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1、第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1电源和电流1 1白银九中白银九中 物理组物理组第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1 雷鸣电闪时雷鸣电闪时, ,强大的电流使天强大的电流使天空发出耀眼的闪光空发出耀眼的闪光, ,但它只能存在但它只能存在于于一瞬间一瞬间, ,而手电筒中的小灯泡却而手电筒中的小灯泡却能持续发光能持续发光, ,这是为什么这是为什么? ?创设情境创设情境第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修
2、高中物理选修3 31 1一、电流的形成一、电流的形成1 1电流：电流：电荷的热运动，电荷的热运动， 从从宏观上看，不能形宏观上看，不能形成电流成电流 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流无序（杂乱）无序（杂乱）有序（定向）有序（定向）第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1-BA-A+_B_等势体等势体2. 2. 导体中产生电流的条件导体中产生电流的条件: :导体两端存在导体两端存在电势差电势差AB水池导体中自由电子的定向移导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线体，达到静电平衡，导线R R中会产生一个中会产生一
3、个瞬时瞬时电流电流抽水机抽水机第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1-+A+_B_P-二、电源1. 1.能把自由电子从能把自由电子从正极正极搬到搬到负极负极的装置的装置. .2.2.作用作用: :保持保持导体两端的电势差导体两端的电势差( (电压电压), ),使电使电 路有路有持续持续的电流的电流. .第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1 总结：形成电流的条件：总结：形成电流的条件： （1 1）存在）存在自由电荷自由电荷金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在）导体两端存在电压电压 当当导
4、导体体两两端端存存在在电电压压时时，导导体体内内建建立立了了电电场场，导导体体中中的的自自由由电电荷荷在在电电场场力力的的作作用下发生定向移动，形成电流用下发生定向移动，形成电流 电电源源的的作作用用是是保保持持导导体体两两端端的的电电压压，使使导体中有导体中有持续持续的电流的电流第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1 三、恒定电场三、恒定电场 由由稳定分布稳定分布的电荷产生的电荷产生稳定稳定的电场称为恒定电场的电场称为恒定电场. .第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1四、恒定电流四、恒定电流 1 1、大小方向都、大小方向都不随时间变化
5、不随时间变化的电流称为恒定电流的电流称为恒定电流. . 2 2、电流强度、电流强度( (I I): ):表示电流的强弱程度表示电流的强弱程度. . 定义定义: :通过导体横截面的电量通过导体横截面的电量q q跟通过这些电跟通过这些电量所用时间量所用时间t t的比值叫做电流的比值叫做电流 . . 公式公式: :I I= q / t= q / t 单位单位: :国际单位国际单位 安培安培(A) 1A=1C/s(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（常用单位：毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA） 方向方向: :正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向 电流是标量电流是标量电流是标量电流是标量它的
6、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第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1（1 1）适用于）适用于任何电荷任何电荷的定向移动形成的电流。的定向移动形成的电流。（2 2）在）在金属导体金属导体中，电流方向与中，电流方向与自由电荷（电子）自由电荷（电子） 的定向移动方向的定向移动方向相反相反；（3 3）在）在电解液中电解液中，电流方向与正离子定向移动，电流方向与正离子定向移动方向方向相同，与相同，与负离子负离子走向移动方向走向移动方向相反相反导电时，是正导电时，是正负离子向相反方向定向移动负离子向相
7、反方向定向移动共同共同形成电流，形成电流，电量电量q q表示通过截面的正、负离子表示通过截面的正、负离子电量电量绝对值之和绝对值之和。注意注意第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 11 1、在金属导体中，若、在金属导体中，若10s10s内通过横截面的电量内通过横截面的电量为为10C10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为_A_A； 1A1A 2 2、某电解槽横截面积为、某电解槽横截面积为0.5m0.5m2 2，若，若10s10s内沿相反内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为方向通过横截面的正负离子的电量均为10C10C，则电解液中的电流为则电解液中的电流为_A_
8、A 2A2A 课堂训练课堂训练第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，设导体的横截面积为S导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，3、决定电流大小的微观量、决定电流大小的微观量第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 . 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理
9、选修3 31 1【例例题题】有有一一条条横横截截面面积积S=1mm2的的铜铜导导线线,通通过过的的电电流流I=1A,已已知知铜铜的的密密度度=8.9103kg/m3,铜铜的的摩摩尔尔质质量量M=6.410-2kg/mol,阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数NA=6.021023mol-1,电电子子的的电电量量e=-1.610-19C,求求铜铜导导线线中中自自由由电电子子定定向向移移动动的的速速率率.可可认认为为铜铜导导线线中中平平均均每每个个铜铜原原子子贡贡献献一一个个自由电子自由电子.解：设自由电子定向移动的速率是解：设自由电子定向移动的速率是v通过横截面的电荷量是通过横截面的电荷量是由由得得17
10、第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1思考题思考题 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？经验是否相符？怎样解释？见教材见教材p42后自然段后自然段 电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10 -5-5 m/sm/s， 电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/sm/s， 电场的传播速率电场的传播速率3 310 10 8 8 m/sm/s. .第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 11 1、形成电流的条件：、形
11、成电流的条件： （1 1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2 2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3 3、导线中的电场、导线中的电场: :导线内的电场线保持和导线平行导线内的电场线保持和导线平行. .( (恒定电场恒定电场) )4 4、恒定电流、恒定电流: :大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流. .5 5、电流、电流: :表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. . （1 1）定义式）定义式 I I=q / t=q / t （2 2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式小结: n n 为单位体积内自由电荷数目，为单位体积内自由电荷数目，S S 为导体横截面积，为导体横截面积，v v为电荷定向移动速率为电荷定向移动速率 q q为每个自由电荷的电量为每个自由电荷的电量第二章第二章 恒定电流恒定电流高中物理选修高中物理选修3 31 1作业P43 1. 2. 3
