
1. 能把电子从A搬运到B的装置。 2.保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。
这个装置就是电源，其它形式的能转化为电能。
➢ 看课本41页回答
vt
q q
qv
S
q
B
C
4、电流为多少？ nstq
I Q vtSnq nqSv
t
t
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
_ _
P
-
导体内的电场线保持和导线平行
N
M E
导线内很快 形成沿导线 方向的电场
《电源和电流》人教版高二物理选修3-1PPT课件
奥斯特实验
奥斯特实验。奥斯特实验第一次把电现象和磁现象联系起来了.
一、电流的磁效应
想一想
既然电能生磁，为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动？ 一根通电导线周围的磁场太弱。
问题
怎样才能使电流的磁场变强呢？
有两种方法：（1）增大电流；(奥斯特实验中，短路就是为了增 大电流，获得强的磁场） （2）螺线管。让导线集中起来绕成管状，各导线产生的磁场叠 加在一起。如图：
甲
乙
丙
A．由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B．由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D．由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关
课堂练习
【迁移训练1】
(2019 黄冈)下列有关电和磁的判断，正确的是（ A ）
A．通电导体周围存在磁场 B．磁场是由磁感线组成的 C．互相摩擦的两个物体带同种电荷 D．摩擦起电实质是创造了电荷
_ _
B _
_ _
导体A、B之 间有电势差
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。
二：导体中产生持续电流的条件
电源
水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
水流
+ ++ + A+ ++ +
正极
1.能把电子从A搬运到B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。
课堂小结
本堂重点：1.理解奥斯特实验；2.安培定则的应用。 本堂难点： 探究通电螺线管外部磁场的分布特点和磁极与电流方向的关系。
(人教版)选修3-1物理：《电源和电流》ppt课件
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
2．恒定电流 (1)概念：大小、方向都__不__随__时__间__变__化__的电流。 (2)形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率__增__加___，自 由电荷与导体内不动的粒子碰撞，阻碍自由电荷定向移动，使 自由电荷速率__减__小__，最终表现为自由电荷__平__均__速__率__不变。 3．电流的微观表达式 I＝____n_q_S_v___。
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
恒定电场 1.定义 由电路中稳定分布的__电__荷___所产生的稳定电场。 2．形成 当电路达到稳定时，导线中的电场是由__电__源___、_导__线___ 等电路元件所积累的电荷共同形成的。 3．特点 任何位置的_电__场___强__度__都不随时间发生变化。
第二章
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
重点难点突破
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
一、对电流的理解 1．电流的形成条件 (1)产生电流的条件：导体两端有电压。 (2)形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。 2．电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向 移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是 自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
人教版 ·物理 ·选修3-1
恒定电流 1.电流 (1)概念：电荷的_定__向__移__动___形成电流。 (2)物理意义：反映了电流的_强__弱____程度。 (3)符号及单位：用符号__Ⅰ____表示，单位是_安__培____，符 号为__A___。常用的电流单位还有__毫__安_ (mA)、___微__安_(μA)，换 算关系为：1A＝103mA＝106μA。 (4)表达式：_I_＝__qt______。 (5)电流的方向：规定__正__电__荷__定向移动的方向为电流的方 向，负电荷定向移动的方向为电流的___反__方__向___。
人教版 ·物理 ·选修3-1
2．恒定电流 (1)概念：大小、方向都__不__随__时__间__变__化__的电流。 (2)形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率__增__加___，自 由电荷与导体内不动的粒子碰撞，阻碍自由电荷定向移动，使 自由电荷速率__减__小__，最终表现为自由电荷__平__均__速__率__不变。 3．电流的微观表达式 I＝____n_q_S_v___。
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
恒定电场 1.定义 由电路中稳定分布的__电__荷___所产生的稳定电场。 2．形成 当电路达到稳定时，导线中的电场是由__电__源___、_导__线___ 等电路元件所积累的电荷共同形成的。 3．特点 任何位置的_电__场___强__度__都不随时间发生变化。
第二章
第二章
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重点难点突破
第二章
人教版 ·物理 ·选修3-1
一、对电流的理解 1．电流的形成条件 (1)产生电流的条件：导体两端有电压。 (2)形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。 2．电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向 移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是 自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
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恒定电流 1.电流 (1)概念：电荷的_定__向__移__动___形成电流。 (2)物理意义：反映了电流的_强__弱____程度。 (3)符号及单位：用符号__Ⅰ____表示，单位是_安__培____，符 号为__A___。常用的电流单位还有__毫__安_ (mA)、___微__安_(μA)，换 算关系为：1A＝103mA＝106μA。 (4)表达式：_I_＝__qt______。 (5)电流的方向：规定__正__电__荷__定向移动的方向为电流的方 向，负电荷定向移动的方向为电流的___反__方__向___。
人教版物理选修3-1课件：《电源和电流》ppt课件
人教版物理·选修3-1
第二章 恒定电流
二合一
第二章 恒定电流
第1页
人教版物理·选修3-1
二合一
电源和电流
课
课
堂
后
作
作
业
业
第二章·课时1
第2页
人教版物理·选修3-1
二合一
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1．下列说法中正确的是( ) A．导体中只要电荷运动就形成电流 B．在国际单位制中，电流的单位是 A C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
B．3×10－13A
C．9.6×10－6A
D．无法确定
解析：I＝qt ＝6×1013×21.6×10－19A＝4.8×10－6A.
