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人類通過對靜電場的研究不僅獲得了許多關(guān)于電現(xiàn)象的知識,而且形成了若干重要的電學(xué)概念和研究方法，成為電學(xué)理論的重要基礎(chǔ)。 但是，無論在自然界還是在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，更廣泛存在著的是電荷流動所引起的效應(yīng)。那么.電荷為什么會流動？電荷流動服從什么規(guī)律，產(chǎn)生哪些效應(yīng)?這些效應(yīng)對人類的生產(chǎn)、生活方式和社會進(jìn)步起著怎樣的作用呢？,第二章 直流電路,1,2.1 歐姆定律,2,3,(1)電流的發(fā)現(xiàn)者伽伐尼的觀點,這是一種“動物電”現(xiàn)象,金屬只是起了導(dǎo)電的作用。,(2)伏打的觀點,產(chǎn)生電流的關(guān)鍵是兩種不 同金屬的連接，青蛙肌肉只是 起了檢驗的作用。,18世紀(jì)末，意大利醫(yī)學(xué)教授伽伐尼發(fā)現(xiàn)，用相連的兩種金屬分別接觸青蛙肌肉的兩個位置，會引起肌肉的收縮。對這個現(xiàn)象:,4,基于這種思考，伏打發(fā)明了能夠提供持續(xù)電流的“電堆”——伏打電堆——最早的電源。,,伏打電堆在鋅片和銅片之間加上浸透了鹽水或堿水的厚紙、布片或皮革，再把幾十個這樣的單元疊置起來。,5,什么是電流？ 形成電流的條件是什么？部分電路歐姆定律的內(nèi)容是什么？,這一節(jié)課就讓我們來研究這些問題！,6,一、電 流,1．電流的形成：電荷的定向移動形成電流．,導(dǎo)體內(nèi)沒有電場時，導(dǎo)體中的大量自由電荷不停地做無規(guī)則熱運動，自由電荷向各個方向上運動的機(jī)會相等，因此在任何一段時間內(nèi)對導(dǎo)體內(nèi)的任意橫截面，從兩側(cè)穿過該截面的自由電荷數(shù)大致相等。從宏觀上看，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷沒有定向運動，也就是沒有電流,7,,2．形成電流的條件：,（1）存在自由電荷 金屬導(dǎo)體——自由電子，電解液——正、負(fù)離子． （2）導(dǎo)體內(nèi)存在電場 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場，導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流． 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流．,8,,3．電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向．,（1）在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動方向相反； ①在電解液中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負(fù)離子定向移動方向相反． ②在電源外部，電流的方向從電源正極流向負(fù)極（從高電勢流向低電勢）；電源內(nèi)部，電流的方向從負(fù)極流向正極。 （2）電流是標(biāo)量．,9,練習(xí)1、下列說法正確的是（ ） A．在導(dǎo)體中只要有自由電荷在運動就一定會形成電流 B．電流方向就是電荷定向移動的方向 C．在電路中電荷的定向移動方向總是沿著高電勢到低電勢的方向 D．金屬導(dǎo)體兩端存在電勢差時，必有電流通過導(dǎo)體,D,10,水管里的水流有緩急之分，如何表述呢？,從水管流出的水量與所用的時間之比來表示。,導(dǎo)體中的電流是否也有大小之分？又如何表示它呢？,11,,4．電流的強(qiáng)弱——電流強(qiáng)度 I,（4）電流的種類： ①直流電：方向不隨時間變化的電流。 其中：方向和強(qiáng)弱都不隨時間變化的直流電稱為恒定電流。 ②交流電：方向隨時間變化的電流。,（1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值叫做電流。 （2）定義公式：,（3）單位：在國際單位制中，電流的單位是安培，符號：A 常用單位：毫安（mA）、微安（ ? A）． 1A＝103mA＝106?A 電流是物理學(xué)中七個基本物理量之一，相應(yīng)的單位是基本單位。,I = q / t,（5）電流的測量,12,練習(xí)2、關(guān)于電流強(qiáng)度的下列說法中，正確的是（ ） A、導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度越大，表示通過其橫截面的電量越多 B、在相同時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電量越多，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度就越大 C、通電時間越短，電流強(qiáng)度越大 D、單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電量越多，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度越大,BD,13,例3 某電解池，如果在1s中內(nèi)共有5.0×1018個二價正離子和5.0×1018個一價負(fù)電子通過某橫截面，那么通過這個橫截面的電流強(qiáng)度是多大？,注意：在電解液中由于正負(fù)離子同時定向移動形成電流，q應(yīng)為正、負(fù)電荷量絕對值之和,14,5．決定電流大小的微觀量,在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個截面B和C，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S．導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)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(nèi)相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C ．,教材43頁 討論交流,15,由 可得,I＝nqvS,電流的微觀表達(dá)式：,16,二、歐姆定律,１、歐姆定律：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比．,3、適用范圍：,金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電,2、決定式:,電壓：,單位,測量,17,導(dǎo)體兩端的電壓U與通過導(dǎo)體的電流 I 的比值。,2、定義式：,3、單位：,4、物理意義：,1、定義：,兆歐（MΩ）,千歐（kΩ）,國際單位制中 歐姆（Ω）,反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用,三、電 阻,(R只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)),18,練習(xí)4、對于歐姆定律，理解正確的是（ ） A．從 可知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比 B．從 可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比 C．從 可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增高 D．從 可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時，導(dǎo)體的電阻也為零,A,19,四、導(dǎo)體的伏安特性,1．伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖所示：,思考：伏安特性曲線的斜率表示什么？,U-I曲線呢？,20,,2、線性元件和非線性元件,符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點的直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件； 電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線，這種電學(xué)元件叫做非線性元件．,3、曲線意義：能形象直觀地反應(yīng)導(dǎo)體電阻變化規(guī)律;非線性元件歐姆定律不適用，但可算某一狀態(tài)的電阻,U/V,O,狀態(tài)（U、I）、電阻大小、電阻變化,21,五、 實驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線,1、實驗器材：小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、坐標(biāo)紙、導(dǎo)線,2、實驗電路圖：略,3、實驗步驟：,滑動變阻器：原理、構(gòu)造、符號、使用,（2）閉合開關(guān)，移動滑片，讀出電壓表、電流表示數(shù),4、實驗結(jié)論： （1）小燈泡的伏安特性曲線 （2）小燈泡電阻隨兩端電壓的升高而增大,（3）作出小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線特點,（1）連電路圖，開關(guān)閉合前滑片位置,22,練習(xí)5、有一個電學(xué)元件，測得其電流和電壓的對應(yīng)值如下表所示，請做出該電學(xué)元件的I—U圖象。,23,練習(xí)6 有四個金屬導(dǎo)體，它們的伏安性曲線分別是圖中的 、 、 、 ，則電阻最大的（ ） A． B． C． D．,D,拓展應(yīng)用：若伏安特性曲線為曲線如何比較電阻的大小,24,練習(xí)7．在下圖中，能正確表示出線性元件的伏安特性曲線是（ ）,D,25,例8、如圖為AB導(dǎo)體的伏安特性曲線，以下說法正確的是:,A、A為非線性元件，B為線性元件 B、A元件不遵守歐姆定律 C、當(dāng)AB兩端電壓分別為10V時二者電阻相等 D、當(dāng)AB串聯(lián)起來在它們兩端加上10V電壓時，A兩端電壓比B兩端電壓高。,圖線B的斜率表示什么？A呢,26,小結(jié)：,電荷的定向移動形成電流，正電荷定向移動的方向為電流方向． 歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比． 導(dǎo)體的伏安特性曲線的物理意義：圖線斜率的倒數(shù)表示電阻． 電流的三個公式.,,27,作業(yè),教材45頁1、2、3、4、5 練習(xí)冊39頁到42頁,28,