物理第9章完整版本.pptVIP

第九章恒定电流9.1电流与电阻一、电流是怎样形成的二、导体的电阻三、部分电路欧姆定律一、电流是怎样形成的电荷的定向移动形成电流。单位时间内通过导体横截面的电量叫做电流。电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）。1mA=10-3A1μA=10-6A电流的方向：正电荷的定向移动方向。电流的形成：为简单起见，我们讨论金属导体中的电流。一般情况下，金属导体中的自由电子在一刻不停地做无规则的热运动（下左图）。当金属导线与电源连接，构成闭合电路时，自由电子就会在电源产生的电场作用下发生定向移动，形成电流（下右图）。可见，导体中形成电流的条件是：给导体施加外电场。或者说，给导体两端施加电压。二、导体的电阻1．电阻定律在温度不变时，导体的电阻R与它的长度成正比，与它的横截面积S成反比，这就是电阻定律。电阻定律可以表示为式中?称为电阻率，反映了材料导电性的高低。的单位分别是?、m、m2，?的单位是欧姆米，符号是?·m。2．电阻率从常见材料电阻率可以看出：银、铜、铝等材料电阻率很小，适合做导体；硬质陶瓷、橡胶等材料电阻率很大，适合做绝缘体；还有一些材料的电阻率介于导体和绝缘体之间，我们称为半导体。导体：材料电阻率很小（10-8～10-6Ω·m）；绝缘体：材料电阻率很大（大于105?·m）；半导体：材料电阻率介于导体和绝缘体之间。几种常见材料的电阻率（20℃）3．半导体半导体材料的电阻随温度的升高而减小，利用它的这种特性，可制成热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、晶体管等各种电子元件，并且发展成为集成电路、超大规模集成电路。半导体材料制成的集成块例题一条铜导线长300m，横截面积是12.75mm2，这段铜导线的电阻多大？如果这段铜导线的电阻控制在0.10Ω以内，那么导线的横截面积至少应为多少？解由题给条件查得铜的电阻率根据电阻定律得若需将导线电阻控制在以内，在导线长度不变时，需改变其横截面积，设为由得根据欧姆定律，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可求出电阻。这种测量方法叫做伏安法。三、部分电路欧姆定律1．部分电路欧姆定律通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。表达式为这就是部分电路欧姆定律。2.伏安法测电阻外接法测电阻内接法测电阻体验与探索取一段镀锌铁丝（直径约为0.30mm），绕成一个螺旋线管，与一个3.8V的小灯泡串联后接到3～4节电池上，使小灯泡正常发光。用酒精灯给铁丝加热，一会儿小灯泡由亮变暗，几乎熄灭；移开酒精灯，小灯泡又逐渐变亮了。请同学们思考一下，这是什么原因？9.2认识多用电表一、多用电表的原理二、表头应用的实例计算一、多用电表的原理1．多用电表的表头（1）内部结构多用电表（下左图）核心部件是表头G。而表头就是一个小量程的电流表，它主要由永磁铁和处于永磁铁磁场中的可以转动的线圈组成（下右图）。从电路角度看，表头就是一个电阻，只不过通过它的电流是可以从刻度盘上读出来。（2）表头的内阻：表头G的电阻Rg。（3）满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流Ig。（4）满偏电压：表头G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug。Ug=IgRg2．从表头到电压表根据串联电路的分压原理，我们在表头上串联一个分压电阻，让这个电阻分担一部分电压。这样，表头和分压电阻一起就构成了一个能够测量较大电压的电压表了。3．从表头到电流表根据并联电路的分流原理，我们在表头上并联一个阻值较小的分流电阻。这样，表头和分流电阻一起就构成了一个能够测量较大电流的电流表了。二、表头应用的实例计算例题1有一表头G，内阻Rg=1k?，满偏电流Ig=100?A，把它变成量程为2V的电压表，要串联一个多大的电阻R？改成后电压表的内阻Rv多大？分析电压表V由表头G和电阻R组成。如右图中虚线框内所示。所谓量程为2V，意思是当电压表V两端的电压U=2V时，表头G分担的电压为满偏电压Ug,通过表头G的电流为满偏电流Ig，指针指在最大刻度处，而最大刻度直接标以2V。例题2将上题中表头G变成量程为1A的电流表，要并联一个多大的分