1電源和電流第二章恒定電流新課標(biāo)高中物理選修3－11、形成：電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。2、產(chǎn)生電流的條件：①自由電荷一、電流－－－－－－②存在電勢(shì)差（電壓）-E內(nèi)因外因電荷的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流。一、電流3、電流方向：規(guī)定為正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向。4、電流大?。篒單位：安培（A）－－－－－－+-E單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量。安培是SI中的基本單位。定義式：1在稀CuSO4溶液中插入兩碳棒極板，在兩極板上加一定的電壓，在10s內(nèi)有5×1018個(gè)Cu離子通過(guò)某截面，則碳棒中的電流為多大？2原子中電子繞原子核的圓周運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子電荷量e以速率v在半徑為r的圓周軌道上運(yùn)動(dòng)，等效電流有多大？設(shè)電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T：注意：電解液導(dǎo)電是正負(fù)離子向相反方向定向運(yùn)動(dòng)形成電流，電量Q為通過(guò)截面正負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。3通過(guò)一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10s內(nèi)通過(guò)這根導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為（）A．10×1017B．10×1018C．10×1019D．10×1020解：n=It/e=16×10-3×10/16×10-19=10×1018B一、電流①直流電：電流方向不隨時(shí)間發(fā)生變化的電流。②交流電：電流方向隨時(shí)間作周期變化的電流。5、電流分類：電流大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流——恒定電流。一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量為q設(shè)想時(shí)間t內(nèi)流經(jīng)導(dǎo)體的兩個(gè)截面B和CBCSvvtqqqq“流體模型”定義式：決定式：宏觀：微觀：①BC導(dǎo)體中有多少個(gè)自由電荷？總電荷量是多少？②導(dǎo)體BC中的電流是多大？6、難點(diǎn)電流的微觀表達(dá)4有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A．nvSΔtB．nv·ΔtC．IΔt/eD．IΔt/eSACN=q/e=IΔt/e，又因?yàn)殡娏鲝?qiáng)度的微觀表達(dá)式為：I=nev·S，N=q/e=IΔt/e=nevSΔt/e=nvSΔt則選項(xiàng)A正確。解：因?yàn)镮=q/Δt，所以q=I·Δt則選項(xiàng)C正確；所以自由電子數(shù)目為：自由電子數(shù)目為：5有一條橫截面積為S＝1mm2的銅導(dǎo)線，通過(guò)電流為I=1A。已知銅的密度為ρ=89×103g/m3，銅的摩爾質(zhì)量M＝64×10－2g/mol，阿伏加得羅常數(shù)NA＝60×1023/mol，電子電量e=16×10－19C。在這個(gè)問(wèn)題中可認(rèn)為導(dǎo)線中每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子。求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率V。BCSvvtqqqq電子定向運(yùn)動(dòng)速率約10-5m/s；電子熱運(yùn)動(dòng)速率約105m/s；電場(chǎng)傳播速率3×108m/s光速雷鳴電閃時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光。這是為什么-BA-A++++++++_B_______二、電源A、B之間有電勢(shì)差A(yù)、B電勢(shì)差為零物理過(guò)程：A、B兩個(gè)帶電導(dǎo)體周圍存在著電場(chǎng)，在它們之間連接一條導(dǎo)線，導(dǎo)線中的自由電子在靜電力的作用下做定向移動(dòng)，使B失去電子，A得到電子，周圍電場(chǎng)迅速減弱，A、B之間的電勢(shì)差很快消失，兩導(dǎo)體成為一個(gè)等勢(shì)體，達(dá)到靜電平衡。在這個(gè)過(guò)程中，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流。等勢(shì)體AB連通器水勢(shì)A水勢(shì)B抽水機(jī)水流--P-+A+++++++___B_____--1裝置P（電源）：能把電子從A搬運(yùn)到B的裝置。2作用：保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差電壓，使電路有持續(xù)的電流。這個(gè)裝置就是電源，A、B就是電源的兩個(gè)電極。正極負(fù)極電源相當(dāng)于抽水機(jī)二、電源6關(guān)于電源的作用,下列說(shuō)法正確的是A電源的作用是能為電路提供自由電子B電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場(chǎng)C電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電壓D電源的作用是使自由電荷定向移動(dòng)起來(lái)BCD--A___B_____P假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電場(chǎng)如何變化，最終又會(huì)達(dá)到哪個(gè)狀態(tài)？MNE0FFnFtMNE0E0E′