4.1 电阻定律 课件 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理高教版（2021）通用类

第1节 电阻定律 主题4 直流电及其应用 1800 年，一个具有伟大意义的事件发生了：伏特（A. Volta，1745—1827） 发明了电池，并用它得到持续稳定的电流。这开创了人类认识和实际利用电能的新纪元，今天的电力技术就是在此基础上发展起来的。 电流是怎样形成的？它有什么特点？会受到哪些因素的影响？ 物理学史 学习目标 1 了解电流形成的条件，理解电流的概念，知道电流的单位、方向的规定；从微观角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。 2 通过金属导体探究电阻规律，增进控制变量法的运用 3 了解我国的超导研究、直流输电技术成就 电流的形成 观察与思考 引 入 电闪雷鸣时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒灯光却能持续发光，这是为什么? 思考 用导线连接两个分别带正负电荷的导体，导线中有没有电流通过？为什么？如果有，这个电流能持续下去吗？ 导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线中只会产生一个瞬时电流. B A - _ - - - - - - A + + + + + + + + B _ _ _ _ _ _ _ 等势体 水流 A B 连通器 抽水机 P B A — — + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ — — — ►分析问题 电源能保持导体两端的电势差(电压),使电路中有持续的电流. 问题：怎样才能形成持续的电流？ 可将B中的水及时抽到A，保持水池两水面有高度差. 电 源 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 2.作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流. 1.定义：能把自由电子从正极搬到负极的装置叫做电源。 3.导体中自由电荷定向移动的原因 类 型 ①发电机：通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。 ②干电池/蓄电池：通过化学作用把电子从正极搬运到负极。 常见电源 电源中电势高的一极是正极，电势低的一极是负极。 太阳电池 干电池 铅蓄电池 锂电池 常 见 电 源 锌汞电池 电流的形成 形成电流的条件： （1）存在自由电荷 金属导体——自由电子;电解液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 电 流 3.公式： 2.物理意义:表示电流的强弱程度 1.定义: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的比值叫做电流。（单位时间内通过导体横截面积的电荷量） 4.单位: 国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 定义式：适用于任何电荷定向移动形成的电流 电 流 5.电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 在电源外部,电流从正极流向负极；电源的内部,电流从负极流向正极； 6.电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时： 7.标量：电流强度虽然有大小和方向，是标量。 I 拓展学习 电流的微观解释 通常情况下，金属中的自由电子不断地做无规则的热运动，它们朝任何方向运动的机会都一样。 从宏观上看，没有电荷（自由电子）的定向移动，因而也没有电流。 如果导体两端有电势差，导体中的自由电子就要受到静电力的作用。除了做无规则的热运动外，还要在静电力的作用下定向移动，从而形成电流。 金属导体中的电流跟自由电子的定向移动速率有关，下面就来推导它们之间的关系。 如图设导体的横截面积为 S ，自由电子数密度（单位体积内的自由电子数）为n，自由电子定向移动的平均速率为v，电子电荷量为 e。 I=neSv 解：时间 t 内通过横截面的电荷量: q＝neSvt 根据电流的公式 I＝，得到电流和自由电子定向移动平均速的关系： 导体左端的自由电子到达右端 电源 和 电流 电源 能把自由电子从正极搬到负极的装置 恒定电场 M N E 微观表达 vt v S v 电流 电荷的定向移动 定义式： 练 一 练 电阻定律 1.在金属导体中，若10s内通过横截面的电荷量为10C，则导体中的电流为I= A. 1 电 阻 CCTV - 《每周质量报告》 消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。另一个