[中学联盟]江苏省淮安市涟水中学人教版物理选修3-1 21 电源和电流 课件+素材（3份）

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,这是为什么呢? zxxk - - - 等势体 电源 P A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ _ B A A B 连通器 高水位A 低水位B 抽水机 + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ 1.能把自由电子从正极搬运到负极的装置. 2.作用:移送电荷，保持导体两端的电势差(电压), 使电路有持续的电流. - - 电源 一、电源 P B A + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ 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。 2、由稳定分布的电荷产生的稳定的电场称为恒定电场.方向：沿导线的切线方向。组卷网 二、恒定电场 1、导线中电场的形成 _ _ _ B _ _ _ _ _ - - - + A + + + + + + + P - - 3、恒定电场的特点：任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同。 4、建立电场的速率：以光速完成。又叫电流传导速率或叫电场的传播速率 三、形成电流的条件：1、要有能自由移动的电荷。2、导体两端存在电压。3、电源：使导体两端保持持续电压。 恒定电场 各处电场强度不变 串连一个电流表,读数不会变 自由电子定向运动的 平均速率不变 四、恒定电流 恒定电流 四、恒定电流 1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 2、电流的强弱——电流 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 ②定义式:I = q / t ③单位:安培(A) 基本单位 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） ④标量，它的运算不遵循平行四边形定则 例2、3 五、电流的微观表达式 Sl nSl nSle ②④⑤⑥ neSv neSv 是 例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. B C 解：设自由电子在导线内定向移动的速率为v。 取一段导线，自由电子从它的左端移动到右端所用的时间为t，则这段导线的长度为vt、体积为vts、质量为ρvts。这段导线中的铜原子数为： n = ρvtsNA/M 此导线中的自由电子数目也为n 在时间t内这些电子全部通过右端横截面，因此通过横截面的电荷量为 q = ne = ρvtsNAe/M 由I = q/t，得： I = ρvsNAe/M 从中解出： v = IM/ ρsNAe 代入数值后得： v = 7.5×10-5m/s B C 二个速率 电子定向移动的速率约 10-5 m/s 电场的传播速率 3×10 8 m/s 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？ a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。 b、电子手表工作时，液晶显示屏的电流为 0.2μA左右。 c、彩色电视机工作时，屏幕为21吋，电源的工作电流为0.4A左右；屏幕为29 吋, 电源的工作电流为1A左右。 d、50Hz的日常照明电流，人能感触到的触电电流为1mA，能够自行摆脱电源的触电电流为 10mA，触电电流达到50mA以上，将引起心室颤动，人处于麻痹状态。因此，国际电工委员会规定的安全电流（摆脱电流）为10mA。 你 知 道 吗? 1、电源：能把自由电子从正极搬运到负极的装置. 作用：提供持续的电压 2、恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场 称为恒定电场.组卷网 3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流. （1）定义式： （2）微观表达式： 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 $$