电源和电流及电动势复习课程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电源和电流及电动势,瞬时电流的形成,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动形成电流.,(瞬时电流),-,B,A,_,-,A,+,+,+,+,+,+,+,+,B,_,_,_,_,_,_,_,等势体,导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体,达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流,持续电流的形成,倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。,装置P,电源,抽水机,A,B,水池,类比,-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,一、电源,1.定义：能把自由电子从正极搬到负极的装置.,2.作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有,持续的,电流.,1、产生：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。,尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定（动态的平衡）。,二、导线中的电场,M,N,E,0,F,F,n,F,t,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,假设在电源正、负极之间连一根导线,二、导线中的电场,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,假设在电源正、负极之间连一根导线,M,N,E,0,F,F,n,F,t,M,N,E,0,E,0,E,M,N,E,3、导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场,导线中的电场的特点,1、导体内的电场线保持和导线平行,2、电荷的分布是稳定的,恒定电场,电场强度大小不变,自由电子在各个位置的定向运动,速率,也不变,串一个电流表,读数不会变(恒定电流),恒定电场,特点：,平均速率,恒定电流（,电流）,1、产生条件（1）存在自由电荷。,金属导体自由电子 电解液正、负离子,（2）导体两端存在电压,2、定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量表示电流强弱,3、公式：,可得,4、方向：正电荷定向移动的方向,（标量）,金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。,说明：,（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量。（2）,电解液,中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。,5、单位：安培 A 其他单位 mA A,6、电流的分类：直流和交流,三种速度的区别,（1）,电流传导速率,等于光速，电路一接通，导体中的电子立即,受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）,（2）电子,定向移动速率,，其大小与电流有关，一般每秒为10,-2,-10,-3,m的数量级。（对每个电子而言）,（3）电子,热运动速率,，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与,温度有关，通常情况为每秒几百米。,电流的微观表达式,推导：,一段粗细均匀的导体,长为,l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的,速率为,v,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,自由电荷量为q。,-,-,-,-,-,-,-,A,B,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/,v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/,v,1、形成电流的条件：,（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压,2、电源的作用：提供持续的电压,3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.,(恒定电场),4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.,5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.,（1）定义式 I=q/t,（2）金属导体中电流的计算式,小结,(,n,为单位体积内自由电荷数目，,S,为导体横截面积，,v,为电荷定向移动速率,q,为每个自由电荷的电量,),-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,电源的,作用,:把电子从,A搬运到B,的装置,保持,导体两端的,电压,(电势差),使电路有,持续,的,电流,.,电源内部是,什么力,把电子从,A搬运到B,呢,?,2.2 电动势,+,+,+,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,一、电源的概念,2、电源的内部电场方向如何？,1、电源外部，正电荷将怎样移动？,3、电源内部，正电荷将怎样移动？,4、电源内部的正电荷受到电场力方向？电场力做正功还是负功？,5、什么力来克服电场力做功？做正功还是负功？,6、电源内部的非静电力是由什么提供的？,从正极到负极,从负极到正极,从正极指向负极,负功,非静电力,正功,从正极指向负极,F,干电池,发电机,7、电源内部的能量是怎样转化的？,非静电力是化学作用,非静电力是电磁作用,电源内部非静电力克服电场力做功，,把其他形式的能转化为电势能,1、根据电源的作用，可以把电源与我们生活中的什么物体类比？,2、不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？,思考,电源:,是通过,非静电力做功,把其它形式的能,转化,为电势能的装置.,一、电源的概念,（,从能量的角度看,）,+,+,+,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,抽水机,增加水的,重力势能,电源,增加电荷的,电势能,不同的抽水机,抽水的本领(举起高度)不同,使单位质量的水所增加的,重力势能,不同,不同的电源,非静电力做功的本领,不同,使单位正电荷所增加的,电势能,不同,抽水机,电源,干电池,1.5V,1.5V,微型电池,250V,3V,蓄电池,200V,6V,二、电动势,1,、定义：,电动势,在数值上,等于非静电力把,1C,的 正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.,2、,定义式：,3、单位：,伏特（,V,）1V=1J/C,4、标量,W：非静电力做的功,q：电荷量,电势差：,?,1,、定义,：,非静电力把正电荷从负极移到正极,所做的功跟它的电荷量的比值。,6、特点:,由,电源,中,非静电力的特性,决定,，跟电源的体积无关,跟电源外部电路无关.,5、物理意义：,反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小。,二、电动势,生活中的电池,太阳电池,干电池,铅蓄电池,锂电池,锌汞电池,锂离子,电池,禁止投,入火中,标称电,压3.6V,容量：,950mA.h,限制电,压4.2V,3、电池的容量:,电池放电时能输出的总电荷量,单位：安,时,(Ah)毫安,时(mAh),1、,电源的,电动势,手机待机时间长短和哪个参数有关,?,三、电源的重要参数,2、,电源的,内阻,:电源内部导体的电阻.,讨论,：,电动势E与电压U的区别,?,1、两个公式中W分别表示什么力做功?,2、能量是如何转化的?,中，W表示,电源内部,非静电力,做的功,中，W表示,电源外部,电场力,做的功,其它形式能转化为电势能,E,反映,电源,的特性,电势能转化为其它形式能,U,反映,电场,的特性,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,