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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,关于“恒定电流”教材中的几点疑问,1,疑问一：,关于“恒定电场”的疑问,P41：,导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场（steady electric field）。,疑问：,载流子均匀分布且稳定运动，设某段时间的始、末两个状态下载流子相对于P点的分布状况分别如图(a)、(b)所示，这两个状态下P点的电场分布（场强分布、电势分布）情况相同吗？,P,（a）,P,（b）,解释：,载流子分布密集，故流动的电荷所产生的电场稳定。,铜：,单位体积内自由电子数8.5,x10,28,m,-3,相邻的自由电子间距约为5.2,x10,-9,m。图(c)便可简要地说明：当密集的载流子定向稳定流动时，周围空间P点的电场分布基本不变。,P,（c）,2,疑问二：,关于“载流子匀速率运动原因”的疑问,P41：,由于恒定电场中任何位置的电场强度都不随时间变化，所以自由电子在各个位置的定向移动速率也就不变。,疑问：,场强不变载流子所受电场力不变载流子运动速率不变怎么有点像亚里士多德的观点？,解释：,第一，导体中场强不随时间变化，所以载流子所受电场力不随时间变化；,第二，载流子在导体中运动过程中会因为与其他微粒间发生碰撞而受到阻碍（这种阻碍的程度用导体的电阻值来量化），可以将这种“冲击式”的阻碍等效的视为“弥散式”的阻碍；,第三，由于导体微粒分布是均匀的，所以“冲击式”的碰撞阻碍分布也是均匀的；,第四，将分布均匀的“冲击式”碰撞阻碍“弥散”开来而等效的视为“弥散式”阻力，其大小也将是恒定的；,第五，若在导体两端加恒定的电压而使之形成恒定的电流，对应的载流子定向移动的速率不变，其原因的完整表述应该是：上述“不变的电场力”与恒定的“弥散式”阻力平衡所致。,3,疑问三：,关于“电源内部的场分布”的疑问,P43：,由于正、负极总保持一定数量的正、负电荷，所以电源内部总存在着由正极指向负极的电场。,P43：图2.2-1的一部分，描述了电源内部电场分布情况,疑问：,电源内部电场若真的如图2.2-1所示，电流由负极经电源内部流向正极的过程中，电源内阻怎样分压呢？怎样消耗电能转化为内能呢？,解释：,第一，电源内部电场分布的实际状况应如右图所给出的“电势分布情况”给出；,第二，从右图可知电源对外供电时，其内部电场分为三个区域：绝大部分区域内场强方向由负极指向正极，而在靠近两极的“薄层”内场强方向由正极指向负极；,第三，图2.2-1所给出的电源内部电场分布情况，可以被理解为一种“等效的分布”情况，从能量转换的角度来看，这种“等效的分布”应该就是“实际的分布”对空间的“平均分布”。,4,疑问四：,关于“导体伏安特性曲线”的疑问,P47：,有两幅图和一段提示语。,0,0,U,I,U,I,B,A,B,A,图2.3-2 导体A、B的UI图象,图2.3-3 导体A、B的伏安特性曲线,图2.3-2与图2.3-3看起来十分相像，不要混淆,提示语,疑问：,教材编者的意图是否想通过两幅图的差异和提示语传达一个信息：图2.3-2不能称作导体的伏安特性曲线，只有图2.3-3方可称作导体的伏安特性曲线？,解释：,图2.3-2和图2.3-3均可称作导体的伏安特性曲线，至于“提示语”的含义，只是提醒读者：当纵、横坐标互换时，导体的伏安特性曲线的斜率的物理意义将相应发生改变：前者的斜率表示导体的电阻阻值；后者的斜率表示导体电阻阻值的倒数。,5,疑问五：,关于“闭合电路结构特征”的疑问,P62：,有一幅图如右。,a,b,r,E,R,S,外电路,内电路,图2.7-1 闭合电路由内电路和外电路组成,疑问：,按照此图的划分不由产生一个疑问：闭合电路中电源的正、负极究竟属于内电路还是属于外电路？,解释：,图2.7-1对闭合电路的结构特征的划分错误，明显是教材编者的疏忽所致。,6,疑问六：,关于“电表命名原则”的疑问,P51、66：,教材把能够直接测量电流的电表命名为“电流表”；把能够直接测量电压的电表命名为“电压表”；把能够直接测量电阻的电表命名为“欧姆表”。,疑问：,三个电表的命名原则不同，为何不能将其统一起来呢？这种物理概念命名原则的不统一，对于物理学的发展将会产生怎样的影响呢？,解释：,笔者认为：第一，既然把能够直接测量电流的电表命名为“电流表”、把能够直接测量电压的电表命名为“电压表”，那么就应该把能够直接测量电阻的电表命名为“电阻表”；,第二，既然把能够直接测量电阻的电表命名为“欧姆表”，那么就应该把能够直接测量电流的电表命名为“安培表”、把能够直接测量电压的电表命名为“伏特表”；,第三，物理概念命名原则的不统一，这决不是小事情，另举一例：把速度大小称为速率，但据说平均速度的大小又不能称为平均速率，这样的命名原则的混乱，人为的将物理学复杂化。,第四、打个比方：一家生了8个儿子，老大叫大毛、老二叫七毛、老三叫四毛、老四叫二毛、老五叫八毛、老六叫三毛、老七叫五毛、老八叫六毛。这样的命名真叫人受不了。,7,谢谢！,8,
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