2019-2020学年教科版高二物理选修3-1第二章第1节欧姆定律（第1课时）（共26张PPT）

(共26张PPT)
§2.1 欧姆定律
第二章 直流电路
一、电 流 （I）
电荷的定向移动形成电流．
1. 条件：
（1）导体中存在自由电荷。
（2）导体中存在电场。
2. 方向： 规定正电荷定向移动的方向为电流方向．
直流：方向不随时间变化的电流．
恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流
3.定义：通过导体模截面的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用时间 t 的比值:
4.单位：安培（A） 毫安（mA） 微安（ ?A ）
（定义式）
1mA＝10-3A 1 ?A ＝10-6A
电流有方向，但是标量
导体中的电流是自由电荷在电场作用下的定向运动，能否找出电流与描述导体内部自由电荷定向运动的相关物理量之间的定量关系？
设一段粗细均匀的导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为ｎ，每个自由电荷电量为ｑ，自由电荷定向移动平均速率为ｖ，试求出导体中电流。
（微观表达式）
讨论交流:
3×108 m/s
105 m/s
10－5 m/s
大小
等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流
构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105 m/s
电流是由电荷的定向移动形成的，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率，一般为10－5 m/s的数量级
物理意义
电流传导的速率
电子热运
动的速率
电子定向移动的速率
特别提醒：电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷在电场力的作用下同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。
B
2.单位：欧姆（?） 千欧（Ｋ?） 兆欧（Ｍ?）
1.定义：导体两端的电压和通过导体的电流的比值是一个定值。这个定值叫做电阻.
二、电阻（R）
3.物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小.
（定义式）
三、欧姆定律
内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比，跟导体的电阻 R 成反比．
公式：
或
欧姆定律适用于金属导体、电解质溶液，不适用气态导体。
BD
四、导体的伏安特性曲线
导体中的 电流I 随导体两端的 电压U变化 的图线，叫做导体的 伏安特性曲线，如图所示：
伏安特性曲线是过原点的直线的、电阻为定值的电学元件叫线性元件.
伏安特性曲线不是过原点的直线、电阻不恒定的电学元件叫非线性元件.



R1



R1>R2
线性
元件的
图线
U?I图线
I?U图线(伏安特性曲线)




电阻随I的增强而减小




电阻随U的增大而增大
非线性
元件的
图线
(1)A,(2)B
练习：以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像，如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．这四种电学元件都是线性元件
B．①②是线性元件，③④是非线性元件
C．①③直线的斜率表示元件的电阻
D．②④直线的斜率的倒数表示元件的电阻
B
特别提醒：
(1)I－U图线是曲线时，导体的电阻，即这时导体的电阻等于图线上某点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图所示。
(2)根据元件的伏安特性曲线分析它的电阻的变化情况时，一定要注意关键是分析图像上某点与坐标原点连线的斜率变化，而不是分析图像上某点切线的斜率的变化。
二极管的伏安特性曲线
正向电流
负向电流
二极管具有单向导电性；
理想二极管正向电阻趋于零，反向电阻无穷大