物理3-1第二章第1節(jié)

1、 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心我們讓你更放心 ！ 第第1節(jié)電源和電流節(jié)電源和電流恒定電流恒定電流 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回電流對人體的危害 小于0.01 A有麻刺感或無感覺，0.02 A有疼痛感，0.03 A使呼吸紊亂，0.07 A使呼吸極度困難，0.1 A因心肌纖維震顫而死亡，大于0.2 A無心肌纖維震顫，但有嚴重燒傷及呼吸困難通常電流在0.10.2 A之間是最致命的，因為這個電流強度會引起心肌纖維震顫這種震顫是一種心肌失去控制的痙攣性抽搐，其結(jié)果是血流停止，并導致迅速死亡可

2、是超過0.2 A的電流造成心臟停跳，經(jīng)常規(guī)急救措施就能使心臟重新跳動，因此有控制的電擊是使心肌纖維震顫停止的唯一辦法可見，0.10.2 A之間的電流與較大的電流相比，更易引起死亡 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回通過觸電者的電流大小，一般是取決于皮膚的電阻，濕皮膚與干皮膚電阻范圍大約在1500 k之間足夠大的電流能引起手腳肌肉收縮，觸電者往往有抓住不放的現(xiàn)象起初，電流往往還未達到致命的大小，但因皮膚的電阻是隨時間增加而減小的，當電流強度達到0.1 A時，便可致人于死地電流通過人體要放熱，因此，人觸電死亡，實際上是電流通過人體(尤其是心臟)時把人燒死的如果發(fā)現(xiàn)某人

3、觸電而被粘在電線上，應(yīng)該用干木棒或干衣服、繩索等將觸電者盡快與電線分離 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回1分別帶正、負電荷的A、B兩個導體，若用導線R連接，導線R中可能存在一個_電流若要保持持續(xù)的電流，A、B間需維持著一定的_能使A、B間維持一定的電勢差的裝置稱為_2達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導線內(nèi)的電場是由_、_等電路元件所積累的電荷共同形成的電荷的分布是_的，電場的分布也是_的且導線內(nèi)的電場線保持和導線_答案：1瞬時電勢差電源 2電源導線穩(wěn)定穩(wěn)定平行 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更

4、放心！ 返回3由穩(wěn)定分布的_所產(chǎn)生的穩(wěn)定的_，稱為恒定電場靜電場中的電勢、電勢差及其與電場強度的關(guān)系等在恒定電場中_適用4我們把_都不隨時間變化的電流稱為恒定電流5I表示電流、q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量，它們間的關(guān)系式為：_.答案：3電荷電場同樣 4大小、方向 5qIt 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回一、電源1導體中的自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流有A、B兩個導體，分別帶正、負電荷如果在它們之間連接一條導線R，如下圖(a)所示，導線R中的自由電子便會在靜電力的作用下定向運

5、動，B失去電子，A得到電子，周圍電場迅速減弱，A、B之間的電勢差很快就消失，兩導體成為一個等勢體，達到靜電平衡如下圖(b)所示 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回2電源可使電路中保持持續(xù)電流在上述情況中，導線R中的電流只是一個瞬時電流倘若在A、B之間連接一個裝置P，它能源源不斷地把經(jīng)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(shù)量的正、負電荷，這樣，A、B周圍空間(包括導線之中)始終存在一定的電場，A、B之間便維持著一定的電勢差由于這個電勢差，導線中的自由電子就能不斷地在靜電力作用下由B經(jīng)過R向A定向移動，使電路中保持持續(xù)的電流如下圖所示，能把電子從A

6、搬運到B的裝置P就是電源 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 下列關(guān)于電源的說法正確的是()A電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B電源的作用是使電源的正負極保持一定量的正、負電荷，維持一定的電勢差C與電源相連的導線中的電場是由電源正、負極上的電荷形成的D在電源內(nèi)部正電荷由負極流向正極，負電荷由正極流向負極 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回解析：在電源內(nèi)部由非靜電力做功(如洛倫茲力等后面將學到)將正電荷由負極搬到正極，將負電荷由正極搬到負極，使正、負極維持一定的電勢差；同時將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故A、B、D正確導線中的電場是由電

7、源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的，故C錯答案：ABD 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回二、導線中的電場1恒定電場的形成導線本身由許多帶電粒子(電子和質(zhì)子)組成，當它和電源連通后，在電源兩極上的正、負電荷激發(fā)的電場作用下，導線的表面以及導線的接頭處會有電荷積累，正是這些電荷激發(fā)了導線內(nèi)外的電場，也正是依靠這些電荷才保證導線內(nèi)部的場強沿導線方向，所以導線中的電場，是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的，并且形成過程是在接通電源后的極短時間內(nèi)(以光速)完成 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回2恒定電場導線與電源連通后，導線

