江苏省高邮中学2015年高二物理竞赛系列讲座第四讲：直流电路及部分欧姆定律ppt

高二物理 第四讲 直流电路及部分欧姆定律.ppt
　　高二物理 第四讲 直流电路及部分欧姆定律.doc
　　课件共19张，教案约5340字。
　　第四讲　直流电路及部分电路欧姆定律
　　江苏省高邮中学　卞国华
　　1电流　欧姆定律
　　1.1电流　电流强度　电流密度
　　导体处于静电平衡时，导体内部场强处处为零。如果导体内部场强不为零，带电粒子在电场力作用下会发生定向移动，形成电流。形成电流条件是：存在自由电荷和导体两端有电势差（即导体中存在电场）。自由电荷在不同种类导体内部是不同的，金属导体中自由电荷是电子；酸、碱、盐在水溶液中是正离子和负离子；在导电气体中是正离子、负离子和电子。
　　电流强度是描述电流强弱的物理量，单位时间通过导体横截面的电量叫做电流强度。用定义式表示为。
　　电流强度是标量。但电流具有方向性，我们规定正电荷定向移动方向为电流方向。在金属导体中电流强度的微观表达式是。n是金属导体中单位体积内自由电子的数目，e是电子电量，v是电子定向移动平均速度，S是导体的横截面积。
　　在垂直于电流方向上，单位面积内电流强度叫做电流密度，表示为
　　金属导体中，电流密度
　　电流密度是矢量，其方向与电流方向一致。
　　1.2 电阻定律
　　导体的电阻为
　　式中ρ、σ称为导体电阻率、电导率，都由导体的性质决定。
　　实验表明，多数材料的电阻率都随温度的升高而增大，在温度变化范围不大时，纯金属的电阻率与温度之间近似地有如下线性关系。
　　ρ0为0℃时电阻率，ρ为t时电阻率，α为电阻率的温度系数，多数纯金属α值接近于℃，而对半导体和绝缘体电阻率随温度的升高而减小。某些导体材料在温度接近某一临界温度时，其电阻率突减为零，这种现象叫超导现象。
　　超导材料除了具有零电阻特性外，还具有完全抗磁性，即超导体进入超导状态时，体内磁通量被排除在体外，可以用这样一个实验来形象地说明：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永磁铁，整个装置放入低温容器里，然后把温度降低到锡出现超导电性的温度。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，飘然升起与锡盘保持一定距离后，悬在空中不动了，如图1所示。这是由于超导体的完全抗磁性，使小磁铁的磁感线无法穿透超导体，磁场畸变产生一个向上的很大的排斥力，把磁铁托在空中，这就是磁悬浮的道理，这一特性启示了人们用超导材料制造磁悬浮列车。