《2013年江苏省涟水中学高二物理教导学案：2.1《导体中电场和电流》（新人教版选修3-1）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013年江苏省涟水中学高二物理教导学案：2.1《导体中电场和电流》（新人教版选修3-1）.doc（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1导体中电场和电流【知识要点】1能把电子从正级搬运到负级的装置是_。2恒定电场：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。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。3形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的_。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_，电解液中的_等。(2) 导体两端有_，即能产生驱使电荷作定向移动的作用力电场力。电源的作用就是保持导体两端的电压，从而使电路中有持续的电流。4电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，
2、表达式。电流的单位：安（A），1A1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(A)，1A=103mA=106A。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。电解液中正、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，此时中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。电流的 程度用电流这个物理量表示5电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向_。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。6恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。7电流的微观表达式：。其中，n是
3、导体每单位体积内的自由电荷数， q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S是导体的横截面积。推导过程如下：如图1211所示，在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于可得：8电子定向移动的速率 电流的传导速率ABCDqqq图1211【典型例题】1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
4、德罗常数NA=6.021023mol-l,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。2在10 s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2 C，向左迁移的负离子所带的电荷量为3 C.那么电解槽中电流的大小为多少？3氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.410-16s，则电子绕核运动的等效电流多大？4有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为u，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）AnuSt Bnut C. It/q D. It/Sq【课后
5、作业】1形成持续电流的条件是()A.只要有电压加在物体的两端B.必须保持导体两端有电压C.只在导体两端瞬时加电压D.只要有大量的自由电荷2下列叙述正确的是()A.导体中电荷运动就形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流3在由电源、导线等电路元件所形成的电路中，以下说法正确的是 （ ）A.导线中的电场强度处处为零B.导线中的电场强度方向跟导线方向平行C.导线内各点的电势相等D.导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低4以下说法正确的是（ ）A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率C.单位时间内通过导体
6、横截面的电荷数越多电流越大D.导体中越粗的地方单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大5示波管中，2s内有61013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为 ()A.4.810-6AB.310-13AC.9.610-6AD.无法确定6我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.610-19C，在整个环中运行的电子数目为51011，设电子的速度是3107 m/s，则环中的电流是：（ ）A10mA B1mA C0.1mA D0.01mA7初速度为零的质子，经加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流为1mA的细柱形质子流，已知质子的电荷量q=1.610-19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为_.8金属导体的密度是，横截面积是S，原子量是M，每摩尔这种金属可提供N个自由电子，当该导体中的电流为I时，导体中自由电子的定向移动的速率是 。9电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?
