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11.1 电源和电流
第十一章 电路及其应用
学习目标
基本 要求 1．从能量角度理解电源的作用。
2．了解电源使电路形成电流的机制。
3．知道电荷的定向移动形成电流，知道电流方向的规定。
4．知道电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题。
发展 要求 1．能区别导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。
2．能根据电流的定义式计算电荷运动所产生的等效电流。
说明 1．不要求计算液体导电时的电流。
2．不要求解决与导线内部自由电子定向运动速率相联系的问题。
问题
电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，
而手电筒中的小灯泡却能持续发，这是为什么？
P
电源
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如何才能让电荷一直源源不断的移动？
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电源：能把电子从负极搬运到正极的装置。
恒定电场：若电源源源不断的补充流走的电荷，让两极电荷量始终保持不变，这样稳定分布的电荷所产生的稳定的电场
恒定电流：在恒定电场的作用下，形成的大小、方向都不随时间变化的电流。
小试牛刀
现代生活离不开电源，数码相机、手机、蓝牙耳机等许多电子产品，都需要配备各式各样的电源。下列关于电源的说法正确的是( )
A. 电源的作用是使导体中形成电场
B. 电源的作用是能为电流提供自由电子
C. 只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D. 电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极
A
恒定电流
电子的运动是否“一帆风顺”？
电流
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导体中的自由电荷在运动过程中会与导体内不动的粒子不断碰撞，阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。
电流的大小如何判断？
电流
定义：用单位时间通过导体横截面积的电量表示电流（用来描述电流的强弱）
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通过两端导体的电流一样吗？
（与很截面积大小无关）
电流方向
电流
议一议：若单位时间，正电荷通过横截面为3C，负电荷通过横截面为-2C，则电流为多少？
小试牛刀
某电解液如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个二价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是( )
A. 0 B.0.8A C.4.8A D.3.2A
A
电流
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电流方向
定义：用单位时间通过导体横截面积的电量表示电流（用来描述电流的强弱）
方向：规定为正电荷的移动方向为电流方向（负电荷相反）.
单位：安培（A）, 此外还有毫安（mA）、微安（uA）
国际单位制中的基本单位
电流是标量
小试牛刀
关于电流的方向，下列说法正确的是( )
A. 电源供电的外部电路中，电流的方向是从低电势一端流向高电势一端
B. 电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
C. 电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
D. 电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反
D
拓展学习：电流的微观解释
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1、通常情况下：自由电子不断地做无规则的热运动，速率约为105m/s，不形成电流.
2、两端有电势差：在静电力的作用下定向移动（自由电子定向移动的平均速率约为10-4m/s），从而形成电流.
为何开关一闭合灯就亮了？
拓展学习：电流的微观表达式
假设：设导体的横截面积为S，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的平均速率为v.
经过时间t，通过某一横截面的自由电子数为nSvt，对应的电荷量Q=neSvt，
代入电流定义式，则
生活中的物理——锂电池
什么意思？
电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量，通常以“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）作单位
小结
电源：
能把电子从负极搬运到正极的装置。
恒定电流：
大小、方向都不随时间变化的电流。
电流：
定义：单位时间通过导体横截面积的电量
公式：
方向：正电荷的移动方向
单位：安培A

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