3.2研究电流、电压和电阻解析.ppt

10．如图所示，设电源输出电压保持不变，R0=10?。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在中点C时，电流表的示数为0.3A，移动滑片P至b端时，电流表的示数为0.2A．则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为多少？ 3．2　研究电流、电压和电阻 教学目标 1、明确电流的定义及形成机理，掌握公式 2、明确电压就是电势差，知道电路中电势的变化规律　 3、理解电阻的形成，知道电阻与温度的关系 4、复习部分电路欧姆定律 1．电流：流过导体某一横截面的电荷量Q 跟所用时间t 的比值I 叫做电流． 定义式： 单位：安培，简称安（A ） 电流是有方向的：规定为正电荷定向移动的方向。 一、电场与电流 2．参与导电的自由电荷： 金属导体中的是自由电子; 电解质溶液中的是正、负离子; 电离气体中的是正、负离子 和电子。 电荷是在电场力作用下发生定向移动形成电流． 与负电荷定向移动的方向相反。 案例、(1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C,则导体中的电流为多少A? (2)某电解槽横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为多少A? 3．金属导体中电流形成的机理: 设金属导体横截面积为S， 金属导体中电流的微观表达式 每个自由电子的电荷量是q， 导体中每单位体积中自由电子数目为n个， 自由电子定向移动的速率是v，通电时间t 案例、现有一铜导线截面面积为1mm2 .若通过该导线中通有电流2.4A,导线每单位体积的自由电子数为8.4ⅹ1028m-3.求自由电子定向移动的速率 三个不同的速率：自由电子定向移动的速率10－5 m/s ； 自由电子无规则热运动的速率105 m/s； 电流的传播速率即光速 2．电势变化规律：在外电路沿电流的方向，电势逐渐降低，即在电场力的作用下电流总是由高电势，流向低电势。无电阻的导线上无电势降落。 二、电路中的电压和电势变化规律 1．电压：沿电流方向上任意两点间存在的电势差，就是电压。 也叫电势降落 外电路中的电势变化的图像 实验表明：沿电流方向电势是逐渐降低的。 2．形成机理： 形成机理：金属导体中的自由电子在电场力作用下定向移动过程中，不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，形成了对电子定向移动的阻碍作用． 三、电阻的形成： 3．纯金属电阻与温度之间的关系:R＝R0(1＋αt) R:t ℃时的电阻;R0表:0 ℃时的电阻值，α:电阻的温度系数． 原子实：失去一些核外电子的金属原子叫做原子实 1、定义：导体对电流的阻碍作用叫做电阻， 定义式: 4.电流流过电阻，电阻发热原因： 自由电子定向移动过程中不断地与原子实碰撞，将它的一部分动能传递给原子实，导体的内能增加，温度就升高了． 四、部分电路欧姆定律 2、应用注意: R2﹥R1 R2＜R1 2)适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 1)两个对应：时间对应、空间对应 3、伏安特性曲线:研究部分电路常画成I～U或U～I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 要点考查 要点1　对公式I＝Q/t的理解及应用 要点2　电流的微观解释及其应用 要点3　电阻的形成及与温度的关系 要点4　部分电路欧姆定律的应用及电阻伏安特性图像 注意问题 1）对于公式I＝nqSv，要理解每个符号所代表的物理量，不要死记公式．注意其他变形 2）学会先建立一种模型，再运用学过的知识进行理论推导的方法． 3）若已知单位长度的自由电荷数为n，则电流的微观表达式为 例1： 某电解池内，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子从相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是 (　 　) A．0　　 　 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A D 对公式I＝Q/t的理解及应用 习题讲解 3.如图所示，在某一电解池中有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面的正离子个数为n1，负离子的个数 为n2，设元电荷的带电量为e，则下列说法正确的是( ) A．正离子定向移动形成的电流方向从A指向B，负离子定向移动形成的电流方向从B指向A B．溶液内正、负离子向相反方向移动所形成的电流相互抵消，电流为零 C．溶液内电流方向为从A指向B，电流为 D．溶液内电流方向为从A指向B，电流为 D 2：在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为 。 5A 例2、截面面积为S 的导线中通有电流I.已知