扬中市第二高级中学 徐金杯 - PowerPoint PPT Presentation

扬中市第二高级中学 徐金杯

1

s

s

2

开关闭合后有什么现象？

实验对比

开关先接1，再接2，有什么现象？

实验结论

-

-

+

_

_

+

+

A

B

_

A

_

B

+

+

_

_

_

+

+

+

实验解释

1、瞬时电流

_

等势体

_

_

_

_

_

B

-

_

_

-

_

-

+

+

+

+

+

A

+

+

+

-

P

-

2、持续电流

_

_

_

_

_

B

-

_

_

-

_

-

+

+

+

+

+

A

+

+

+

-

P

-

电 源

能把自由电子从正极搬到负极的装置

作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.

_

_

_

_

_

B

-

_

_

-

导线中的电场有何特点

_

-

+

+

+

+

+

A

+

+

+

-

P

-

2、持续电流

——条件：导体两端存在电势差

B

Ft

N

N

F

E′

Fn

N

E0

M

E

M

E0

E

E0

M

导线中的电场

假设在电源正、负极之间连一根导线

导线内形成沿导线方向的电场

A

导线中的电场

形成：

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。

特点：

导线内的电场线与导线平行；

电荷的分布是稳定的；

导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。

由稳定分布的电荷产生的稳定的电场

与静电场的关系：

其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。

恒定电场

各处电场强度不变

自由电子在各个位置的定向运动速率增加

自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞

自由电子定向运动平均速率不变

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

电 流

物理意义：

表示电流强弱程度的物理量。

用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱

大 小：

时间t内通过某横截面的电量

定义式：

单 位：

安培 A 其他单位 mA μA

方 向：

规定正电荷定向移动的方向为电流方向

注意：电流是标量！

19

[

1]

2 s

1.0

10

例

某电解池中，若在

内各有

×

个二价正

19

2.0

10

离子和

×

个一价负离子通过面积为0.1m2某截面，那么通

(

)

过这个截面的电流是

A.0

B.0.8 A

C.1.6 A

D.3.2 A

电解液导电时，正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I=q/t时， q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。

B

A

-

-

-

nS

v

tq

-

-

nq

v

S

-

-

t

q总

Nq

L=vt

t

t

电流的微观表达式：

一段两端加有电压的粗细均匀的导体，截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，导体中的电流的表达式如何？

推导：

在导体上取截面A和B，相距L=vt，时间t内两截面间的所有电荷都能通过截面B。

I

＝

＝

＝

＝

I

＝

IM

eS

ρNA

ne

v

S

[例2] 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＝ 6.02×1023 /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，求铜导线中自由电子定向移动速率v。

I

v

＝

＝

ne

S

＝

三种速率的区别

电流就是由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率(对每个电子而言)

构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流

闭合开关的瞬间，电路中各处迅速建立恒定电场，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，整个电路也几乎同时形成了电流（对整体而言）

10-5m/s

105m/s

3×108m/s

小 结

（1）存在自由电荷

（2）导体两端存在电势差

形成电流的条件：

保持导体两端的电势差

电源的作用：

导线中的电场:

沿导线切线方向的恒定电场

大小方向都不随时间变化的电流.

恒定电流:

电流:

表示电流的强弱程度的物理量.

（1）定义式 I=q / t

（2）金属导体中电流的微观表达式

每个自由电荷的电量

导体横截面积

电荷定向移动速率

单位体积内自由电荷数目