1.欧姆定律.ppt

第二章恒定电流 特点 1 联系初中知识2 与高中知识有差异3 学生实验多 2 1欧姆定律 思考 闪电一闪而过 手电筒能持续发光 为什么 一 电流 自由电荷定向移动形成电流 1 形成电流的条件 1 导体两端有电压目的是在导体内形成电场 2 导体中有能够自由移动的电荷 2 电流的方向 规定正电荷的定向运动方向为电流方向 与负电荷定向移动的方向反 电流是有方向的标量 不遵循平行四边形定则 A B A B 3 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 5 单位 安培 A 是国际单位制中的基本单位1A 103mA 106 A 提醒 q指通过导体横截面的 净 电荷求解下列几种情况下 电流的大小 电荷通过横截面的时间是1s 6 电流的分类 直流电 电流方向不改变 反之 交流电 恒定直流 电流方向和大小都不改变 例1 如图所示 在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极 将它们接在直流电源上 于是溶液内就有电流通过 若在t秒内 通过溶液内截面S的正离子数为n1 通过的负离子数为n2 设基本电荷为e 则以下说法中正确的是 A 正离子定向移动形成的电流方向从A B 负离子定向移动形成电流的方向从B AB 到达电极棒A的离子是负离子 t秒内个数为n2个C 溶液内电流方向A B 电流强度I e n1 n2 tD 溶液内电流方向A B 电流强度I e n1 n2 t D 例2 已知电子的电荷量为e 质量为m 氢原子的核外电子在原子核的电场力吸引下做半径为r的匀速圆周运动 则电子运动形成的等效电流大小为多少 已知静电力常量k 7 电流的微观表达式 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上任选两个截面B和C 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 每个电荷的电荷量为q 电荷的定向移动速率为v 则在时间t内通过某一横截面的电子数为多少 通过导体的电流是多少 在时间t内自由电荷移动的距离为vt 因此导体某一横截面的电子数为 N nSvt 每个自由电荷的电荷量为q 所以时间t内通过导体某一横截面的电荷量为 Q Nq由电流的定义可知通过导体横截面的电流为 电流微观表达式 例3 在显像管的电子枪中 从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场 设其初速度为零 经加速后形成横截面积为S 电流为I的电子束 已知电子的电量为e 质量为m 则在刚射出加速电场时 一小段长为 l的电子束内的电子个数是 返回 B 反映导体对电流的阻碍作用的大小 在数值上等于加在导体两端电压为1V 通过导体的电流为1A时的阻值 二 电阻 导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值 2 公式 3 单位 4 物理意义 1 定义 兆欧 M 千欧 k 欧姆 定义式 5 适用条件 是电阻的定义式 任何电阻都适用 三 欧姆定律 欧姆定律 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比 公式表示 3 适用条件 或 适用于金属导体 温度一定 和电解液 不适用于气体导电和半导体等非线性元件 适用于纯电阻电路 不适用于非纯电阻电路 电动机 电铃 电解槽 1 线性电阻 伏安曲线是直线 如 温度一定的金属导体 电解质2 非线性电阻 伏安曲线不是直线 如 二极管 气态导体欧姆定律的适用于线性电阻 四 伏安特性曲线 I U曲线 思考 在伏安特性曲线里 用什么表示电阻 某点与原点连线的斜率是电阻的导数 3 二极管的伏安特性曲线 教材P46发展空间 二极管是非线性元件 具有单向导电性 加正向电压时电阻很小 加反向电压电阻较大 1 二极管的符号 2 二极管的伏安特性曲线 二极管加上较高的反向电压时 二极管的反向电流会急剧变大 二极管将被击穿 此时的电压称为击穿电压 例4 某导体中的电流随其两端的电压变化如图实线所示 则下列说法中正确的是 A 加5V