第一节 欧姆定律

第一节欧姆定律第1页，课件共37页，创作于2023年2月电流的形成1．电流：

电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．

电荷的定向移动形成电流．第2页，课件共37页，创作于2023年2月-BA-A++++++++_B_______等势体用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差第3页，课件共37页，创作于2023年2月AB水池抽水机如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从水池A流向水池B。A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬间的水流。问题导引：怎样才能在水管中有源源不断的水流呢？水池A中的水量要及时补充才行。可将B中的水及时抽到B，保持水池A、B的水面有一定的高度差第4页，课件共37页，创作于2023年2月-BA-A++++++++_B_______如果在AB之间接上一个装置P，它能把经过R流到A的电子取走，补充给B，使AB始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？---+A+++++++___B_____P--导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流能保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.视频演示第5页，课件共37页，创作于2023年2月---+A+++++++___B_____P--一.电源1.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),使电路有持续的电流.常见电源；干电池，蓄电池，发电机第6页，课件共37页，创作于2023年2月

二形成电流的条件：

（1）存在自由电荷

金属导体——自由电子电解质溶液（酸，碱，盐类水溶液）——正、负离子（2）导体两端存在电压（导体内存在电场）

当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流．电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．第7页，课件共37页，创作于2023年2月分析：1、电场的形成2、特点

第一节导体中的电场和电流第8页，课件共37页，创作于2023年2月导线内的电场，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。-----恒定电场第9页，课件共37页，创作于2023年2月三.恒定电流

1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．交流电：方向和强弱都随时间变化的电流．

2.电流(I):表示电流的强弱程度.

定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流.

公式:I=q/t

单位:国际单位安培(A)1A=1C/s

常用单位：毫安mA；微安μA1A＝103mA＝106

A方向:正电荷定向移动的方向电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．第10页，课件共37页，创作于2023年2月（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；（3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。注意I=IqI+IqI_+t第11页，课件共37页，创作于2023年2月1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________；

2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_______．

课堂训练1A2A第12页，课件共37页，创作于2023年2月3．决定电流大小的微观量

在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面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内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C

．第13页，课件共37页，创作于2023年2月已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率

.在时间t内通过导体某截面的电量为:Q=(VtS)nq所形成的电流为:

I=Q/t=nqSV

第14页，课件共37页，创作于2023年2月三种速率

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.第15页，课件共37页，创作于2023年2月1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.

（1）定义式I=q/t

（2）金属导体中电流的计算式小结:

n为单位体积内自由电荷数目，S为导体横截面积，v为电荷定向移动速率q为每个自由电荷的电量第16页，课件共37页，创作于2023年2月【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同C第17页，课件共37页，创作于2023年2月【例2】某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？例2、解析：设在t=1s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q=（2n1+n2）e电流强度为I=3.2A第18页，课件共37页，创作于2023年2月例3、解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量q=e，由圆周运动的知识有：T=根据电流的定义式得：I=【例3】氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？第19页，课件共37页，创作于2023年2月

【例4】如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是(

)A．当n1＝n2时，电流为零B．当n1>n2时，电流方向从A→B，电流为C．当n1<n2时，电流方向从B→A，电流为D．电流方向从A→B，电流为D若同向运动呢？若t时间内到达正极板的电荷量为-q,到达负极板的电荷量为+q呢I=q/t第20页，课件共37页，创作于2023年2月【例5】有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I.设每单位体积的导线中有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，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSB．nSvΔtC. D.IΔtqIΔtqSBC第21页，课件共37页，创作于2023年2月既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？第二课时欧姆定律电阻第22页，课件共37页，创作于2023年2月分压电路：(控制电路)

可以提供从零开始连续变化的电压实验电路ESRBAV测量电路:

测导体B的电流、电压

第23页，课件共37页，创作于2023年2月

数据记录10U/I50.400.300.200.100.501.001.502.002.500.500.250.200.150.100.05电压（V）电流（A）电流（A）

B导体数据处理

做U-I图象1、U-I图像是一条过原点的直线;

A2、同一导体，电压与电流的比值为定值.IUOBA第24页，课件共37页，创作于2023年2月导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值3、定义式：4、单位：1、物理意义：2、定义：兆欧（MΩ）千欧（kΩ）国际单位制中欧姆（Ω）反映导体对电流的阻碍作用一、电阻(R只与导体本身性质有关)第25页，课件共37页，创作于2023年2月

10U/I50.400.300.200.100.501.001.502.002.500.500.250.200.150.100.05电压（V）电流（A）电流（A）

B导体

A二、欧姆定律1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．2、决定式:3、适用条件：金属导电和电解液导电（气态导体和半导体元件不适用）第26页，课件共37页，创作于2023年2月C.从可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零1、对于欧姆定律，理解正确的是（）A.从可知，导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.从可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比D.从可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大A课堂练习第27页，课件共37页，创作于2023年2月三、伏安特性曲线(I-U图线)1、伏安特性曲线(I-U图线):

导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线图线斜率的物理意义是什么？电阻的倒数IUOBA第28页，课件共37页，创作于2023年2月

10U/I50.400.300.200.100.501.001.502.002.500.500.250.200.150.100.05电压（V）电流（A）电流（A）

B导体

A比较IUOBAIUOBAI-U图线U-I图线第29页，课件共37页，创作于2023年2月

2、线性元件和非线性元件符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件．OIU第30页，课件共37页，创作于2023年2月一、电阻导体两端的电压与通过导体的电流的比值.2、定义式：1、定义：R反映导体对电流的阻碍作用.R只与导体本身性质有关.二、欧姆定律1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,

跟导体的电阻R成反比．2、决定式:适用:线性电阻.三、伏安特性曲线(I-U图线)

斜率=电阻的倒数IUOBA第31页，课件共37页，创作于2023年2月【例1】图为两个导体的伏安特性曲线，求(1)两个导体的电阻之比R1:R2(2)若两个导体中的电流相等(不为零)，导体两端的电压之比U1:U2(3)若两个导体两端的电压相等(不