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扬中市第二高级中学 徐金杯

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


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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. -.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2

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

slide3

-

-

+

_

_

+

+

A

B

_

A

_

B

+

+

_

_

_

+

+

+

实验解释

1、瞬时电流

_

等势体

slide4

_

_

_

_

_

B

-

_

_

-

_

-

+

+

+

+

+

A

+

+

+

-

P

-

2、持续电流

slide5

_

_

_

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_

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.

slide6

_

_

_

_

_

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

slide7

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

slide8

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。

slide9

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

slide10

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!

slide11

19

[

1]

2 s

1.0

10

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。

slide12

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

slide13

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

slide14

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

slide15

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