11.1电源和电流 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
第十一章、电路及其应用
电路中最核心的元器件？
电源
第1节 电源和电流
一、电源(power source)
1.定义：把正电荷持续移到正极以维持一定电压的装置
2.恒定电场(steady electic field)
E
思考：①为什么家里开关一接通，灯马上亮？
思考：②电子在导线里移动的速率是匀速还是加速？
+
-
+
+
+
-
-
-
-
+
稳定电荷形成的电场
-
+
电容器
正极
负极
-
-
-
-
-
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-
-
-
-
-
-
正极
负极
1、在导线中，电场方向是怎样的？
3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？
4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？
5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？
非静电力
电源
2、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？
负功
把其它能转化为电能
思考：
化学电池:
发 电 机:
通过化学反应
通过电磁作用
E
不同电源转化电能的本领一样吗？
如何描述这种本领呢？
送的电荷多就说本领高吗？
还要看转化成的电能有多少
A电源 送了10C 克服20J功
B电源 送了5C 克服15J功
qE
运送单位电量克服电场力做的功
E
+
-
+
+
+
-
-
-
+
正极
负极
第2节 电动势
一、电源(power source)
1.定义：
二、电动势(electromotive force)
2.定义式：
3.单位：
非静电力移动正电荷所做的w跟q的比值。
伏（V）
4.标矢性：
标量，
5.物理意义：
反映电源转化电能本领的大小。
但有方向，电源内部负极指向正极
由电源中非静电力的特性决定
干电池的电动势1.5V是什么意思？
啊
三、电流(electric current)
第1节 电源和电流
1.定义：电荷的定向移动
2.方向：
规定正电荷定向移动方向
电源外部:
正极→负极,
负极→正极
E
+
-
+
+
+
-
-
-
正极
负极
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
电源内部:
三、电流(electric current)
3.条件：
导体两端有电势差
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
不断向外发射大的电子枪？
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
O
绕着你悬转的带电金属球
+
太花时间，可以办个讲座
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
你绕着带电金属球悬转
+
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
O
绕着你悬转的金属球？
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
O
绕着你悬转的带电金属球
+
思考：电子绕着氢原子核旋转形成电流了吗？
+
-
等效电流
+
+
+
+
+
+
旋转的带电圆盘？
你绕着带电金属球悬转
+
4.分类：
直流电：
交流电：
恒定电流(steady crrunt):
方向不变。
方向改变。
大小方向都不变
第1节 电源和电流
一、电源
四、电流
1.定义：电荷的定向移动
2.方向：
规定正电荷定向移动的方向
3.条件：
导体两端有电势差
显然电流有强弱之分，如何描述电流的强弱呢？
水管里的水流有缓急之分，如何表述呢？
从水管流出的水量与所用的时间之比来表示。
导体中的电流强弱又如何表示它呢？
+
+
+
+
流过某横截面的电量q跟时间t的比值
5.电流强弱:
简称电流
流过某横截面的电量q跟时间t的比值
(1)定义：
第1节 电源和电流
四、电流
一、电源
+
+
+
+
1.定义：电荷的定向移动
2.方向：
规定正电荷定向移动的方向
4.分类：
3.条件：
导体两端有电势差
(3)单位：
(2)定义式：
毫安(mA)、微安( A)
1A＝
103mA
＝106 A
安培(A)
电流有哪些因素决定呢？
5.电流强弱:
简称电流
(1)定义：
(4)标矢性：
标量，遵循代数法则
流过某横截面的电量q跟时间t的比值
在导体AD上加上电压，设导体的横截面积为S．导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内通过横截面C 的电量Q是多少？I是多少？
A
D
B
C
v
Q =
S
Vt
S
n
I=
Q
t
=nqvs
q
t
(3)单位：
(2)定义式：
毫安(mA)、微安( A)
1A＝
103mA
＝106 A
安培(A)
电流有哪些因素决定呢？
5.电流强弱:
简称电流
(1)定义：
通过导体横截面的电量q跟所用时间t的比值
(4)决定式:
I=
nqvs
（n为单位体积内自由电荷数）
思考：在导体AD上加上电压，设导体的横截面积为S．导体每单位长度内的自由电荷数为n，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v，则在时间t内通过横截面C 的电量Q是多少？I是多少？
A
D
B
C
v
Q =
S
Vt
n
I=
Q
t
=nqv
q
t
(3)单位：
(2)定义式：
毫安(mA)、微安( A)
1A＝
103mA
＝106 A
安培(A)
电流有哪些因素决定呢？
4.电流强弱:
简称电流
(1)定义：
通过导体横截面的电量q跟所用时间t的比值
(4)决定式
I=
nqvs
（n为单位体积内自由电荷数）
I=
nqv
（n为单位长度内自由电荷数）
[例1]　在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图2所示。如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流为多大？
解：由A指向B
=0.16 A
[针对训练1] 北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为光速的十分之一，则在整个环中运行的电子数目为(　　)
A.5×1011个
B.5×1019个
C.1.0×1013个
D.1.0×103个
A
[例2] (多选)一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(　　)
AC