1、第十一章 电路及其应用 无论在自然界还是在生产和生活领域,更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么,电荷为什么会流动?电荷流动服从什么规律,产生哪些效应?11.1电源和电流横县百合完全中学:韦衍虎18276143537问题导入 电闪雷鸣时,强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?瞬间的闪光持续的发光一、电源导线中存在自由电子无规则的热运动1.产生电流的条件 通过某一截面的自由电子数为0,导线中没有电流。电荷的定向移动形成电流。2.怎么样才能让电荷定向移动呢?+_B+A-BA电势差等势体形成瞬间电流自由电子定向运动3.怎么样才能得到
2、持续的电流呢?水流水势A水势B瞬时的水流类比连通管的水流抽水机水流水势A水势水势B持续的水流3.怎么样才能得到持续的电流呢?AB导体之间装上“抽水机P”瞬时的电流持续的电流电源:能把自由电子从正极搬到负极的装置。作用:保持导体两端的电势差(电压)二、恒定电流1.在有电源的电路中,导线内部的电场强度有何特点? A、B周围空间的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场。导体内的电场线保持与导线平行2.导体中自由电荷定向移动的原因恒定电场电场中自由电子受电场力大小不变自由电子在电路中定向移动的速率也不变串一个电流表,读数不会变恒定电流大小、方向不变
3、电流:表示电流强弱程度公式:(定义式)单位:安培 ,符号AtqI AAmAA310610,1C=1AS方向:效果一样哪边算是电流方向呢?正电荷定向移动的方向金属导体与自由电子定向移动方向相反。电解液与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反。注意:电流是标量,可以直接相加减。 q 的物理意义:通过导体横截面的电荷量金属导体找到它的电荷量就行电解液每秒1C每秒2C即相当于3C的正电荷从左往右运动,效果是一样的。q =1C+2C=3CAsCtqI313拓展学习电流的微观表达式:I=nesvn:粒子数e:单个粒子的电荷量s:导体的横截面积v:粒子的速度电流的微观解释 通常情况下,金属中的自由
4、电子不断地做无规则的热运动,它们朝任何方向运动的机会都一样。从宏观上看,没有电荷(自由电子)的定向移动,因而也没有电流。STSE电动汽车中的电池 电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量,通常以安时(Ah)或毫安时(mAh)作单位。单体锂离子电池的容量极为有限,为了满足需要,常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。例1:手电筒中的干电池给小灯泡供电时,在某次接通开关的10s内通过某一横截面的电荷量为3C,则电流是多少?课堂练习解:A103tqI例2:一条导线中电流为50A,在3.2s内通过这条导线某一横截面的电荷量是多少库伦?有多少个电子通过该横截面?解:根据电流公式:q=It代入解得:n=10
5、15个而q=电子数目乘以电子电量=ne=5010-63.2C=1.610-4C例3:关于电流,下列说法中正确的是 ( ) A.通过导体截面的电量越多,电流越大 B.电子运动的速率越大,电流越大 C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大 D.因为电流有方向,所以电流是矢量C课堂练习一、电源1.电流:电荷的定向移动形成电流。条件:存在自由电荷。导体两端始终存在电势差(电压)2.电源:能把自由电子从正极搬到负极的装置作用:保持导体两端的电势差(电压).课堂小结1.恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场。二、恒定电流2.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。 tqI 方向:正电荷定向移动的方向。单位:国际单位 安培(A) , 1C=1AS注意:电流是标量