给初中生讲讲高中物理之《恒定电流》（上）
笔者认为这一章与初中物理的电学部分相连的很好，可以不作铺垫或补充直接讲。学一下这些内容，做某些题目也可以更熟悉，更快。如笔者注意到2017年无锡物理中考的电学实验就考到了测电阻的内接法与外接法，有时我们还会做到用灵敏电流计改装出电表的题目，这些其实都是《恒定电流》这一章的基本操作，但有的初中生能力不够强，就不会做了。不妨听我浅谈一下，可以当是开开眼界，同时也让我水几篇文章。放心，你肯定能听懂。
这一篇我们讲讲概念，讲电流、电源的电动势与闭合电路的欧姆定律。
我们首先要知道，什么是恒定电流。恒定电流是指大小，方向都不变的电流。有人会说，哎这不就是直流电嘛，不，直流电只要求方向不变，二者是不一样的。而交流电是交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流。
如图，我有两个导体棒，带有等量的电荷，一个带负电，一个带正电。将它们用导线连接，正负电荷受相互作用力运动起来，在导线中定向移动。我们可以把这种力叫作静电力，我们也知道，电荷定向移动会形成电流。但这种电流一下就没了，两个导体棒很快就呈电中性。这种一下就没的电流显然不能满足我们的生活需求。
为了获得持续的电流，我们就要一种装置，重新把正负电荷拽到两边，这种装置就是电源，这种拽电荷的力显然不是静电力了，我们把它叫作非静电力，非静电力在克服静电力的阻碍，在电源两端形成电压。
一个完整的电流回路，必须要有静电力和非静电力。把正电荷从负极搬回到正极当然要做功，但不同的电源做功的本事是不一样的，我们就用电动势（E）来描述电源的这种本事。电动势是描述电源内部非静电力做功，将其他形式的能转化为电能的本领的物理量。电动势的单位是伏特（V），是不是很亲切？这和电压确实差不多。如果我说一个电源的电动势是1.5V，就说明这个电源把一库伦的正电荷从负极搬到正极做1.5J功，有就是说1.5J的其他形式的能转化为了电能，6V就做6J功。电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。
那么为什么在高中这个和电压差不多的玩意要改名字叫电动势呢？在初中，电压一般指路端电压，即外电路的电压。根据焦耳定律，电流在电源里走，由于电源有内阻，会先消耗掉一点能量。我们就能得到电动势与外电压的关系，即E=U+Ir（U为外电压，r为电源内阻）
说了电动势，再说说电流。我们可以对电流进行一个更标准、严格的定义。电流可以说是单位时间通过导体某一横截面的电荷量。电荷量用q表示，单位为库伦（C），电荷量表示导体横截面的所有电荷电量的总和。从这个概念我们能得到电流的定义式。
这又是比值定义。电流大小与q,t没有关系。电流是标量，但我们人为规定电流的方向就是正电荷定向移动的方向。
我们再来了解几个有关电荷的速率。一个是自由电荷热运动速率，数量级在10的5次方m/s，而加上电压电荷的定向移动速率只有10的-3次方m/s，是很慢的。还有一个电荷的传导速率，或者说叫电场的建立速度，数量级在10的8次方m/s，和光速有的一拼。这几个速率怎么理解呢？第一个很好理解，关键是后两个。前者可以理解为电荷在导线里齐步走的速率，而后者可以理解为到处都是的电荷在电压的“哨声”下集结排队的速率，大概这么个意思了。
我们再推导一下电流的微观表达式：I=nvSq。
这时我们可以说，电流与n,v,S,q有关系。
上述两个关于电流的公式对任何情况都适用。
我们初中已经学习了欧姆定律。
第一个公式也叫电流的决定式。第三个公式也叫电阻的定义式。
现在我们学习了电动势，可以对整个闭合电路用欧姆定律描述，这就是闭合电路的欧姆定律。
R是外电路总电阻，r是电源内阻。这个公式对电学计算的用处非常大，也很好理解。
欧姆定律适用于纯电阻电路，金属导电和电解液导电，在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用。
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