01 直流电路基础知识.docVIP

电路与电路的物理量 一电流 定义电荷的定向运动叫做电流。 注意金属导体中的自由电子在电场力的作用下作定向运动，电解液中的正、负离子在电场力的作用下向着相反方向的运动等叫做电流。电流是一个表示带电粒子定向运动的强弱的物理量，表征电流强弱的物理量为电流强度。 电流强度的定义： 电流强度在量值上等于通过导体横截面的电荷量q和通过这些电荷量所用时间t的比值。用公式表示为 （定义式） 式中 q——）：（国际单位制） 2.电流的方向 规定正电荷定向运动的方向为电流方向。 二、电压 电荷在电场中受到电场力的作用移动时，电场力要做功。匀强电场中，电荷q移动的距离是Lab，那么电场力对电荷做的功为 为了衡量电场力做功能力的大小，引入电压这个物理量。a,b两点间的电压Uab在数值上等于电场力把电荷由a移动到b所做的功W，与被移动电荷电荷量q的比，可用下式表示： （电压定义式） （式1-4） 式中 q——由a点移动到b点的电荷量，单位是库[仑]，符号为C； Wab——电场力将q由a移动b所做的功，单位为焦[耳]，符号为J； Uab——a、b两点间的电压，单位是伏[特]，符号为V。 在国际单位制中，电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）： 1kV = 103 V 1V = 103 mV 三、电阻 定义：表示物质对带电粒子定向移动存在阻碍作用的物理量称为电阻。 电阻定律 经实验证明，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的截面积成反比。这个实验规律叫做电阻定律。 均匀导体的电阻可用公式表示为 （式1-7） 式中 ρ——电阻率，其值由导体材料的性质决定，单位是欧[姆]米，符号为Ω·m，； L——导体的长度，单位是米，符号为m； S——导体的截面积，单位是平方米，符号为㎡； R——导体的电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω。 在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）： 1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 103 kΩ= 106 Ω 三电阻与温度的关系 对金属导体而言，温度升高使分子的热运动加剧，而自由电子数几乎不随温度变化，电荷运动时碰撞运动次数增多，受到的阻碍作用加大，导体的电阻增加。 有些半导体，温度升高自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的阻碍作用，电阻减少。 III.例题讲解，巩固练习 例题1一根铜导线长L=2 000 m ，截面积S = ㎜2，导线的电阻是多少？ 解：查表可知铜的电阻率，由电阻定律可求得 例题2有一根阻值为1Ω的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为（ ）。 A．1Ω B.3Ω C.6Ω D.9Ω 1.7 电路和欧姆定律 五、教学过程 Ⅰ.导入 在日常生活中，我们会广泛接触到各种电路。手电筒就是一中非常简单的电路。如下图1所示： 在电学研究中，为了方便表示，我们用国家标准统一规定的图形符号来表示电源、导线、开关、灯泡等等。如图2所示。 II.新课 一电路 电路——由实际元件构成的电流的通路。 提问：在前面手电筒的例子中我们可看到，电路应该包含哪些部分呢？ 归纳总结：电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成。 （1）电源——向电路提供能量的设备。它能把其它形式的能转换成电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。 （2）负载——即用电器，它是各种用电设备的总称。其作用是把电能转换为其他形式的能，为人们服务，如白炽灯、电动机、电加热器等。 （3）连接导线——它把电源与负载接成闭合回路，输送和分配电能。一般常用的导线时铜线和铝线。 （4）控制和保护装置——用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能正常工作，如开关、保险丝（熔断器）、继电器等。 电路的功能： （1）电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换。 （2）电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。 二部分电路欧姆定律 在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。 如图1-21（教材）所示，图中电阻R上的电压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向。此时，部分电路欧姆定律可以用公式表示为 （式1-9） 注意： （1）当U、I见为非关联参考方向（U、I参考方向相反）时，欧姆定律应写成，式中“-”号切不可漏掉； （2）电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性