資源簡介 (共32張PPT)回顧:電流是怎樣形成的?電流是由電荷的定向移動而形成的。要形成電流,必須滿足什么條件?既然電流是由電荷的定向移動而形成的,所以,要形成電流,首先必須要有能夠自由移動的電荷——自由電荷。不過,有了自由電荷,并不一定就能形成電流!一般的導體內都有大量的自由電荷(自由電子),但當導體兩端沒有加上電壓時,自由電子只能在各自的平衡位置附近做雜亂無章的熱運動,從宏觀上看,電荷的熱運動,不能形成電流.一旦在導體兩端加上一個電壓,導體內部就會形成一個電場,導體內部的自由電子將會受到一個與場強方向相反的電場力作用而發生定向移動,從而形成電流??梢姡纬呻娏鳎瑢w兩端還必須有電勢差。+-U-BA-A++++++++_B_______等勢體導體中產生電流的條件:導體兩端存在電勢差AB水池導體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體,達到靜電平衡,導線R中會產生一個瞬時電流抽水機討論:怎樣才能使上述導線中有持續的,恒定不變的電流流過?AB連通器水勢A水勢B抽水機水流--P-+A+++++++___B_____--1. 能把電子從A搬運到B的裝置。2.作用:保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續的電流。這個裝置就是電源。A、B就是電源的兩個極。正極負極電源相當于抽水機電源的作用是什么?電源+-正極負極F---+A+++++++___B_____P---2.從能量轉化和守恒的角度就是電場力做負功,電子的電勢能增加,通過電源把其它形式的能轉化為電能.1.從物理過程分析:就是通過非靜電力把電子從正極搬運到負極,使電源兩極間保持一定的電勢差。使電路有持續的電流; 。一、電源在有電源的電路中,導線內部的電場又有何特點 討論:假設在電源正、負極之間連一根導線MNEAB導線內很快形成沿導線方向恒定電場恒定電場電場強度不變自由電子在各個位置的定向運動速率也不變串一個電流表,讀數不會變恒定電流大小、方向都不變二、恒定電流1、大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流.2、電流強度(I):表示電流的強弱程度.定義:通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值叫做電流 .公式:I= q / t單位:國際單位 安培(A) 1A=1C/s常用單位:毫安(mA)、微安(μA)方向:正電荷定向移動的方向電流是標量.它的運算不遵循平行四邊形定則.(1)適用于任何電荷的定向移動形成的電流。(2)在金屬導體中,電流方向與自由電荷(電子)的定向移動方向相反;(3)在電解液中,電流方向與正離子定向移動方向相同,與負離子走向移動方向相反.導電時,是正負離子向相反方向定向移動形成電流,電量q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。注意:例1、在金屬導體中,若10s內通過某一橫截面的電量為10C,問導體中的電流為多大?解:根據電流的定義式得到通過導體的電流為1A.例2:氫原子的核外只有一個電子,設電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e,運動速率為v,求電子繞核運動而形成的等效電流多大?例3:如圖所示,在cuso4溶液中,正負離子定向移動,測得2s內有1X1019個cu2+與1X1019個so42-通過溶液內部的橫載面M,問:溶液中的電流方向向哪里?電流強度為多大?方向由A到B,電流強度為3.2A。ABM推導:一段粗細均勻的導體長為l,兩端加一定的電壓,自由電荷定向移動的速率為v,設導體的橫截面積為s,導體每單位體積內的自由電荷數為n,每個自由電荷量為q,求導體中的電流?-------ABι總電量電荷總數nqSvnlSql/vNqtQI====l/v例4:探究電流的微觀表達式?導體中的電流與導體中單位體積內的自由電荷數n、每個自由電荷的電量q、導體的橫截面積s和自由電荷定向運動速率v四個量成正比。(4)宏觀:只適用純電阻電路(不包含電源)電流的微觀表達式(3)微觀:例5、有一橫截面為S=1mm2的銅導線,流經其中的電流為I=1A,已知銅的密度為ρ=8.9×103Kg/m3,銅的摩爾質量為M= 6.4×10-2Kg/mol,阿伏加得羅常數NA= 6.0×1023/mol,電子電量為e= 1.6×10-19C 。在這個問題中可認為每個銅原子貢獻一個電子,求銅導線中自由電子定向移動速率v。I------析與解I------電子熱運動速率:任何微觀粒子都做無規則運動,其速率與溫度有關,通常情況電子熱運動的平均速率為105m/s電子定向移動速率:其大小與電流有關,一般數量級為10-5m/s(對每個電子而言)電流傳導速率:等于光速3×10 8 m/s.電路一接通,導體中的電子立即受到電場力作用而定向移動形成電流(對整體而言)注意幾個速度問題三、電流強度的計算方法:①只有一種電荷定向移動而形成電流時。用I=q/t計算。②有正負電荷沿相反方向定向移動而形成電流時,用I=(|q+|+|q-|)/t計算。③當有粒子流定向移動而形成電流時,從微觀入手,用I=nqsv來計算(n 為電荷體密度,S 為導體橫截面積,v為電荷定向移動速率)④已知導體的電阻及加在導體兩端的電壓時,流過導體的電流用歐姆定律I=U/R來計算。總結:課堂互動講練對電流的理解和計算例1如果導線中的電流為1 mA,那么1 s內通過導體橫截面的自由電子數是多少?若“220 V 60 W”的白熾燈正常發光時的電流為273 mA,則20 s 內通過燈絲的橫截面的電子數目是多少個?【思路點撥】 根據公式q=It計算,注意單位的統一,記住每個電子所帶電荷量e=1.6×10-19 C.半徑為 R 的橡膠圓環均勻帶正電,總電荷量為Q,現使圓環繞垂直環所在平面且通過圓心的軸以角速率ω沿逆時針勻速轉動,則由環產生的等效電流方向沿什么方向?電流多大?【思路點撥】 不管是否真的形成電流,假想成形成電流然后依據電流的定義式求得電流大小.等效電流問題例2電流微觀表達式I=nqSv 的應用例3【答案】 AC【規律總結】 在電流的微觀表達式I=nqSv中,n為導體單位體積內的自由電荷數,是由導體本身的材料決定的,與導體的長度和橫截面的大小無關.4、關于電流的方向,下列敘述中正確的是A.金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B.在電解質溶液中有自由的正離子和負離子,電流方向不能確定C.不論何種導體,電流的方向規定為正電荷定向移動的方向D.電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同,有時與負電荷定向移動的方向相同C5、下列說法正確的是:( )A.用導線把開關、電燈等用電器連接起來就組成了一個完整的電路。B.電源是使電路中有持續電流的裝置。C.干電池、蓄電池、發電機、電動機都是電源。D.手電筒照明時,電流方向是由電池的負極經燈泡到正極的。B 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