1、第二章 恒定電流,2.1 電源和電流,-,-,-,等勢體,電源,1.能把自由電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置.,2.作用:移送電荷，保持導(dǎo)體兩端的電勢差(電壓), 使電路有持續(xù)的電流.,-,-,電源,一、電源,1.不接電源： 放電時(shí)Q 減小，U 減小， E 減小，Q = 0時(shí)U = 0，I = 0,2.接通電源： 放電時(shí)Q 不變，U 不變， E 不變，I 不變,這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場（各處E 值保持不變），稱為恒定電場，它具有與靜電場相同的基本性質(zhì)。,二、電流,1.歸納形成電流的條件：,（1）存在自由電荷 金屬導(dǎo)體自由電子， 電解液正、負(fù)離子 （2）導(dǎo)體兩端存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓

2、時(shí)，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,2、電流的方向：,（1）在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反； 在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子定向移動方向相反 （2）電流雖然有方向，但它是標(biāo)量,規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?3、電流的強(qiáng)弱電流強(qiáng)度 I,（1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流強(qiáng)度，簡稱電流。 I = q / t （2）單位：在國際單位制中，電流的單位是安培，符號是A 電流是物理學(xué)中七個(gè)基本物理量之一，其單

3、位是基本單位。常用單位還有毫安（mA）、微安（ A） 1A103mA106A （3）直流：方向不隨時(shí)間變化的電流 恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流,課堂練習(xí):,（1）在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為_A； 分析解答：（1）根據(jù)電流的定義式得到這10s內(nèi)通過橫截面積的電流為1A （2）某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_A 分析解答：（2）正負(fù)粒子的電量均為10庫，則10s內(nèi)通過橫截面積的總電量為20庫，電流為2A,4、決定電流大小的微觀量,在一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD兩端加有電壓。設(shè)導(dǎo)

4、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)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v. 選取兩個(gè)相距為 vt 的截面B和C，則在時(shí)間t內(nèi)兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C ,由 可得,n 為單位體積內(nèi)電荷數(shù) S 為導(dǎo)體橫截面積 v為電荷定向移動速率,小結(jié)：,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.恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流 3.決定電流大小的微觀量:,例題 有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線，通過的電流I=1A。已知銅的密度=8.9103kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量M=6.410-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02 1023mo

5、l-1，電子的電量e=-1.6 10-19C。求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率。,解：設(shè)自由電子定向移動的速率是v，,解得,代入數(shù)值后得 v =7.5 10-5 m/s,又,自由電子通過1m長的導(dǎo)線需要3個(gè)多小時(shí)?。?反饋練習(xí) 關(guān)于電流的方向 1.關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是（ ） A金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向 B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定 C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向 D電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動的方向相同,C,1、解析：正確選項(xiàng)為C 電流是有方向的，電流的方向是人為規(guī)定的。物理上規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動的方向一定與電流的方向相反。,關(guān)于電流的計(jì)算 2.某電解質(zhì)溶液，如果在1 s內(nèi)共有5.01018個(gè)二價(jià)正離子和1.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？,2、解析：設(shè)在t=1 s內(nèi)，通過某橫截面的二價(jià)正離子數(shù)為n1，一價(jià)離子數(shù)為n2，元電荷的電荷量為e，則t 時(shí)間內(nèi)通過該橫截面的 電荷量為q=（2n1+n2）e 電流強(qiáng)度為I= （2n1+n2） 1.610-19A=3.2 A,3.氫原子的核外只有一個(gè)電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動。已知電子的電荷量為e，運(yùn)