1、2.1電源和電流,物理選修3-1 第二章恒定電流,雷鳴電閃時,強大的電流使天空發(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?,一、電源,導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動形成電流. (瞬時電流),1、電流的形成,導(dǎo)體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體,達到靜電平衡，導(dǎo)線R中會產(chǎn)生一個瞬時電流,抽水機,怎樣形成持續(xù)的電流？,2、持續(xù)電流的形成 倘若在A,B之間連接一個裝置P,作用是不斷地把電子從A搬運到B，使AB之間始終存在一定的電場，從而保持持續(xù)電流。,裝置P電源,_,等勢體,導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件: 導(dǎo)體（有自由電荷）兩端存在電勢差,電源,

2、1.能把自由電子從正極搬到負極的裝置.,2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.,小結(jié):形成電流的條件,（1）存在自由電荷 金屬導(dǎo)體自由電子 電解液正、負離子 （2）導(dǎo)體兩端存在電壓 當導(dǎo)體兩端存在電壓時，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流,電流分類 恒定電流 直流 交變電流（交流）,導(dǎo)線內(nèi)的電場，是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場的分布也穩(wěn)定。-恒定電場,恒定電場,由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定

3、的電場稱為恒定電場.,導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向恒定電場,假設(shè)在電源正、負極之間連一根導(dǎo)線,恒定電場,電場強度不變,自由電子在各個位置定向運動平均速率不變,串一個電流表,讀數(shù)不會變,電路中電流的大小和方向不變,這種大小和方向不隨時間變化的電流，叫做恒定電流， 這一章我們研究的就是恒定電流,不同的恒定電流，電流的強弱會不同，即在相同的時間內(nèi)，通過導(dǎo)體某一橫側(cè)面積的電荷量不同，在相同的時間內(nèi)，通過導(dǎo)體某一橫側(cè)面積的電荷量越多，我們就說電流越強，故在物理學(xué)中，電流的強弱可以用通過導(dǎo)體某一橫側(cè)面積的電量和通過這一電量所用時間的比值來表示，這個比值我們稱之為電流強度。,二 恒定電流,電流：1、 定義：通過

4、導(dǎo)體某一橫截面積的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值,2、 定義式：,4 、 方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向 金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。,3、 單位：安培 A 其他單位 mA A,安培是基本單位。,1A103mA106A,5、物理意義：表示電流強弱和方向的物理量。,對I = q / t的理解要注意：（1）I = q / t為電流強度的定義式，對任何情況都適用。（2）電流強度由電路狀態(tài)所決定，與q、t均無關(guān)?。?）電流為標量，電流雖有方向但是標量（4）電解液中正負離子定向移動方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，此時q為正電荷總電荷量和負電荷

5、總電荷量的絕對值之和。,在外電路中電流方向由電源正極到負極，在電源內(nèi)部電流方向由電源負極到正極。,說明,1、下列關(guān)于電流的說法中正確的是（ ） A導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件是導(dǎo)體兩端保持一定的電勢差 B電流的方向就是電荷的定向運動方向 C電流的方向不變的電流叫恒定電流 D電流的方向和大小都不變的電流叫恒定電流,例與練,導(dǎo)體中有自由電荷,電流的方向是正電荷的定向運動方向,AD,例題: 某電解池，如果在1s中內(nèi)共有5.01018個二價正離子和5.01018個一價負電子通過某橫截面，那么通過這個橫截面的電流強度是多大？,答案：2.4A,三、電流的微觀表達式,推導(dǎo)：,一段粗細均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電

6、壓，自由電荷定向移動的速率為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，每個自由電荷量為q。,4、有一橫截面為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，電子電量為e，電子的定向移動速度為v，在t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為（ ） AnvSt Bnvt CIt/e DIt/Se,例與練,電子熱運動速率： 任何微觀粒子都做無規(guī)則運動，其速率與 溫度有關(guān)，常溫下數(shù)量級大約為105m/s 。,電子定向移動速率: 其大小與電流有關(guān)，一般數(shù)量級為10-5m/s （對每個電子而言）,電流傳導(dǎo)速率： 等于光速（ 3105m/s ），電路一接通，導(dǎo)體中的電子立即 受到電場力作用而定向移動形成電流。電路一旦接通， 電源就以光速在電路中各處建立了電場，整個電路上的電子 幾乎同時受到電場力的作用做定向移動。平時一合上開關(guān)， 用電器立即就有電流，就是這個原因。 （對整體而言）,注意幾個速率問題,1、形成電流的條件： （1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在電壓 2、電源的作用：保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流. 3、導(dǎo)線中的電場:導(dǎo)線內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行. (恒定電場) 4、恒定電流:大小方向都不隨時間變化的電