《電流電阻歐姆定律》PPT課件.ppt

1、第七章 恒定電流 閉合電路歐姆定律,2011、11,第一節(jié) 電流的基本概念基本規(guī)律,一、電流 1電流：電荷的定向移動形成電流 （1）形成電流的條件：內(nèi)因是有自由移動的電荷，外因是導體兩端有電勢差 （2）電流強度：通過導體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。 定義式：I=Q/t； 微觀表達式： I=nqSv （S為導體的橫截面積，n為導體中單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)， v為電荷定向移動的速率）（注意三種速率的比較） 表示電流強弱，是標量但有方向，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向（區(qū)別直流電和交流電） 單位是：安、毫安、微安1A=103mA=106A,基礎知識,考點一、電流的計算,變式、

2、在電解液中，5s內(nèi)沿相反通過電解液截面的正負離子的電量均為5C,若電解液橫截面為0.5m2，則電解槽中的電流多大？,例1、P81 4 、某電解質(zhì)溶液，如果1s內(nèi)共有51018個二價正離子和1.01019個一價負離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流是多大?,考點一、電流的計算,拓展1、P257 2、導體中的電流是這樣產(chǎn)生的：當在一根長度為L、橫斷面積為S，單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n的均勻?qū)w，兩端加上電壓U，導體中出現(xiàn)一個勻強電場，導體內(nèi)的自由電子（e）受勻強電場的電場力作用而加速，同時由于與做無規(guī)則運動的陽離子碰撞而受到阻礙，這樣邊反復碰撞邊向前移動，可以認為阻礙電子運動的阻力大小與電子移

3、動的平均速率V成正比，即可以表示為kV（k是常數(shù)），當電子所受電場力與阻力大小相等時，導體中形成了恒定電流，則該導體的電阻是（ ） A、 B、 C、 D、,拓展2、來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強度為1mA的細柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.6010-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1n2=_。,考點一、電流的計算,6.251015；21,二、部分電路歐姆定律 1、內(nèi)容：導體中的電流I

4、跟導體兩端的電壓成正比，跟它的電阻R成反比。 2、公式： I=U/R（決定式） 3、適用于金屬導電體、電解液導體， 不適用于空氣導體和半導體器件 4、導體的伏安特性曲線:研究部分電路歐姆定律時,常畫成IU或UI圖象,對于線性元件伏安特性曲線是直線,對于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的. 注意：我們處理問題時，一般認為電阻為定值，不可由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大，隨電流大而小 I、U、R必須是對應關系即I是過電阻的電流，U是電阻兩端的電壓,基礎知識,三、電阻、電阻定律 1、電阻:加在導體兩端的電壓與通過導體的電流強度的比值 2、定義式：R=U/I 導體的電阻是由導體本身的性質(zhì)決定的,與U

5、、I無關. 3、電阻定律:導體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比 （1）決定式：RL/S （2）電阻率:電阻率是反映材料導電性能的物理量，由材料決定,但受溫度的影響 電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長為1m,橫截面積為1m2的柱形導體的電阻. 單位是:m.,基礎知識,（4）材料的電阻率與溫度有關系： 金屬的電阻率隨溫度的升高而增大（可以理解為溫度升高時金屬原子熱運動加劇，對自由電子的定向移動的阻礙增大。）鉑較明顯，可用于做溫度計；錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標準電阻。 半導體的電阻率隨溫度的升高而減?。梢岳斫鉃榘雽w靠自由電子和空穴導電，溫度升高時半導體中的自

6、由電子和空穴的數(shù)量增大，導電能力提高）。 有些物質(zhì)當溫度接近0 K時，電阻率突然減小到零這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導現(xiàn)象的物體叫超導體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢顟B(tài)的溫度叫超導材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。我國科學家在1989年把TC提高到130K?，F(xiàn)在科學家們正努力做到室溫超導。,基礎知識,考點二、伏安特性曲線的理解和應用,例3、P82 例1如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a1 m，b0.2 m，c0.1 m，當里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其UI圖線如圖乙所示，當U10 V時，求電解液的電阻率是多少？,注意U-I或I-U圖象的斜率可以看出電阻的大小和變 化，但不

7、能用 或 來計算。,拓展、P83 例3、兩個額定電壓為220 V的白熾燈L1和L2的UI特性曲線如圖所示。L2額定功率約為_W.額定電壓下工作時,L2的阻值為_,將L1和L2串聯(lián)后接在220 V的電源兩端，此時L2消耗的實際功率為_W.,考點二、伏安特性曲線的理解和應用,例4P82 變式訓練1、兩根完全相同的金屬裸導線A和B， 如果把導線A均勻拉長到原來的2倍，導線B對折后使用，然后分別加上相同的電壓，則（1）導線A、B的電阻之比； （2）相同時間內(nèi)通過導線橫截面的電荷量之比。,考點三、電阻定律,四、電功和電熱 1、電功就是電場力做的功，因此是W=qU=UIt； 2、電熱Q=I2Rt。其微觀解

8、釋是：電流通過金屬導體時，自由電子在加速運動過程中頻繁與正離子相碰，使離子的熱運動加劇，而電子速率減小，可以認為自由電子只以某一速率定向移動，電能沒有轉(zhuǎn)化為電子的動能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 （1）對純電阻而言，電功等于電熱： W=Q=UIt=I 2R t= （2）對非純電阻電路（如電動機和電解槽），由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時轉(zhuǎn)化為機械能或化學能等其它能，所以電功必然大于電熱：WQ，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I 2Rt計算，兩式不能通用。,基礎知識,例5、P81 5一直流電動機線圈內(nèi)阻一定,用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動,在線圈兩端家電壓為0.3V，電流為0.3A。松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩

9、端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作。求該電動機正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機的機械功率是多少？,考點四、電功和電功率,變式、P83 變式訓練2、有一起重機用的直流電動機，如圖所示，其內(nèi)阻r=0.8，線路電阻R=10，電源電壓U=150V，電壓表示數(shù)為110V，求：電動機輸出的輸出功率.,考點五、串并聯(lián)電路的特點和應用,例7、P257 10有四盞燈，接入如圖所示的電路中，L1和L2都標有“220V、100W”， L3和L4都標有“220V、50W”，把 電路接通后，最暗的燈將是 ( ) A、L1 B、L2 C、L3 D、L4,拓展2、一個用半導體材料制成的電阻器D，其電流I

10、隨它兩端的電壓U的關系圖象如圖(a)所示，將它與兩個標準電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源上，如圖(b)所示，三個用電器消耗的電功率均為P.現(xiàn)將它們連接成如圖(c)所示的電路，仍然接在該電源的兩端，設電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2，它們之間的大小關系有( ) A.P14P2 B.PDP/9 C.P14P2 D.PDP2,考點五、串并聯(lián)電路的特點和應用,考點五、串并聯(lián)電路的特點和應用,例8、如圖所示電路，P位于滑線變阻器的中點，當在ab加上60V電壓時，接在cd間的伏特表示數(shù)為20V，如果在cd間加上60V的電壓，將同樣的伏特表接在ab間時的示數(shù)為（ ） A、120V B、60VC、