二、恒定電流教案.doc

二、恒定電流（一）電源和電流1、電源 只能產(chǎn)生瞬間電流怎樣才能使水管中有源源不斷的水流? 電源：就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置）補(bǔ)充：導(dǎo)體中的電場(chǎng)導(dǎo)線中的電場(chǎng)是兩部分電荷分布共同作用產(chǎn)生的結(jié)果其一是電源正、負(fù)極產(chǎn)生的電場(chǎng)?？蓪⒃撾妶?chǎng)分解為兩個(gè)方向：沿導(dǎo)線方向的分量使自由電子沿導(dǎo)線作定向移動(dòng)，形成電流；垂直于導(dǎo)線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€某一側(cè)聚集，從而使導(dǎo)線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負(fù)凈電荷分布。2、恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)稱恒定電場(chǎng) 3、電流（1）概念：電荷的定向移動(dòng)形成電流。（2）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向。（3）定義：通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量跟通過(guò)這些電量所用的時(shí)間的比值。定義式： （4）單位：安培（A），1 A =103mA = 106A （5）電流的微觀表示：取一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，設(shè)導(dǎo)體中的自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v。設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C，橫截面積為S，導(dǎo)體中每單位體積中的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷帶的電量為q，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫截面C的電量Q是多少？電流I為多少？歸納：Q=nVq=nvtSq I=Q/t=nvqS （6）電流的種類 直流電：方向不隨時(shí)間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動(dòng)直流電兩類：其中大小和方向都不隨時(shí)間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時(shí)間改變而大小隨時(shí)間改變的電流叫脈動(dòng)直流電。 交流電：方向和大小都隨時(shí)間做周期變化的電流?！締?wèn)題】如何用圖象表示直流電和交流電？ 【例1】關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是_A金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同【例2】在電解液中：若5s內(nèi)沿相反的方向通過(guò)一截面的正、負(fù)離子的電量均為5C，則電解液中的電流強(qiáng)度為 10 A。（二）電動(dòng)勢(shì)1、電源的深層含義（1）電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。（2）非靜電力在電源中所起的作用：是把正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極，同時(shí)在該過(guò)程中非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。 【注意】在不同的電源中，是不同形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在不同的電源中非靜電力做功的本領(lǐng)不同 2、電動(dòng)勢(shì)（1）定義：在電源內(nèi)部，非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。（2）定義式：E=W/q （3）單位：伏（V）（4）物理意義：表示電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大，電路中每通過(guò)1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多?！咀⒁狻?電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無(wú)關(guān)。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。3、電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。內(nèi)阻（r）:電源內(nèi)部的電阻。容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：Ah，mAh. （三）歐姆定律1、部分電路的歐姆定律：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。 R=U/I 或 I=U/R2、導(dǎo)體的伏安特性曲線 線性 非線性（四）串并聯(lián)電路1、串并聯(lián)電路的特性：2、電流表G（常稱表頭）的改裝常用的電流表和電壓表都是由小量程的電流表G（常稱表頭）改裝而成。表頭有三個(gè)參量： Ig、Rg、Ug把電流表改裝為電壓表U =Ig(R+Rg)需串連的電阻的大?。篟串 （n1） Rg【例1】一個(gè)電流表G的內(nèi)阻Rg=1k，滿偏電流為Ig=500A，其滿偏電壓為 0.5V 。現(xiàn)要把它改裝成量程為15V的電壓表，需串聯(lián)的分壓電阻為 29K ，50A刻度處對(duì)應(yīng)的電壓值為 1.5V 。 思考：若給你一只滿偏電流已知，內(nèi)阻不知的電流表，要你將它改裝成一只一定量程的電壓表，應(yīng)如何操作？把電流表改裝為大量程的電流表需并聯(lián)的電阻的大小：R并Rg /（n1）【例2】有一電流表G，內(nèi)阻Rg=25，滿偏電流為Ig=3mA，把它改裝成量程為0.6A的電流表，則要并聯(lián)還是串聯(lián)一個(gè)電阻？阻值為多少？0.126電阻R的作用？電流表A的總電阻？（五）焦耳定律1、電功（1）電流做功實(shí)質(zhì)上是電場(chǎng)力推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)所做的功.（2）電流做功的過(guò)程伴隨著電能和其它形式的能的轉(zhuǎn)化.（3）表達(dá)式 WUIt （定義式）2、電功率（1）表示電流做功快慢的物理量（2）表達(dá)式： PW/t=UI （定義式）（3）額定功率：P0U0I0用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。 某燈泡上的銘牌上標(biāo)有“36 V，18 W”3、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）（1）內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比（2）定義式：QI2Rt（3）適用于一切電路（純電阻電路、非純電阻電路）中電熱的計(jì)算。 4、電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系（1）純電阻電路：WUItI2Rt=Q PUII2R（2）非純電阻電路：含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路，歐姆定律不再適用。電功WUItI2Rt 電功率PUII2R 電熱QI2RtUIt【例1】一根電阻絲在通過(guò)2C的電量時(shí)，消耗電能是8J。若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為 （ BD ）AU4V BU=8V CE16J DE=32J【例2】某段電路的電阻為R，電流為I，兩端電壓為U，下面說(shuō)法正確的是（ C D ）A、電路中消耗的熱功率一定是IU B、電路中消耗的熱功率一定是 U 2/R C、電路中消耗的熱功率一定是I2R D、電路中消耗的熱功率可能小于IU電功率（電功）是指輸入某段電路的全部功率（電功）或在這段電路上消耗的全部功率。熱功率（電熱）是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率?！纠?】不考慮溫度的影響，一個(gè)“220V、40W”的燈泡，下列說(shuō)法正確的是（ B C ） A、接在110V的線路上的功率為20W B、接在110V的線路上的功率為10W C、接在440V的線路上的功率為160W D、接在110V的線路上的功率為2.5W【例4】有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)