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1、2.1 电源和电流 第二章 恒定电流 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? 电流的形成 1电流： 电荷的热运动，从宏观上看，不能 形成电流 电荷的定向移动形成电流 - B A - A + + + + + + _ B _ _ _ _ _ _ _ 等势体 导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差 A B 水池 导体中自由电子的定向移 动使两个带电体成为等势 体，达到静电平衡，导线 R中会产生一个瞬时电流 抽水机 - - - + A + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 一.电源 1.能把自
2、由电子从正极搬到负极的装置. 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电 路有持续的电流. 在有电源的电路中,导线内部的电场又 有何特点? 问题: 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 - - - + A + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - A B 水池 抽水机 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. 恒定电场 电场强度不变 自由电子定向运动的平均速率不变 串一个电流表,读数不会变 恒定电流 三
3、.恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流. 2.电流(I):表示电流的强弱程度. 如果I表示电流,q表示在t时间内通过导体横 截面的电荷量,则 q=It 单位:国际单位 安培(A) 常用单位 毫安（mA）、微安（A） 1A=1C/s 方向:正电荷定向移动的方向 电流是标量电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则它的运算不遵循平行四边形定则 取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压， 设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v,横 截面积为S，导体中每单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为e，则t时间内通过横截 面C的电量Q是多少？电流I为多少？ 例题： 解：在时间t内
4、自由电荷移动的距离为vt，因此 移动的电子数为： N=nvtS 每个自由电荷的电荷量为e，所以时间t内通过 导体某一横截面的电荷量为：q=Ne 由电流的定义可知通过导体横截面的电流为 从微观上看，电流强度取决于导体中自由电荷 的密度（单位体积内的电荷数）、电量、定向移 动的速率及导体横截面积有关。 电流的微观表达式 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； 课堂训练 1A 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=8.9103kg/m3,铜的摩 尔质量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.021023
5、mol-1,电子的电量e=-1.610-19C, 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.） vt v s v 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？ 电子定向移动的速率约10 -5 m/s， 电子热运动的平均速率10 5 m/s， 电场的传播速率310 8 m/s. 小结 电流的形成 电源的作用 导体中的电场-恒定电场 一、电源:把电子从正极搬迁到负极的装置 其作用就是维持正负极间有一定的电势差 二、导线中的电场 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场 三、电 流 通过导体横截
6、面积的电量跟通过这些电量 所用的时间的比值 （比值法定义 ） 单位：安培简称安（A ） 电荷的定向移动形成电流 规定正正电荷定向移动的方向为电流的方向 1、形成： 2、电流方向规定： 3、定义： 4、定义式： 5、恒定电流 大小和方向都不随时间变化的电流 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 C 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？ 电源P把电子从A搬运到B的过 程中,电子的电势能如何变化? 从能量的角度看发挥了怎么样 的作用？ 拓展:
