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11.1 电源和电流
第十一章 电路及其应用
电闪雷鸣时天空会发出耀眼的闪光，能不能让这个现象运用到生活中呢？
闪电
想一想
它只能存在于一瞬间，要是能产生持续发光的现象就好了
回顾一下
静电感应现象
在这个过程中电子会发生定向移动，会产生电流
A
B
+
-
+
+
+
+
-
-
-
-
应该怎么办呢？
思考一下
B处电子移动到A处形成A到B的电流，但是B处电子有限，故不能持续不断的产生电流。
高电势
低电势
电源：能把电子从正极搬运到负极的装置
电源
如果有一个装置可以将移动到A的电子迅速搬回B就可以实现
A
B
+
-
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
A
+
+
+
+
+
+
+
_
_
_
B
_
_
_
_
_
P
-
-
1.电源：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)
使电路中有持续的电流.
一、电源
如何形成电流？
二、电流
电子定向移动形成电流
A
B
当A端电势与B端电势不相等
正电荷总是由电势高的地方运动到电势低的地方
负电荷（电子）总是由电势低的地方运动到电势高的地方
（1）电流的方向
回顾初中，我们学过：
正电荷移动的方向定义为电流方向。
负电荷（电子）移动方向的反方向为电流方向
二、电流
电源外部：正电荷由正极运动到负极
电源内部：正电荷由负极运动到正极
1.恒定电场：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——恒定电场。
2.特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不会随时间变化，基本性质与静电场相同;
3.适用情况：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系同样适用于恒定电场。
（2）恒定电场与恒定电流
-
-
-
A
+
+
+
+
+
+
B
_
_
_
_
_
_
H
P
-
-
二、电流
由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定。
恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流
（2）恒定电场与恒定电流
二、电流
（3）电流的大小
二、电流
比值定义式
通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值
3.公式：
2.物理意义:表示电流的强弱程度
1.定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做
电流。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量）
4.单位:
国际单位：
安培(A) 1A=1C/s
常用单位：毫安（mA）、微安（μA）
定义式：适用于任何电荷定向移动形成的电流
总结一下
二、电流
????=????????
?
即
5.方向：正电荷移动的方向
虽然有方向但是是标量哦！
课堂练习
1．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大B．导体两端没有电压时，导体中的自由电荷也在运动，所以导体中也有电流C．单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量
C
课堂练习
2．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有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时间内通过横截面积的电子数目可表示为（　　）
A．SvΔt B．nvSΔt C．IqΔt D．
课堂练习
3.如图所示，医学上心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至8.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，求：(1)这次放电有多少电荷量通过人体组织？(2)这次放电的平均电流大小？
推导：
故导体AB中的电流
导体中的自由电荷数
总电荷量
所有这些电荷通过横截面所需要的时间
设一段粗细均匀的导体长为l，自由电荷定向移动的速率为v，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。
（4）电流的微观表达式
二、电流
在打开灯泡开关时，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了电场（电流传导速度）。
随着电场的建立，电路中各处的自由电子在静电力的作用下几乎同时开始做定向移动（电子定向移动速度），整个电路也就几乎同时形成了电流。
电子定向移动的速率约10-5m/s
电子热运动的平均速率105m/s
电场的传播速率3×108m/s
三、三种速率
课堂练习
4. 如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I。已知金属导体的横截面积是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，则下列说法中正确的是（　　）
A．自由电子定向移动的速率为v0 B．自由电子定向移动的速率为v＝
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为v＝
1. 电源：能把电子从负极搬运到正极的装置
2. 电流：用单位时间通过导体横截面积的电量
大小：
方向：规定正电荷的定向移动方向为电流方向
电源外部：正极流向负极
电源内部：负极流向正极
2. 电池容量：单位mAh，为电荷量单位Q=It
决定式：
课堂小结
下课！

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