8、內(nèi)部很快形成沿導線切線方向的電場，這個電場是由電源、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(wěn)定的，電場的分布也不會隨時間變化這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，稱為恒定電場由于在恒定電場中，任何位置的電場強度都不隨時間變化，所以它的基本性質(zhì)與靜電場相同在靜電場中所講的電勢、電勢差及其與電場強度的關(guān)系等，在恒定電場中同樣適用 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 關(guān)于導線中的電場，下列說法正確的是()A導線內(nèi)的電場線可以與導線相交B導線內(nèi)的電場E是由電源電場E0和導線側(cè)面堆積電荷形成的電場E疊加的結(jié)

9、果C導線側(cè)面堆積電荷分布是穩(wěn)定的，故導線處于靜電平衡狀態(tài)D導線中的電場是靜電場的一種 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回解析：導線內(nèi)的電場線與導線是平行的，故選項A錯導線中的電場是電源電場和導線側(cè)面堆積電荷形成的電場疊加而成的，故選項B對導線內(nèi)電場不為零，不是靜電平衡狀態(tài)，導線中的電場是恒定電場，并不是靜電場的一種，故選項C、D錯答案：B 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回1把一個金屬導體的兩端與具有不同電勢的帶電物體接觸，導體中的電荷將怎樣運動？答案：金屬導體中能夠自由移動的電荷是帶負電荷的電子，而負電荷在電場力作用下，將由低電勢處

10、向高電勢處移動，因此金屬導體中的電荷(電子)將從低電勢的物體向高電勢的物體運動變式遷移變式遷移 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回三、電流1電流：通過導體橫截面的電荷量跟通過這些電荷量所用時間的比值2物理意義：表示電荷定向移動快慢程度，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過導體某一橫截面上的電荷量3公式： ，其中q是在時間t內(nèi)通過導體某一橫截面上的電荷量4單位：安培，符號A，其他單位：毫安(mA)、微安(A)，1 A103 mA106 A. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回注意：無論是正電荷定向移動形成的電流還是負電荷定向移動形成的電流，電荷量

11、都取其絕對值進行計算如果正負電荷同時定向移動形成電流時(如電解液導電)， 中的q為通過導體橫截面的正、負兩種電荷電荷量的絕對值之和，而不能取正負電荷抵消的代數(shù)和，這是因為負電荷定向移動形成的電流方向與正電荷定向移動形成的電流方向相同 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回5恒定電流：方向不隨時間變化的電流是直流電，方向和大小都不隨時間而變化的電流是恒定電流6五點說明詮釋電流概念(1)電流方向的規(guī)定：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向(2)金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回(3)電解液中正、

12、負離子定向移動方向雖然相反，但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的，此 中，q為正電荷總電荷量和負電荷總電荷量的絕對值之和(4)電流雖有大小和方向，但不是矢量(5)qIt是求電荷量的重要公式，其變形公式 求出的是電流在時間t內(nèi)的平均值，對恒定電流來說，其瞬時值與平均值相等 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 一硫酸銅電解槽的橫截面積為2 m2，在0.4 s內(nèi)若相向通過同一橫截面的銅離子和硫酸根離子分別為5.6251018個和4.7351018個，則電解槽中的電流是多大？方向如何？解析：電解槽中的電流是銅離子和硫酸根離子分別向相反的方向運動形成的所以電流的方向與

13、銅離子定向移動的方向相同銅離子和硫酸根離子都是二價離子，每個離子的電荷量為q1q221.61019 C. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回答案：8.3 A，方向與銅離子定向移動的方向相同點評：在電解液中，形成電流的自由電荷是正負離子，通過某一橫截面的電荷量為正負電荷遷移電荷量的絕對值之和 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回變式遷移變式遷移2.在如圖所示的電路中，5 s內(nèi)有10 C正離子從左側(cè)通過橫截面yy，與此同時有10 C負離子從右側(cè)通過橫截面yy，求電解液中的電流和電流表的讀數(shù)？解析：電流表的讀數(shù)和電解液中的電流是相同的，也是4

14、 A.答案：4 A 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回四、電流的微觀表達式1電流的微觀表達式為InqSv推導：如右圖所示，AD表示粗細均勻的一段長為l的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設(shè)導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量為q. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回AD導體中的自由電荷總數(shù)：NnlS.總電荷量QNqnlSq.所有這些電荷都通過橫截面D所需要的時間：由此可見，從微觀上看，電流取決于導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、電荷量、定向移動速率，還與導體的橫截面積有

15、關(guān) 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回2三種速率的區(qū)別電流傳導速率、電子定向移動速率、電子熱運動速率(1)電流傳導速率等于光速，電路一接通，導體中的電子立即受到電場力作用而定向移動形成電流(對整體而言)(2)電子定向移動速率，其大小與電流有關(guān)，一般數(shù)量級為105 m/s.(對每個電子而言)(3)電子熱運動速率，任何微觀粒子都做無規(guī)則運動，其速度與溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 返回 有一橫截面積為S的銅導線，流經(jīng)其中的電流為I；設(shè)每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電荷量為e，此電子的定向移動速率為v，在t時間內(nèi)，通過導線橫截面的自由電子數(shù)可表示為(