稳恒电流 教案

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1、导体中的电场和电流电源：其作用是在电源内部把电子从正极搬运到负极导线中的电场：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同激发形成，由稳定分布的电荷所形成的电场是恒定电场恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱的物理量公式Q=IT，I=Q/T一、电流1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流2、电源可使电路中保持持续电流二、导线中的电场1、导线中电场的形成2、恒定电场三、恒定电流定义：大小和方向都不随时间变化的电流电流：描述电流强弱程度的物理量公式Q=IT，I=Q/T单位：安培A毫安微安四、电流的微观表达

2、式1、电流的微观表达式I=NQSV（推导过程略）2、三种速率的区别电流传导速率：等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级为10-5M/S（对每个电子而言）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况为每秒几百米电动势一、电源1、定义：电源是把其他形式的能转化为电能的装置2、作用：在导体（或电路）两端保持一定的电压二、电动势1、非静电力2、电动势（1）定义：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比值（2

3、）公式：E=W/Q（3）单位：伏特V（4）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功（1）方向规定：标量，为研究方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极一、内阻电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，叫做电源的内阻。内阻和电动势同为电源的重要参数欧姆定律一、欧姆定律1、欧姆定律的实验探究（1）实验目的：研究导体中的电流跟导体两端电压之间的关系（2）实验原理：用电压表测量导体两端的电压，用电流表测量导体中的电流，观察和记录数据，在坐标系中作出

4、U-I图象进行探究，找出规律（3）实验过程及数据处理（略）（4）结论：实验结果分析（5）同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值U/I是一个常数（6）在同样的电压下，比值U/I大的电流小，比值U/I小的电流大，所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫电阻，用字母R表示，则R=U/I2、欧姆定律（1）、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比（2）、表达式：I=U/R（3）适用条件：金属导电和电解液导电3、电阻（1）、定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻（2）、定义式：R=U/I（3

5、）、单位：欧姆，常用的还有千欧、兆欧，换算关系（略）（4）、物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小二、导体的伏安特性曲线1、定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压I，画出的导体的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线2、线性元件伏安特性曲线是通过原点的直线，表示电流与电压成正比，如图所式（图略），其斜率等于电阻的倒数，即tanA=I/U=1/R，所以曲线的斜率越大，表示电阻越小1、非线性元件伏安特性曲线不是直线，表示电流与电压不成正比的电学元件。举例：半导体二极管二极管半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而降低，故其伏

6、安特性曲线不是直线焦耳定律一、电功和电功率1、电功的普遍表达式（1）电功的定义：静电力对电荷做的功，叫做电功（2）电功的普遍表达式：W=QU=UIT即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积（3）单位：焦耳，符号为J（4）物理意义：电功反映了转化为其他形式能的多少2、电功率（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值（2）表达式：P=W/T=UI（3）单位：瓦特，符号W（4）物理意义：表示电流做功的快慢二、焦耳定律内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正

7、比表达式：Q=I2RT（1）焦耳定律的微观解释电流通过导体的时候，做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞，由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获得动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热振动加剧，于是通电导体的内能增加，温度升高。（1）实质：电流的热效应实质上是通过电流做功转化为内能2、热功率单位时间内电流通过导体发热的功率叫热功率。热功率即电能转化为内能的功率。即P=Q/T=I2RT一、电功和焦耳定律的区别和联系区别：举例，电动车通过电流做功把大部分电能转化为机械能，少部分电能转化电圈的内能联系：纯电阻电路，两者一样电

8、阻定律一、电阻定律的探究（1）实验探究实验目的：探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系实验方法：控制变量法实验原理：串联电路中电压跟电阻成正比实验电路：（见教材）实验过程：（见教材）实验结果：电阻之比等于长度之比，等于横截面积