高中物理選修《電流和電源》.ppt

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一、電場和電流,第二章、恒定電流,zX.x.K,（1）形成：,電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。,（2）產(chǎn)生電流的條件：,①自由電荷,１、電流,一、電源和電流,,②保持電勢差,+,-,,E,,,,,,內(nèi)因,外因,[來源:Z|xx|k.Com],（3）電流方向：,規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向,（4）電流強(qiáng)度：,１、電流,一、電源和電流,,,I,單位：安培（A）,+,-,,E,,,,,,單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。,安培是基本單位。,1、在稀CuSO4溶液中插入兩碳棒極板，在兩極板上加一定的電壓，在10s內(nèi)有51018個(gè)Cu離子通過某截面，則碳棒中的電流強(qiáng)度為多大？,例與練,2、原子中電子繞原子核的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上運(yùn)動(dòng)，電子的電量為e，等效電流有多大？,例與練,解：設(shè)電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T：,3、有一橫截面為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，電子電量為e，電子的定向移動(dòng)速度為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為（）A．nvStB．nvtC．It/eD．It/Se,例與練,AC,①直流電：電流方向不隨時(shí)間變化的電流。,②交流電：大小、方向隨時(shí)間作周期變化的電流。,（5）電流分類：,１、電流,一、電源和電流,電流大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流——恒定電流。,_,,,等勢體,,導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢體,達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線R中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流,抽水機(jī),,,,電源,P的作用:把電子從A搬運(yùn)到B，使A、B之間始終保持一定的電勢差。,+,-,,F,形成恒定電流的條件：,保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓),2、電源,一、電源和電流,②干電池：,①發(fā)電機(jī)：,通過化學(xué)作用把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極。,通過電磁作用把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極。,電源,+,-,正極,負(fù)極,電源的作用:就是把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢差。,,F,[來源:Z|xx|k.Com],4、有一橫截面為S＝1mm2的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I=1A，已知銅的密度為ρ=8.9103Kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量為M＝6.410－2Kg/mol，阿伏加得羅常數(shù)NA＝6.01023/mol，電子電量為e=1.610－19C。在這個(gè)問題中可認(rèn)為每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)電子，求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)速率v。,例與練,析與解,三種速度的區(qū)別,（1）電流傳導(dǎo)速率等于光速，電路一接通，導(dǎo)體中的電子立即受到電場力作用而定向移動(dòng)形成電流。（對整體而言）,,（2）電子定向移動(dòng)速率，其大小與電流有關(guān)，一般每秒為10-2—-10-５m的數(shù)量級。（對每個(gè)電子而言）,（3）電子熱運(yùn)動(dòng)速率，任何微觀粒子都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其速度與溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米。,