歐姆定律ppt課件
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; 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 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電流的強弱電流強度 I,(4)電流的種類: 直流電:方向不隨時間變化的電流。 其中:方向和強弱都不隨時間變化的直流電稱為恒定電流。 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) 1A103mA106A 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)于電流強度的下列說法中,正確的是( ) A、導(dǎo)體中的電流強度越大,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)體中電流強度就越大 C、通電時間越短,電流強度越大 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,InqvS,電流的微觀表達式:,16,二、歐姆定律,、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(M),千歐(k),國際單位制中 歐姆(),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IU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,