人教物理選修電源和電流學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1人教物理選修電源和電流人教物理選修電源和電流第一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。第1頁/共21頁第二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生導(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定向移動形成電流. (瞬時(shí)電流瞬時(shí)電流) 1、電流的形成、電流的形成第2頁/共21頁第三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。2 2、持續(xù)電流的形成、持續(xù)電流的形成倘若在倘若在A,BA,B之間連接一個(gè)裝置之間連接一個(gè)裝置P,P,作用是不斷地把電子從作用是不斷地把電子從A A搬運(yùn)到搬運(yùn)到B B，使使ABAB之間始終存在一定的電場，從而保持持續(xù)電流。之間始終存在一定的電場，

2、從而保持持續(xù)電流。裝置P電源第3頁/共21頁第四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。-BA-A+_B_等勢體等勢體導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件條件: :導(dǎo)體兩端存在導(dǎo)體兩端存在電勢差電勢差A(yù)B水池導(dǎo)體中自由電子的定向移導(dǎo)體中自由電子的定向移動使兩個(gè)帶電體成為等勢動使兩個(gè)帶電體成為等勢體體, ,達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線R R中會產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流中會產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流抽水機(jī)抽水機(jī)第4頁/共21頁第五頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。-+A A+_B B_P P-電源電源1.1.能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置. .2.2.作用作用: :保持導(dǎo)體兩端的

3、電勢差保持導(dǎo)體兩端的電勢差( (電壓電壓),),使電路有持續(xù)的電流使電路有持續(xù)的電流. .第5頁/共21頁第六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。-+A+_B_P假設(shè)在電源正、負(fù)極之假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線間連一根導(dǎo)線MNE0FFnFt二二. .導(dǎo)線中的電場導(dǎo)線中的電場第6頁/共21頁第七頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。-+A+_B_P假設(shè)在電源正、負(fù)極之假設(shè)在電源正、負(fù)極之間連一根導(dǎo)線間連一根導(dǎo)線MNE0FFnFtMNE0E0E MNE導(dǎo)線內(nèi)很導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿快形成沿導(dǎo)線方向?qū)Ь€方向的電場的電場二二. .導(dǎo)線中的電場導(dǎo)線中的電場導(dǎo)體內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行導(dǎo)體內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行

4、第7頁/共21頁第八頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。第8頁/共21頁第九頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。思考題思考題第9頁/共21頁第十頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。第10頁/共21頁第十一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。 由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場穩(wěn)定的電場稱為恒定電場. .第11頁/共21頁第十二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。恒定電場恒定電場電場強(qiáng)度大小不變電場強(qiáng)度大小不變自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動速率也不自由電子在各個(gè)位置的定向運(yùn)動速率也不變變串一個(gè)電流表串一個(gè)電流表, ,讀數(shù)不會變讀數(shù)不會變( (恒恒定電流定電流) )第12頁/共21

5、頁第十三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。tqI 電流：電流：1、 定義：定義： 用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量表示電流強(qiáng)弱用單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量表示電流強(qiáng)弱 2、 公式：公式：Itq 4 、 方向：正電荷定向移動的方向方向：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。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。 可得可得 3、 單位：安培單位：安培 A 其他單位其他單位 mA A第13頁/共21頁第十四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。答案：答案：3.2A第14頁/共21頁第十五頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。eNMNeQAvtS由tQI 得M

6、eIAvSN從中解出SNAIMve代入數(shù)值后得 v =7.5 10-5 m/s計(jì)算時(shí)S是如何處理的？N代表什么物理量？第15頁/共21頁第十六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長為l,兩端加一定的電壓，自由電荷定兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為向移動的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體每單位體，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為，每個(gè)自由電荷量為q。-AB總電量總電量電荷總數(shù)電荷總數(shù)nqSvnlSql/v vNqtQIl/v v第16頁/共21頁第十七頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。vtv

7、sv例3.有一條橫截面積有一條橫截面積S=1mmS=1mm2 2 的銅導(dǎo)線，通過的電的銅導(dǎo)線，通過的電流流I=1A .I=1A .已知銅的密度已知銅的密度=8.9=8.910103 3 kg/m kg/m3 3 ，銅，銅的摩爾質(zhì)量的摩爾質(zhì)量M=6.02M=6.021010-2 -2 kg/molkg/mol，阿伏加德羅，阿伏加德羅常數(shù)常數(shù)N NA A=6.62=6.6210 10 2323molmol-1-1，電子的電量，電子的電量e=1.6 e=1.6 10 10 - -1919 C C (假設(shè)每個(gè)銅原子只提供一個(gè)電子參與假設(shè)每個(gè)銅原子只提供一個(gè)電子參與導(dǎo)電）導(dǎo)電）。求。求: :銅導(dǎo)線中自由

8、電子定向移動的速率銅導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率AIMvSN e57.5 10/m s答案：第17頁/共21頁第十八頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。 電子定向移動的速率約電子定向移動的速率約10 10 -5-5 m/s m/s， 電子熱運(yùn)動的平均速率電子熱運(yùn)動的平均速率10 10 5 5 m/s m/s， 電場的傳播速率電場的傳播速率3 310 10 8 8 m/s. m/s.第18頁/共21頁第十九頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分。（1）電流傳導(dǎo)速率等于光速，電路一接通，導(dǎo)體中的電子立即）電流傳導(dǎo)速率等于光速，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。（對整體而言）受到電場力作用而定向移動形成電流。（對整體而言）（2）電子定向移動速率，其大小與電流有關(guān)，一般每秒為）電子定向移動速率，其大小與電流有關(guān)，一般每秒為10-2 -10-3m的數(shù)量級。的數(shù)量級。（對每個(gè)電子而言）（對每個(gè)電子而言）（3）電子熱運(yùn)動速率，任何微觀粒子都做無規(guī)則運(yùn)動，其速度與）電子熱運(yùn)動速率，任何微觀粒子都做無規(guī)則運(yùn)動，其速度與 溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米。溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米。第19頁/共21頁第二十頁，編輯于星期一：十三點(diǎn) 十四分