高中物理 第2章 恒定電流 1 電源和電流課件 新人教版選修3-1.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,恒定電流,第二章,1 電源和電流,第二章,雷鳴電閃時(shí)，強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，但持續(xù)極短的時(shí)間，而手電筒的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光。怎樣才能使電路中保持持續(xù)的電流呢？,電源,1.定義 電源是不斷把負(fù)電荷從_______搬運(yùn)到_______從而維持正負(fù)極之間一定__________的裝置。 2．電源的作用 (1)維持電路的兩端有一定的__________。 (2)使電路中保持________電流。,正極,負(fù)極,電勢(shì)差,電勢(shì)差,持續(xù),恒定電場(chǎng),1.定義 由電路中穩(wěn)定分布的_______所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)。 2．形成 當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是由_______、______等電路元件所積累的電荷共同形成的。 3．特點(diǎn) 任何位置的__________都不隨時(shí)間發(fā)生變化。,電荷,電源,導(dǎo)線,電場(chǎng)強(qiáng)度,1.電流 (1)概念：電荷的__________形成電流。 (2)物理意義：反映了電流的_______程度。 (3)符號(hào)及單位：用符號(hào)______表示，單位是_______，符號(hào)為_____。常用的電流單位還有_____ (mA)、______(μA)，換算關(guān)系為：1A＝103mA＝106μA。 (4)表達(dá)式：__________。 (5)電流的方向：規(guī)定________定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?fù)電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯腳_________。,恒定電流,定向移動(dòng),強(qiáng)弱,Ⅰ,安培,A,毫安,微安,正電荷,反方向,2．恒定電流 (1)概念：大小、方向都______________的電流。 (2)形成：恒定電場(chǎng)使自由電荷定向移動(dòng)速率_______，自由電荷與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞，阻礙自由電荷定向移動(dòng)，使自由電荷速率______，最終表現(xiàn)為自由電荷__________不變。 3．電流的微觀表達(dá)式 I＝__________。,不隨時(shí)間變化,增加,減小,平均速率,nqSv,一、對(duì)電流的理解 1．電流的形成條件 (1)產(chǎn)生電流的條件：導(dǎo)體兩端有電壓。 (2)形成持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端有持續(xù)電壓。 2．電流的方向 規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反，金屬導(dǎo)體中自由移動(dòng)的電荷是自由電子，故電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。,[特別提醒]計(jì)算電流時(shí)，要注意定向移動(dòng)的電荷種類，是正電荷或負(fù)電荷，還是正、負(fù)電荷同時(shí)存在。,(湖南長(zhǎng)沙一中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))關(guān)于電流強(qiáng)度的概念，下列敘述中正確的有( ) A．通過導(dǎo)線截面的電量越多，電流強(qiáng)度越大 B．電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流強(qiáng)度越大 C．單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度越大 D．因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流?qiáng)度是矢量 答案：C,二、電流的微觀解析 1．電流的微觀表達(dá)式 (1)題設(shè) 如圖所示，AB表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，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。,,2．三種速率的比較,[特別提醒]電流的形成是電子在速率很大的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)，電路閉合時(shí)，瞬間在系統(tǒng)中形成電場(chǎng)，使導(dǎo)體中所有自由電荷同時(shí)定向移動(dòng)，并不是電荷瞬間從電源運(yùn)動(dòng)到用電器。,(臨朐一中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))如圖所示為一質(zhì)量分布均勻的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體，在導(dǎo)體的左右兩端加一恒定的電壓，使導(dǎo)體中產(chǎn)生一恒定電流，其電流的大小為I。已知金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，則下列說法中正確的是( ),答案：D,已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少？,對(duì)電流的理解及計(jì)算,點(diǎn)評(píng)：解決這個(gè)題的關(guān)鍵是選取合適的過程，考慮到電子運(yùn)動(dòng)的周期性，選取一個(gè)周期是最簡(jiǎn)潔的。,(昌樂二中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))關(guān)于電流，下列說法中正確的是( ) A．導(dǎo)線內(nèi)自由電子定向移動(dòng)速率遠(yuǎn)小于電流的傳導(dǎo)速率 B．電子熱運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大 C．電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向 D．在國(guó)際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位安培是基本單位 答案：AD,解析：導(dǎo)線導(dǎo)電時(shí)，自由電子定向移動(dòng)的速率的數(shù)量級(jí)為10－5m/s，電流的傳導(dǎo)速率為3108m/s，A對(duì)。由I＝nqSv知，電子定向移動(dòng)的速率越大，電流越大，電流大小與電子熱運(yùn)動(dòng)的速率大小無關(guān)，B錯(cuò)。電流是標(biāo)量，C錯(cuò)。電流的國(guó)際單位是安培，是物理學(xué)中的七個(gè)基本單位之一，D對(duì)。,電流微觀表達(dá)式的應(yīng)用,答案：AC,如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等，那么，通過這兩個(gè)截面的( ) A．電流相等 B．電流不相等 C．自由電子定向移動(dòng)的速率相等 D．自由電子定向移動(dòng)的速率不相等 答案：AD,,易錯(cuò)點(diǎn)：在電解液導(dǎo)電時(shí)，忽視正、負(fù)離子反向移動(dòng)對(duì)電流的貢獻(xiàn)而導(dǎo)致錯(cuò)解 案例：如圖所示的電解液接入電路后，在t時(shí)間內(nèi)有n1個(gè)一價(jià)正離子通過溶液內(nèi)截面S，有n2個(gè)二價(jià)負(fù)離子通過溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為元電荷，則以下關(guān)于通過該截面的電流的說法中，正確的是( ),,正確答案：D,