
1.電流是怎樣形成的? 電流是由電荷的定向移動(dòng)而形成的。2.形成電流之前導(dǎo)體中有自由電子嗎? 有,做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
3.電荷為什么能定向移動(dòng)?有電勢(shì)差, 電荷受到電場(chǎng)力的作用.
討論總結(jié):要形成電流,必須滿足什么條件? 1、要有自由電荷 2、要有電勢(shì)差
A得到電子,B失去電子,周圍電場(chǎng)迅速減弱。
自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體,達(dá)到靜電平衡,導(dǎo)線中產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流。
思考:導(dǎo)線中產(chǎn)生的電流是瞬時(shí)電流,如何使導(dǎo)線中有持續(xù)電流呢?
裝置P能源源不斷的把電子從A搬運(yùn)到B,從而能保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),從而使得電路中有持續(xù)的電流
1.電源是能把 不斷的從正極搬運(yùn)到負(fù)極,從而維持正負(fù)極有一定電勢(shì)差的裝置。
2.作用:保持導(dǎo)體兩端的 ,使電路有持續(xù)的電流。
(1)存在自由電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子氣體導(dǎo)電——正負(fù)離子 和自由電子
(2)導(dǎo)體兩端存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí),導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng),導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流。
在有電源的電路中,導(dǎo)線內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度有何特點(diǎn)呢?
導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng),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(yùn)動(dòng),但有的流走了,另外的又來補(bǔ)充,所以電荷的分布是穩(wěn)定的,電場(chǎng)的分布也不隨時(shí)間變化。
由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng).
1.大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。
2.電流(I):表示電荷流動(dòng)的強(qiáng)弱程度。
⑴定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過這些電量 所用時(shí)間t的比值叫做電流。
常用單位:毫安(mA)、微安(μA)
⑸電流是標(biāo)量,運(yùn)算不遵循平行四邊形定則
正電荷定向移動(dòng)的方向(電子流動(dòng)的反方向)
1 A=103 mA=106 μA
(1)適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。
(2)在電解液中,電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同,與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反.導(dǎo)電時(shí),是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流,電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。
例1.正誤判斷。(1)電源能把自由電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極。 ( )解析:電源把電子從電源正極“搬運(yùn)”到負(fù)極,以增加其電勢(shì)能。答案:√(2)因?yàn)殡娏骷扔写笮∮钟蟹较?所以電流是矢量。 ( )解析:電流雖然有方向,但不是矢量,其運(yùn)算遵從代數(shù)法則。答案:×(3)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量越多,電流越大。 ( )
答案:×(4)電流的方向與電荷定向移動(dòng)的方向相同。 ( )解析:電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。答案:×
例2.(多選)關(guān)于電流,下列敘述正確的是( )A.只要將導(dǎo)體置于電場(chǎng)中,導(dǎo)體內(nèi)就有持續(xù)的電流B.電源的作用是使閉合電路中有持續(xù)的電流C.導(dǎo)體內(nèi)沒有電流,說明導(dǎo)體內(nèi)部的電荷沒有移動(dòng)D.恒定電流是由恒定電場(chǎng)產(chǎn)生的解析:電流有瞬時(shí)電流和恒定電流之分,瞬時(shí)電流是電荷的瞬時(shí)定向移動(dòng)形成的,而恒定電流是在導(dǎo)體兩端加穩(wěn)定的電壓時(shí)形成的,電源的作用就是在導(dǎo)體兩端加上穩(wěn)定的電壓,從而在導(dǎo)體內(nèi)部形成電場(chǎng)而產(chǎn)生持續(xù)的電流,選項(xiàng)B、D正確。答案:BD
例3.(1)在金屬導(dǎo)體中,若10 s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為10 C,則導(dǎo)體中的電流為多少安?(2)某電解槽橫截面積為0.5 m2,若10 s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10 C,則電解液中的電流為多少安?
因負(fù)電荷形成的電流方向與其定向移動(dòng)方向相反,所以兩種電荷形成的電流方向相同。故電解液中的電流I=I1+I2=2 A。
答案:(1)1 A (2)2 A
一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長(zhǎng)為l,兩端加一定的電壓,自由電荷定向移動(dòng)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(gè)自由電荷量為q,求電流表達(dá)式I。
電荷的定向中的自由電荷數(shù):N=nLs總電荷量:Q=Nq=nLsq所有這些電荷都通過左端橫截面S的時(shí)間t=L/v可得導(dǎo)體中的電流:
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