沪教版高中物理选修3-1课件　3.2 研究电流、电压和电阻(共32张PPT)

研究电流、电压和电阻 1．电流：流过导体某一横截面的电荷量Q 跟所用时间t 的比值I 叫做电流． 定义式： 单位：安培，简称安（A ） 电流是有方向的：规定为正电荷定向移动的方向。 一、电场与电流 2．参与导电的自由电荷： 金属导体中的是自由电子; 电解质溶液中的是正、负离子; 电离气体中的是正、负离子 和电子。 电荷是在电场力作用下发生定向移动形成电流． 与负电荷定向移动的方向相反。 案例、(1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少A? (2)某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多少A? 3．金属导体中电流形成的机理: 设金属导体横截面积为S， 金属导体中电流的微观表达式 每个自由电子的电荷量是q， 导体中每单位体积中自由电子数目为n个， 自由电子定向移动的速率是v，通电时间t 案例、现有一铜导线截面面积为1mm2 .若通过该导线中通有电流2.4A,导线每单位体积的自由电子数为8.4ⅹ1028m-3.求自由电子定向移动的速率 三个不同的速率：自由电子定向移动的速率10－5 m/s ； 自由电子无规则热运动的速率105 m/s； 电流的传播速率即光速 2．电势变化规律：在外电路沿电流的方向，电势逐渐降低，即在电场力的作用下电流总是由高电势，流向低电势。无电阻的导线上无电势降落。 二、电路中的电压和电势变化规律 1．电压：沿电流方向上任意两点间存在的电势差，就是电压。 也叫电势降落 外电路中的电势变化的图像 实验表明：沿电流方向电势是逐渐降低的。 2．形成机理： 形成机理：金属导体中的自由电子在电场力作用下定向移动过程中，不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，形成了对电子定向移动的阻碍作用． 三、电阻的形成： 3．纯金属电阻与温度之间的关系:R＝R0(1＋αt) R:t ℃时的电阻;R0表:0 ℃时的电阻值，α:电阻的温度系数． 原子实：失去一些核外电子的金属原子叫做原子实 1、定义：导体对电流的阻碍作用叫做电阻， 定义式: 4.电流流过电阻，电阻发热原因： 自由电子定向移动过程中不断地与原子实碰撞，将它的一部分动能传递给原子实，导体的内能增加，温度就升高了．