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1、第二章恒定电流第二章恒定电流第1页，本讲稿共16页v导线导线R中电流是中电流是瞬时的瞬时的v装置装置P能源源不断地把经导线流能源源不断地把经导线流 到到A中的电子取走还给中的电子取走还给B，使，使A、B 始终保持一定数量的正负电荷始终保持一定数量的正负电荷(A、B之间有电势差之间有电势差)v使电路中保持使电路中保持持续的持续的电流电流第2页，本讲稿共16页一一.电源电源v 能把负电荷从正极搬至负极的装置能把负电荷从正极搬至负极的装置v作用：作用：保持保持导体两端的电势差导体两端的电势差(电压电压),使电路有使电路有持续持续的的电流电流.第3页，本讲稿共16页二、恒定电流二、恒定电流1、电流是如
2、何形成的？、电流是如何形成的？大量自由电荷的定向移动大量自由电荷的定向移动2、电流形成的条件？电流形成的条件？有大量可以自由移动的电荷；有大量可以自由移动的电荷；有电压（电场）有电压（电场）第4页，本讲稿共16页3.电流（强度）（电流（强度）（I）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值时间的比值 表达式：定义式表达式：定义式 微观式微观式 I=nqSv n：金属导线单位体积内的带电粒子数：金属导线单位体积内的带电粒子数 e：每个粒子的电荷：每个粒子的电荷 S：金属导线的横截面积：金属导线的横截面积 v：带电粒子做定向移动的平均速率：带
3、电粒子做定向移动的平均速率第5页，本讲稿共16页国际单位：安培（国际单位：安培（A）常用单位：毫安（常用单位：毫安（mA）微安（微安（A）1A=103mA=106A性质：电流强度是标量性质：电流强度是标量电流方向的规定：电流方向的规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反与电流方向相反第6页，本讲稿共16页说恒定电流恒定电场的说恒定电流恒定电场的第7页，本讲稿共16页例题：原子中的电子绕原子核的运动可以例题：原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径
4、为在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为电荷量为e，等效电流有多大？，等效电流有多大？分析：在电子的某位置上观察，电分析：在电子的某位置上观察，电子绕原子核运动的一个周期内有一子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过。个电子通过。电子的运动周期为：电子的运动周期为：等效电流：等效电流：第8页，本讲稿共16页正极正极负极负极电源电源+1 1、在导线中，电场方向是、在导线中，电场方向是怎样的？怎样的？2 2、正电荷在导线中如何移、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的？动？电流方向是怎样的？3 3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如、在电源内部电场是
5、怎样的？电源内部的电流方向如何？何？4 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？功还是负功？5 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？作用是什么？第9页，本讲稿共16页 从能量的角度看电源也从能量的角度看电源也是通过是通过非静电力做功非静电力做功把把其其他形式的能转化为电能他形式的能转化为电能的的装置。装置。一、电源的作用第10页，本讲稿共16页1.1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的正极所做
6、的功跟被移送的电荷量的比值比值。二、电动势二、电动势2.2.公式：公式：3.3.物理意义：反映电源把其他形式的能转物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能化为电能本领的大小本领的大小，数值上数值上等于等于非静电非静电力把力把1C1C的正电荷的正电荷在电源内部从负极移送到正在电源内部从负极移送到正极极所做的功所做的功。电动势是电动势是1.5V1.5V的物理意义是什么？的物理意义是什么？第11页，本讲稿共16页二、电动势二、电动势伏特伏特 V V 1V=1J/C1V=1J/C3 3、单位：、单位：5 5、标量、标量4 4、特点：特点：电动势由电源中非静电力的特性决电动势由电源中非静电力的特性决定
7、，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。路及外电路的情况无关。6 6、内阻：电源内部也是由导体组成的，也、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻有电阻r r，叫做电源的内阻，它是电源的另，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数一重要参数第12页，本讲稿共16页电动势与电压的区别电动势与电压的区别电动势：电动势：WW表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能），其它形式能），E E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能）它形式能）反映电源把其它形
8、式能转化为电能的本领。反映电源把其它形式能转化为电能的本领。电压：电压：WW表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。反映把电势能转化为其它形式能的本领。反映把电势能转化为其它形式能的本领。电动势表征电动势表征电源电源的性质，的性质，电势差表征电势差表征电场电场的性质。的性质。第13页，本讲稿共16页生活中的电池生活中的电池干电池干电池太阳电池太阳电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池铅蓄电池铅蓄电池第14页，本讲稿共16页四四.欧姆定律欧姆定律1.内容：导体
9、中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比反比2.表达式：表达式：注意：注意：式子中的三个量式子中的三个量 I、U、R 必须对应着同一个研究对象必须对应着同一个研究对象大量实验表明，欧姆定律适用于金属导体、电解液路且大量实验表明，欧姆定律适用于金属导体、电解液路且只适用于只适用于纯电阻电路纯电阻电路。(对气态导体、半导体等不适用对气态导体、半导体等不适用)第15页，本讲稿共16页二二.导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线纵坐标纵坐标电流电流 I横坐标横坐标电压电压U斜率斜率电阻的倒数电阻的倒数1/R金属导体和电解液：在温度没有显著变化时，电阻不变，金属导体和电解液：在温度没有显著变化时，电阻不变，伏安特性曲线为过原点的直线，叫线性元件伏安特性曲线为过原点的直线，叫线性元件气态导体和半导体：电流源电压不成正比，叫非线性元件气态导体和半导体：电流源电压不成正比，叫非线性元件第16页，本讲稿共16页