答案：A
第二章·课时1
第11页
人教版物理·选修3-1
二合一
6．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体 中产生恒定的电流( )
A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压
第二章·课时1
第7页
人教版物理·选修3-1
二合一
解析：决定电流大小的是自由电子定向移动速率． 答案：D
第二章·课时1
第8页
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二合一
4．以下说法中正确的是( ) A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作 用下形成的 C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电 流越大 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动 就消失了
第二章·课时1
第16页
人教版物理·选修3-1
解析：三种速率容易混淆，要注意区分． 答案：AD
第二章 恒定电流
二合一
第二章 恒定电流
第1页
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二合一
电源和电流
课
课
堂
后
作
作
业
业
第二章·课时1
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二合一
一、选择题(8×5′，共 40 分) 1．下列说法中正确的是( ) A．导体中只要电荷运动就形成电流 B．在国际单位制中，电流的单位是 A C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
B．3×10－13A
C．9.6×10－6A
D．无法确定
解析：I＝qt ＝6×1013×21.6×10－19A＝4.8×10－6A.
答案：A
第二章·课时1
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6．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体 中产生恒定的电流( )
A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压
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二合一
解析：决定电流大小的是自由电子定向移动速率． 答案：D
第二章·课时1
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二合一
4．以下说法中正确的是( ) A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作 用下形成的 C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电 流越大 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动 就消失了
第二章·课时1
第16页
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解析：三种速率容易混淆，要注意区分． 答案：AD
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高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
课堂训练
5、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？
(5.0 10 2 1.0 10 ) 1.6 10 I 1
18 19
19
A 3.2 A
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
E′
M
E
N
E0
导线内很快 形成沿导线 方向的电场
E
M
导体内的电场线保持和导线平行
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高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
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
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， 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.
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高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3．决定电流大小的微观表达式
I
n
svN Ae
高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3、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.
M
M NA
I nesv
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e，电荷的定向移动速 率为v 科学是如此迷人
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第二章
恒定电流
课堂训练
4、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
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第二章
恒定电流
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 ； 1 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 ． 2
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第二章
恒定电流
恒定电场
电场强度不变 自由电子定向运动速率也不变 串一个电流表,读数不会变
恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流 科学是如此迷人
高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
四、恒定电流
电流(I):表示电流的强弱程度. （1）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
科学是如此迷人
高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
3.如何使电荷持续定向移动？
A
B
水池 A
-
B
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高中物理选修3—1
第二章
恒定电流
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第二章
恒定电流
二、电源
能把自由电子从正极搬到负极的装置.
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
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第二章
恒定电流
课堂训练
6、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，质量为m, 求电子绕核运动的 等效电流多大？
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第二章
恒定电流
解析： V vts
v v v
v v
m V svt
m svtN A n NA M M
ne svN I t M
IM 5 m v 7.5 10 s svN Ae
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第二章
恒定电流
恒定电流
三、恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft
F Fn
N
M
E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
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第二章
Ft F Fn
恒定电流
三、恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
N
M N
E0
E0
+ + + + A + + + + P
I
v
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恒定电流
思考：电荷的热运动能形成电流吗？
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．
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第二章
恒定电流
2.如何使电荷定向移动？
_ _ _ _ B _ _ _ _
+ + + + A + + ++
A 等势体
B
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
（2）公式:I= q / t
（3）单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） （4）方向:正电荷定向移动的方向，但电流是 标量，它的运算不遵循平行四边形定则．
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第二章
恒定电流
注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（2）在电解液中，电流方向与正离子定向移动 方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流， 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。 I
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第二章
恒定电流
2.1 电源和电流
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恒定电流
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?
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恒定电流
一、电流的形成
1．电流：电荷的定向移动形成电流．
-
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恒定电流
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．
你了解我吗？
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恒定电流
课堂训练
5、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？
(5.0 10 2 1.0 10 ) 1.6 10 I 1
18 19
19
A 3.2 A
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
E′
M
E
N
E0
导线内很快 形成沿导线 方向的电场
E
M
导体内的电场线保持和导线平行
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恒定电流
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
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， 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.
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恒定电流
3．决定电流大小的微观表达式
I
n
svN Ae
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恒定电流
3、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.
M
M NA
I nesv
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e，电荷的定向移动速 率为v 科学是如此迷人
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恒定电流
课堂训练
4、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
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恒定电流
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 ； 1 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 ． 2
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恒定电流
恒定电场
电场强度不变 自由电子定向运动速率也不变 串一个电流表,读数不会变
恒定电流
大小和方向都不随时间变化的电流 科学是如此迷人
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恒定电流
四、恒定电流
电流(I):表示电流的强弱程度. （1）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
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恒定电流
3.如何使电荷持续定向移动？
A
B
水池 A
-
B
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二、电源
能把自由电子从正极搬到负极的装置.
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
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6、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，质量为m, 求电子绕核运动的 等效电流多大？
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解析： V vts
v v v
v v
m V svt
m svtN A n NA M M
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三、恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft
F Fn
N
M
E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
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Ft F Fn
恒定电流
三、恒定电场
假设在电源正、负 极之间连一根导线
N
M N
E0
E0
+ + + + A + + + + P
I
v
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思考：电荷的热运动能形成电流吗？
电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．
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2.如何使电荷定向移动？
_ _ _ _ B _ _ _ _
+ + + + A + + ++
A 等势体
B
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
（2）公式:I= q / t
（3）单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） （4）方向:正电荷定向移动的方向，但电流是 标量，它的运算不遵循平行四边形定则．
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注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（2）在电解液中，电流方向与正离子定向移动 方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电 时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流， 电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值 之和。 I
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2.1 电源和电流
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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?
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一、电流的形成
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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．
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