1、2.1電源和電流景泰二中高二物理備課組 肖濤 電閃雷鳴時,強大的電流使天空發出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續發光,這是為什么?一、電流的形成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 有A、B兩個導體，分別帶正負電荷，在它們的周圍形成電場， A、B之間存在電勢差.若在它們之間連接一條導線R，導體中的自由電子在電場力的作用下由B到A發生定向移動，周圍的電場迅速減弱，電勢差很快消失，兩導體成為一個等勢體。這種情況下，導體中形成的只是一短暫的瞬時電流. 導體中產生電流的條件:導體兩端存在電勢差AB水池抽水機 倘若在A、B之間連接一個裝置P，它

2、能源源不斷地把經過導線R流到A的電子取走，補充給B，使A、B始終保持一定數量的正、負電荷，這樣，A、B周圍的空間始終存在電場， A、B之間便維持著一定的電勢差。由于電場的存在，自由電子就能不斷地由B經過R向A定向移動，使電路中保持持續的電流。-+A+_B_P-R-+A+_B_P-二、電源 1.能把自由電子從正極搬到負極的裝置就是電源。 A和B分別是電源的正、負兩個電極.2.電源的作用:保持導體兩端存在電勢差(電壓),使電路有持續的電流.R 形成電流的條件： （1）存在自由電荷： 金屬導體：自由電子. 電解液：正、負離子.（2）導體兩端存在電壓. 當導體兩端存在電壓時，導體內建立了電場，導體中的

3、自由電荷在電場力的作用下發生定向移動，形成電流.-+A+_B_P 假設在電源正、負極之間連一根導線，情況又如何呢？三、恒定電場 A、B之間無導線連接時，在A、B周圍形成了穩定分布的靜電場。-+A+_B_PMNE0FFnFtMNE0E0E MNE 導線內很快形成沿導線方向的電場導體內的電場線保持和導線平行 在電源正、負極之間連一根導線，取部分電路放大分析. 導線內的電場，是由電源、導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定的，電場的分布也是穩定。這種由穩定分布的電荷所產生的穩定的電場，稱為恒定電場. 由于恒定電場的作用，導體中自

4、由電荷定向運動的速率會增加；而運動過程中自由電荷會與導體內不動的粒子碰撞而減速，因此自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。 我們把大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。四、恒定電流: 1、大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流. 2、電流強度(I):表示電流的強弱程度. 定義:通過導體橫截面的電量q跟通過這些電量所用時間t的比值叫做電流 . 公式:I= q / t 變形： q= I t 單位:國際單位： 安培(A) 1A=1C/s 常用單位：毫安（mA）、微安（A） 關系：1安培(A) =103毫安（mA） =106微安（A） 方向規定：正電荷定向移動的方向為電流的方向，則負電荷定向

5、移動的方向與電流的方向相反。電流是標量它的運算不遵循平行四邊形定則（1）公式:I= q / t適用于任何電荷的定向移動形成電流的計算。（2）在金屬導體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反；（3）在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負離子定向移動方向相反導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。注意1、在金屬導體中，若10s內通過橫截面的電量為10C，則導體中的電流為_A； 1A 2、某電解槽橫截面積為0.5m2，若10s內沿相反方向通過橫截面的正負離子的電量均為10C，則電解液中的電流為_A 2A 例題選講：五電流大小的

6、微觀解釋： 在加有電壓的一段粗細均勻的導體AD上選取兩個截面B和C，設導體的橫截面積為S導體每單位體積內的自由電荷數為n，每個電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v. 則在時間t內處于相距為 vt 的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C 已知：n為單位體積內的自由電荷的個數，S為導線的橫截面積，v為自由電荷的定向移動速率 .在時間t內通過導體某截面的電量為 Q=(VtS)nq 所形成的電流為: I=Q/t=nqSV例題3.（課本42頁） S=1mm2,I=1A, =8.9103kg/m3, M=6.410-2kg/mol, NA=6.021023mol-1 e=-1.610-19C 求v

7、vtvsv思考題 如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎樣解釋？ 電子定向移動的速率約10 -5 m/s， 電子熱運動的平均速率10 5 m/s， 電場的傳播速率310 8 m/s. 電子定向運動的速率太小，和我們生活經驗中電流的傳導速率完全不相符。 實際上，當開關閉合的瞬間，電路中的各個位置迅速建立了恒定的電場，電路中的自由電子在熱運動的基礎上只是幾乎同時開始定向移動，從而在整個電路上幾乎同時形成了電流。4、關于電流的方向，下列敘述中正確的是A金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向B在電解質溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定C不論何種導體，電流的方向規定為正電荷定向移動的方向D電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同 C5、某電解質溶液，如果在1 s內共有5.01018個二價正離子和1.01019個一價負離子通過某橫截面，