高二物理第十四章 恒定电流知识精讲 人教版

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1、高二物理第十四章恒定电流知识精讲人教版一.本周教学内容第十四章恒定电流第一节欧姆定律第二节电阻、电阻定律第三节半导体及其应用第四节超导及其应用二.知识要点理解电流的概念和定义，并能进行有关的计算，知道电流强度与电荷运动速度关系。理解欧姆定律，并能用来解决有关问题。知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。掌握电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，理解电阻率的物理意义。知道半导体的电学特性及其应用知道超导现象，知道超导体的特性及其应用。三.重点、难点解析1.电流——电荷的定向移动（1）形成条件首先导体中有大量的可以自由移动的电荷——自由电荷。其次导体

2、两端存在电势差，因为导体中存在电势差，导体中就有了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。（2）导体中有持续电流的条件是导体两端有持续电压、为此电路中要有电流。电源的正极电势高负极的电势低，电源的作用是能保持导体两端的电压，使导体中有持续电流。（3）电流的方向：习惯上规定正电荷的定向移动方向为电流方向。在金属导体中自由电荷是自由电子，定向移动方向与电流方向相反。在电解质溶液中，发生定向移动的既有正离子，又有负离子，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子的移动方向相反。另外电流有方向，但它是标量。方向不改变的电流叫直流电流，简称直流

3、，方向和强弱都改变的电流叫交流电流，简称交流。（4）电流强度定义：通过导体的横截面与时间的比值叫电流强度。用公式表示为。它表示通过导体横截面的电荷多少的数量。但它的大小不表示电荷的速度。电流强度的单位规定1秒内导体横截面通过的电荷量有1库仑，电流的大小就是1库仑/秒，简称安培。电流强度大小与电荷的定向移动速率有关，式中n为单位体积内自由电子数量，q为定向移动电荷电量，S为导体横截面积，v为电荷的定向移动速率。注意电荷的定向移动速率不是电流速度，电流的速度是电荷运动传递的速度大小为电场传播的速度与真空中光速度相等。接通电源的同时，电荷开始定向移动。2.欧姆定

4、律内容是：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体电阻成反比，用公式表示为。欧姆定律对金属导体和电解质溶液导体适用。（所谓线性导体）由欧姆定律推出及式有其特定意义，对同一导体加在两端电压改变，通过电流成正比改变。的比值是不变的。反映了导体的性质叫导体的电阻。导体中的电流随两端电压变化的关系又叫伏安特性，描出曲线叫伏安特性曲线。曲线能直观地反映出导体中电流随电压变化特性，其斜率就是电阻值。伏安特性曲线为直线称为线性元件，是曲线称为非线性元件。3.电阻定律（1）内容：导体电阻R的大小与其长度成正比，与其横截面积成反比。比例系数叫电阻率。（2）公式（3）适用于粗

5、细均匀的金属导体和浓度均匀的导电液体。滑动变阻器就是利用改变导体接入长度的方法来改变电阻值，导体材料不同，电阻率的数值不同，是导体的一种基本属性，数值等于长1m截面为1m2的导体的电阻值。（4）电阻率与温度有关，金属导体的电阻率随温度升高而增大。电阻率的大小反映了导体的导电性能，电阻率大导体对电流阻碍作用大。由电阻率反映材料的导电性能。一般电阻率在～之间为导体一般电阻率在～之间为绝缘体一般电阻率在～之间为半导体半导体的电阻率不是定值与所加电压、温度、光照都很大关系。利用半导体的电阻率易变特性做成很多元件。①热敏性：利用半导体的电阻率随温度升高而减小特性做成

6、热敏电阻。半导体的这种特性又叫热敏性。②光敏性：半导体的电阻率与有无光照变化很大，有光照时电阻率很小，无光照时电阻率很大，这种特性叫光敏性。利用光敏性可制成光敏电阻用来把光信号变为电信号。③掺杂特性：纯净的半导体与绝缘体相差无几。内部入微量杂质电阻率有很大变化，这种特性称为掺杂性。利用半导体制成的晶管深入到社会各个角落，无处不在。（5）超导及其应用导体的电阻率随温度降低而减小，当温度低到一定值，电阻率突然减为零，因而导体电阻为零，这种现象叫超导现象。电阻为零的导体叫超导体（不为零时不叫超导体），超导是一种状态。超导体显著特性是①电阻为零，电流通过超导体不发

7、热。②抗磁性：磁场不能进入超导体内，超导体外为一个与外加磁场相反的磁体。【典型例题】[例1]如图所示的电解液接入电路中，在ts内有个一价正离子通过溶液内某一截面，有n2个二价负离子通过溶液内同一截面。设e为元电荷，则以下关于通过某截面的电流的叙述正确的是（）A.当时，电流大小为零B.时，电流方向由A板指向B板，电流C.当时，电流方向由B板指向A板，电流D.电流方向由A板指向B板，电流解析：取截面处，有负电荷向左运动，右侧的负电荷减少，正电荷增加，相当于正电荷从左侧运动到右侧。可以把负电荷的运动看成正电荷的相反方向运动。在有两种电荷同时向相反方向运动是电流强

8、度。n个二价离子带电量为2ne，

9、—q

10、=n2×2e，通过界面的电