21　电源和电流课件.pptVIP

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? 2.1 电源和电流 电流的形成 一、电流的形成 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。 1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A； 假设在电源正、负极之间连一根导线，导线中电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极? 在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点? 我们在上一章中曾经得出结论:在静电平衡时,导体内部的场强为零,导体上任意两点之间的电势差为零(等势体).这与我们现在的说法有矛盾吗?为什么? 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。-----恒定电场 恒定电场 1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A； 电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t 例题: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.） 问题: 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？ 课堂训练 1、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 课堂训练 2、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？ C * 前面的没有电源,后面的有电源 思考1：金属导体是由什么构成的？它们在导体内处于什么样的状态？导体中有电流产生吗?电流是如何形成的? 无规则的运动状态 热运动 （1）形成： 电荷的定向运动形成电流。 （2）产生电流的条件： ① 自由电荷 一、电流 － － － － － － ②导体两端有电势差 + - E 思考2：怎样才能使导体内的自由电荷定向移动？ 金属导体—— 电 解 液—— 自由电子 正、负离子 B A A + + + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ A,B的电势相等时电子就不再定向移动了 导体中自由电子的定向移动使两个带电体的电势最后相等,成为等势体，达到静电平衡，在此过程中导线中会产生一个瞬时电流 问题3:如果带正,负电荷的导体A,B用一金属导线连接起来会出现什么情况呢? 导线中自由电子沿导线由B向A定向移动 - 导线中的自由电子会永远的定向移运动下去吗? 这个瞬时电流方向是怎样的? - A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ 水流 A B 连通器 水势A 水势B 两个水池 ，存在水位差，底部用管子连通，如果打开阀门，便会形成水流，直至两者水位相平。 类比: 电流 水流 电势差 水位差 抽水机 水流 A B 连通器 水势A 水势B A B 连通器 水势A 水势B 思考3：如何使连通管内有持续的水流？ 可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。 - - P 抽水机 水流 A B 连通器 水势A 水势B 思考4：如何使导体内有持续电流呢？ - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ - - 同样道理，要使A、B球之间形成持续的电流，则也需要加一个装置，这个装置能够不断地把经过导线R流到A的电子取走补足给B，使AB始终保持一定数量的正负电荷，维持一定的电势差，使电路中有稳定的电流 R - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 一.电源(电源相当于抽水机) 1.能把自由电子从A（正极）搬到B（负极）的装置. 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流. A B 水池