讲义电学初步课件.docx

第五章 电流与电路第一节 电荷电荷带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示。e＝1.6×10-19 C。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。正负电荷：自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。具有正电荷的实质是物质中的原子失去了电子；具有负电荷的实质是物质中的原子得到了多余的电子。电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。两个物体相互吸引有两种情况——可能是它们带异种电荷而互相吸引，还可能是一个物体带电而吸引另一个不带电的轻小物体。使物体带电的方法摩擦起电定义：用摩擦的方法使物体带电。原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开。能量转化：机械能-→电能接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。检验物体带电的方法使用验电器。验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。验电器的原理：同种电荷相互排斥。从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。利用电荷间的相互作用。利用带电体能吸引轻小物体的性质。中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。摩擦起电原子的结构：原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的；原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量；原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核带正电，电子带负电。电子绕核运动。但整个原子呈中性。摩擦起电：摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象。摩擦的两个不同物体同时分别带上等量异种电荷。摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。摩擦起电不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体上。由同种物质组成的两物体摩擦不会起电。导体和绝缘体导体和绝缘体：善于导电的物体叫做导体；不善于导电的物体叫做绝缘体。常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷等。半导体：导电能力在绝缘体和导体之间的物体，叫做半导体。常见的半导体：硅、锗。半导体的应用：集成电路（包括二极管、三极管）、热敏电阻、光敏电阻等。超导体：有些物质，当温度降到某一温度以下，电阻会突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物体叫做超导体。超导体的实际应用：磁悬浮列车。超导体可以用作输电线或制造电子元件，并且无需考虑散热的问题。凡是利用电流的热效应来工作的电路中都不能使用超导体。导体容易导电的原因：里面有大量的自由电荷，它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。“导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。第二节 电流和电路电流电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。自由电荷在金属导体中是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中是正、负离子。电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中，电流的方向跟自由电子的移动方向相反。电源：能够提供持续电流的装置，叫做电源。干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。持续电流形成的条件：① 必须有电源； ② 电路必须闭合（通路）。只有两个条件都满足时，才能有持续电流。电流的三种效应① 电流的热效应：如白炽灯，电饭锅等。② 电流的磁效应：如电铃、电磁继电器等。③ 电流的化学效应：如电解、电镀等。注：电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去