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1、14.2.2023.物 理（基础模块）2020年版新课标中等职业学校必修课程灵犀地2023年2月14日4.1 电阻定律4.2 全电路欧姆定律第四章 直流电及其应用4.1电阻定律4.1.1 电流1.电流的形成电荷的定向移动形成电流。要形成电流，必须要有大量能够自由移动的电荷，即自由电荷。当导体两端存在电压时，将产生电场，导体中的自由电荷就在电场力的作用下发生定向移动，形成了电流。如图。正、负电荷的移动都可以形成电流。习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。4.1电阻定律4.1.1 电流2.电流强度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的比值叫作电流强度，简称电流。用I表示电流，则
2、有电流单位：安培（安），写作A。电流常用单位：毫安（mA）和微安（A）。4.1电阻定律4.1.2 部分电路欧姆定律1.部分电路欧姆定律自由电荷在导体中的移动并非是直线运动，而经常与导体内部的离子、原子频繁发生碰撞，从而受到阻碍，这种阻碍作用就叫作电阻。电阻单位:欧姆（欧），写作 。部分电路欧姆定律：（简称欧姆定律）导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。4.1电阻定律4.1.2 部分电路欧姆定律2.伏安特性曲线对金属导体来说，其电阻固定，它的伏安特性曲线就是通过坐标原点的直线，如图。金属导体的伏安特性曲线用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，画出的U-I图像叫作伏安特性曲
3、线。具有这种伏安特性的元件叫作线性元件。4.1电阻定律4.1.3 电阻定律1.电阻定律演示实验：探究电阻与材料、横截面积和长度的关系 详见课本P73u对同种材料的导体，横截面积S一定时，电阻R与长度L成正比，即u对同种材料的导体，长度L一定时，电阻R与横截面积S成反比，即电阻定律:在一定温度下，导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比比例常数 称为材料的电阻率。电阻率的单位是欧米（）。4.1电阻定律4.1.3 电阻定律1.电阻定律例题1 有一段镍铬合金的电阻丝，横截面积为 ，长为 ，在其两端加上大小为 的电压时，通过它的电流大小为 ，求这条电阻丝的电阻率。解：根据欧姆定律，电阻丝
4、的电阻为根据电阻定律的公式,可得4.1电阻定律4.1.3 电阻定律2.超导体 大多数金属当温度降低到绝对零度附近时，它们的电阻会突然减小到0，这种现象被称为超导现象。电阻为0的导体叫作超导体。导体由普通状态向超导态转变时的温度称为超导转变温度或超导临界温度。永久磁体在超导态锡盘上飘起磁悬浮列车4.2全电路欧姆定律4.2.1 电源电动势1.电源电源就是把其他形式的能转化为电能的装置。常见的电源是电池电池放电时能输出的总电荷量，即电池的容量。单位：安培小时（）或毫安小时（）（干电池、锌汞电池、铅蓄电池、锂电池和太阳能电池.）7号电池蓄电池4.2全电路欧姆定律4.2.1 电源电动势2.电动势电动势：
5、表示电源把其他形式的能转化为电能的能力。（电源本身的属性）电动势用符号E表示，单位：伏，写作V。电源内部由导体组成，也有电阻，这个电阻叫作电源的内阻，用r表示，它是电源内部导体对电流的阻碍作用。不接用电器时，电源两极间电压就等于电源的电动势。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律用电器、导线组成外电路，即图中虚线框以外部分；外电路的电阻叫作外电阻，用R表示；电源内部是内电路，即图中虚线框以内部分；内电路的电阻叫作内阻，用r表示。闭合电路用导线把电源和用电器连接起来，就组成了闭合电路。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律在闭合电路中，电源的内阻分得的电压叫作内电压；外电阻分得的
6、电压（通常也用U表示）叫作外电压，通常也叫作端电压。内电压与外电压之和就是电源的电动势，即设闭合电路中的电流为I，外电阻为R，内阻为r，即所以有全电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比。根据部分电路欧姆定律，有4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律演示实验：探究闭合电路中电流与端电压、外电阻的关系 详见课本P79这是因为，在电源电动势E和内阻r不变的情况下，电阻R变大，则电路总电阻变大，电路中的电流减小；由于电流减小，所以内阻分得的内电压 也减小，而电动势不变，由于端电压为 ，所以端电压不断增大。实验电路图随着电阻R的增大，电流I逐渐减小，端电压U逐渐
7、增大。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律图a 断路图b 短路外电路断开时的情况叫作断路，如图a所示。此时，电路中电流I为0，因此内阻分得的电压也为0，端电压U就等于电动势E。此时，外电路的电阻等于0，端电压也就等于0，电路中的电流 。当外电路如图b所示时，这种情况叫作短路。4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律例题2 已知电路中电源电动势 ，内阻 ，外电阻 ，则电路中的电流和端电压分别是多少？解：根据全电路欧姆定律，电路中的电流为端电压为也可根据欧姆定律计算端电压，即4.2全电路欧姆定律4.2.2 全电路欧姆定律例题3 如图所示的电路中，电源的内阻不可忽视。已知电阻 ，。当
8、电键S接位置1时，电流表的示数为0.20 A；当电键S接位置2时，电流表的示数为0.25 A。求电源电动势E和内阻r。解：根据全电路欧姆定律，得代入数据，得解方程组，得（1）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的比值叫作电流强度，简称电流。用I表示电流，则有（2）导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。这就是部分电路欧姆定律，简称欧姆定律，可用公式表示为（3）在一定温度下，导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是电阻定律，可用公式表示为本 章 小 结1电阻定律（1）电源是把其他形式的能转化为电能的装置。（2）电源电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的能力。（3）闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比，这就是全电路欧姆定律，可用公式表示为本 章 小 结2全电路欧姆定律