直流电路基础知识.docx

自路与电路的物理量 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， 它是一个标 量。 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 I （定义式） t 式中 q――通过导体横截面的电荷量，单位是库［仑］,符号为C; t ――通过电荷量q所用的时间，单位是秒，符号为 s； I ――电流强度，单位是安［培］,符号为A。 在实际生活中，安培是一个很大的单位。所以，电流的常用单位还有毫安 （mA）和微安（）:（国际单位制） 3 6 1A =10 mA =10 JA 2■电流的方向 规定正电荷定向运动的方向为电流方向。 、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 W 二 FLab 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的比值，可用下式表示： Uab二仏 （电压定义式） （式1-4） q 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）： 3 3 1kV = 10 V 1V = 10 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。 2、 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 R「，L （式 1-7） S 式中 p——电阻率，其值由导体材料的性质决定，单位是欧 ［姆］米，符号 为， 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 m2； R――导体的电阻，单位是欧［姆］,符号为Q。 在国际单位制中，电阻的常用单位还有千欧（kQ）和兆欧（MQ ）: 1 k Q = 10q 1 MQ = 1（J kQ = 10 Q 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伽2,导线的电阻是多少? 解：查表可知铜的电阻率=1.75 10斗，由电阻定律可求得 R」，L=1.75 10 2000^ -17.5J S 20? 【例题2】有一根阻值为1Q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. 1 Q B.3 Q C.6 Q D.9 Q 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： 图1.手电筒的实体电路 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。 中间环节 ~A ~A : Rl 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） 电源一一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） 负载一一即用电器，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） 连接导线一一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） 控制和保护装置一一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