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文檔簡介

2.1電源和電流第二章恒定電流1一、預(yù)習(xí)檢測1.電流:

電荷的熱運動,從宏觀上看,不能形成電流.

電荷的定向移動形成電流.2二、揭示教學(xué)目標并引入新課1.讓學(xué)生明確電源在直流電路中的作用,理解導(dǎo)線中的恒定電場的建立2.知道恒定電流的概念和描述電流強弱程度的物理量---電流3.從微觀意義上看電流的強弱與自由電子平均速率的關(guān)系。重點:理解電源的形成過程及電流的產(chǎn)生。難點:電源作用的道理,區(qū)分電子定向移動的速率和在導(dǎo)線中建立電場的速率這兩個不同的概念。3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?4A、B間的電勢差會發(fā)生什么變化最后A、B兩個導(dǎo)體球會達到什么狀態(tài)?R中出現(xiàn)了怎樣的電流-A++++++++B_______-BA三、問題引導(dǎo)下再學(xué)習(xí)5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67AB水池抽水機在A、B之間連接一臺抽水機,將水池B中的水抽到水池A中,這樣可保持A、B之間的高度差,從而使水管中有源源不斷的水流。8---+A+++++++___B_____P--電源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.9--+A+++++++___B_____PMNE0MNE0E0E′

MNE導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場導(dǎo)體內(nèi)的電場線保持和導(dǎo)線平行假設(shè)在電源正、負極之間連一根導(dǎo)線10

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(dāng)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.11

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。

12

恒定電場

由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場.13恒定電場電場強度不變自由電子在各個位置的定向運動速率也不變串一個電流表,讀數(shù)不會變?

14恒定電流:

大小、方向都不隨時間變化的電流15電流——電流的強弱程度2、公式:3、單位:安培A

其他單位mAμA1、定義:用單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量表示電流強弱16(1)電流為標量,電流雖有方向但是標量

(2)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總電荷量的絕對值之和。

例題1:某電解池,如果在1s中內(nèi)共有5.0×1018個二價正離子和5.0×1018個二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:3.2A說明

四、課堂訓(xùn)練與檢測17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。-------ABl18

氫原子的核外只有一個電子,設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運動。已知電子的電荷量為e,運動速率為v,求電子繞核運動的等效電流多大?19vtvsv2.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ρ=8.9×103kg/m3

,銅的摩爾質(zhì)量M=6.02×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.62×1023mol-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四、課堂訓(xùn)練與檢測20思考題如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導(dǎo)速率,和我們的生活經(jīng)驗是否相符?怎樣解釋?21

三種速度的區(qū)別(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10-5m的數(shù)量級。(對每個電子而言)(3)電子熱運動速率,任何微觀粒子都做無規(guī)則運動,其速度與溫度有關(guān),通常情況為每秒105米。五、完全達標教學(xué)221、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:提供持續(xù)的電壓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流.5、電流:表示電流的強弱程度的物理量.

(1)定義式I=q/t

(2)金屬導(dǎo)體中電流的計算式n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)目,S為導(dǎo)體橫截面積,v為電荷定向移動速率,q為每個自由電荷的電量六、課堂小結(jié)23七、作業(yè)布置1.完成預(yù)習(xí)學(xué)案2、一線精練:必做:課堂10分鐘,A組選作:B組24

來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流為1mA的細柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷量e=1.60×10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。如圖所示,假定分布在質(zhì)子源到靶之間的

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