2023年初三物理,类比的方法理解电流电压电阻
给大家讲讲如何理解电流电压电阻。在用类比之前,先给大家说一下基础知识。之所以写这篇文章是因为同学们对电学方面的知识懵懂。下面用举例的方法让大家能够明白他们之间的关系,而且还能让大家运用起来去做题。。这是大家最期待的,
电流
首先说电流,电流产生的原因是因为电荷的定向移动产生的,而电荷有两种,正电荷和负电荷,也就是说正电荷定向移动能够产生电流,负电荷的定向移动能够产生电流,正负电荷同时相对运动也能够产生电流。
这里需要知道的是在金属导体中,电流的产生是因为负电荷的定向移动,也就是电子的定向移动(电子脱离原子核的束缚成为了自由电子),里面的正电荷,也就是原子核是不动的,如果正电荷动起来了,绕它运动的电子也就跟随原子核动起来,那么整个原子就动起来了,那么由原子组成的金属在导电的时候还能是固体嘛?岂不是变成了液体。。。这一点大家一定要理解。
再说电流的方向,物理学中规定,正电荷定向移动的方向是电流的方向。如果正电荷不动呢,在这里记住一句话,负电荷定向移动的反方向是电流的方向。
最后说电流大小事怎么定义的,每秒通过某一横截面积的电荷量决定的,每个电子带一个负电荷,也可以理解成带一个电荷量,也就是说每秒通过某一横截面积的电子的数量决定的。
电压
提供电压的装置是电源, 理解电压的时候,引用教材的说法,用类比法,在一个管子里面冲满水,管子里面有一个涡轮,上面有一个抽水机,就是泵。
每一滴水就好比是一个电子,泵就是电源,提供电压,而涡轮就是电阻,相当于教材中的灯泡 ,对水提供一个阻力。
所以,要想让水流动起来,必须把泵打开,形成一个通路,涡轮也就转动起来,就好像把开关闭合,在电路中,有了电流,灯泡也就亮起来。
这就是类比法,需要理解的是,类比终究是类比,我们经常把雪花比做鹅毛或者柳絮,是因为有相似之处,第一白色的,第二都很轻。但是雪能化成水,而鹅毛和柳絮是不可以的,也就是说,理解电压提供电流的时候可以使用这个模型,电压提供电流的特点跟这个很像,其他的特点,就不要用这个模型了,毕竟这是类比。。。
电阻
电阻就是对电流起阻碍作用的,这里提下导体和绝缘体,需要注意的是书中对他们的定义,是容易导电和不容易导电,而不是能导电和不能导电。有什么区别呢?有容易导电的,就有非常容易导电的,特别容易导电的,极其容易导电的,有不容易导电的,就有非常不容易导电的,特别不容易导电的,极其不容易导电的,也就是说,没有一个界限。。如果说能不能导电,明显有一个分界线。而且,导体和绝缘体有时候可以相互转化,干燥的木头是绝缘体,湿木头就是导体,平时的玻璃是绝缘体,融化了就是导体。
电阻大小的决定因素
第一,长度
其他条件不变,长度越长,电阻越大,长度越短,电阻越小。
第二,横截面积
其他条件不变,横截面积越大,电阻越小,横截面积越小,电阻越大。
第三,材料
其他条件不变,材料不同,电阻不同。
第四,温度
一般情况,温度越高,电阻越大
在这里还是用类比的方法,就好比你要去学校,一条路比较近,一条路比较远,就好比电阻的长度,走近路你就比较省劲,长度越短,电阻越小,走远路你就比较费劲,长度越长,电阻越大。一条宽路,一条窄路,就好比电阻的横截面积,走宽路你就比较省劲,横截面积越大,电阻越小,走窄路你就比较费劲,横截面积越小,电阻越大。一条公路,一条土路,这好比材料,材料不同,电阻就不同。