高二物理电源和电流

注意：电流是标量！ ☻注意：电流标量！
电流分类： 电流分类： ①直流电：电流方向不随时间变化的电流。 直流电：电流方向不随时间变化的电流。 方向不随时间变化的电流 ②交流电：大小、方向随时间作周期变化的电流。 交流电：大小、方向随时间作周期变化的电流 随时间作周期变化的电流。
例与练
• 1、下列关于电流的说法中正确的是 （ ） • A．导体中产生电流的条件是导体两端保持 一定的电势差 • 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
18
−19
×2 ×2C = 3.2C
q ∴ I = = 0.32 A t
例与练
• 3、原子中电子绕原子核的圆周运动可以等 效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在 效为环形电流。设氢原子的电子以速率v 半径为r的圆周轨道上运动， 半径为r的圆周轨道上运动，电子的电量为 等效电流有多大？ e，等效电流有多大？
例与练
• 2、在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板， 在稀CuSO 溶液中插入两碳棒极板， 在两极板上加一定的电压，在10s内有 在两极板上加一定的电压， 10s内有 Cu离子通过某截面 离子通过某截面， 5×1018个Cu离子通过某截面，则碳棒中 的电流强度为多大？ 的电流强度为多大？
q = 5× 10 × 1.6 × 10
电源
－ － － －
+
正极
F
P
-
电源的作用:就是把电 电源的作用: 子从正极搬运到负极， 正极搬运到负极 子从正极搬运到负极， 使电源两极间保持一 定的电势差。 电势差 定的电势差。 电源相当于抽水机。 抽水机 电源相当于抽水机。
负极
一、电源和电流
①干电池： 干电池： 在没有接入外电路时，两极间电压都是1.5V 在没有接入外电路时，两极间电压都是1.5V ②蓄电池： 蓄电池： 在没有接入外电路时，两极间电压都是2.0V 在没有接入外电路时，两极间电压都是2.0V
IM ∴v = ρSN A e
= 7.5 × 10 m / s
−5
小结:
• 电源及其作用. • 导线中的电场:导线内的电场线保持和导 线平行.(恒定电场) • 恒定电流:大小方向都不随时间变化的电 流. • 电流:表示电流的强弱程度的物理量.I=q/t
抽水机的作用？ 抽水机的作用？
水 池 A 抽 水 机
水 池 B
电源和电流
非静电力
①发电机： 通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。 电磁作用把电子从正极搬运到负极 发电机： 通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。 化学作用把电子从正极搬运到负极 ②干电池： 通过化学作用把电子从正极搬运到负极。 干电池： 通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
q NeI It QI = = ∴N = e t t
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
长度 L = vt
体积V = LS = Svt
∴ N = nV = nSvt
例与练 • 5、有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其中 有一横截面为S 的铜导线， 的电流为I=1A，已知铜的密度为 ρ=8.9× 铜的摩尔质量为M ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4× Kg/mol，阿伏加得罗常数N 6.4×10－2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.0× 6.0×1023/mol，电子电量为e= 1.6×10－19C 。 /mol，电子电量为e= 1.6× 在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子， 在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子， 求铜导线中自由电子定向移动速率v 求铜导线中自由电子定向移动速率v。
1 电源和电流
梁丰高级中学 唐颂兵
• 电闪雷鸣时 强大的电流使天空发出 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 的闪光,但它只能存在于 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 持续发光, 而手电筒中的小灯泡却能持续发光 这是为什么? 这是为什么
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差 导体中产生电流的条件 导体两端存在电势差 导体两端存在
I
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
析与解
长度L = vt
体积V = LS = Svt
m ρSvt QN = NA = NA M M
质量m = ρV = ρSvt
q Ne ρSvt ∴I = = = N Ae t t Mt
I
－ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － －
设电子圆周运动的周期为T： 设电子圆周运动的周期为T
e ev 2πr ∴ I = = T= T 2πr v
例与练 • 4、有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为 有一横截面为S的铜导线， I，设单位体积的导线有n个自由电子，电子电量 设单位体积的导线有n个自由电子， 电子的定向移动速度为v 时间内， 为e，电子的定向移动速度为v，在t时间内，通 过导体横截面的自由电子数目N可表示为（ 过导体横截面的自由电子数目N可表示为（ ） • A．nvSt B．nvt • C．It/e D．It/Se
二.导线中的电场 导线中的电场 假设在电源正、 假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft F Fn
N
M
E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _ -
二.导线中的电场 导线中的电场 假设在电源正、 假设在电源正、负 极之间连一根导线
Ft F Fn
N
M N
E0
E0
+ + + + A + + + + P
蓄电池能够对外电 路提供持续电压的 本领比干电池大！ 本领比干电池大 比干电池
• 电闪雷鸣时 强大的电流使天空发出耀眼的闪光, 电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光 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 一瞬间,而手电筒中的小灯泡却 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 这是为什么? 能持续发光 这是为什么
+ + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _ -
A 等势体
B
一.电源
正极搬到负极 负极的装置. 能把自由电子从正极 正极 负极 作用:保持 保持导体两端的电势差(电压),使电路 保持 有持续 持续的电流. 持续
+ + + + A + + + + P _ _ _ _ B _ _ _ _ -
_ _ _ _ B _ _ _ _ -
E′ ′
M
E
E0
N
导线内很 快形成沿 导线方向 的电场
E
M
恒定电场 由稳定分布的电荷产生稳定 稳定分布的电荷产生稳定 的电荷产生 的电场称为恒定电场. 的电场称为恒定电场
恒定电场的说明
• 导线内的电场，是由电源、导 导线内的电场，是由电源、 线 等电路元件所积累的电荷 共同形成的。 共同形成的。尽管这些电荷也 在运动， 有的流走了， 在运动，但有的流走了，另外 的又来补充， 的又来补充，所以电荷的分布 是稳定的，电场的分布也稳定。 是稳定的，电场的分布也稳定。 -----恒定电场 -----恒定电场
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 串一个电流表 读数不会变
恒定电流
三.恒定电流
大小方向都不随时间变化 不随时间变化的电流称为恒 不随时间变化 定电流. • 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 定义 些电量所用时间t的比值叫做电流 . 公式:I=q/t 公式 单位:安培 安培(A) 1A=1C/s 单位 安培 方向:正电荷定向移动的方向 方向 正电荷定向移动的方向