第一讲_部分电路欧姆定律（tea）.doc

南师大附中08届高三物理第一轮复习教案 第一讲 部分电路欧姆定律　 2007年11月 第 PAGE 5 页 共 NUMPAGES 8 页 第十章 恒定电流 【考试说明】 内容 要求 说明 40 电流 电动势 I 41 欧姆定律 闭合电路的欧姆定律 II 42 电阻定律 I 43 决定导线电阻的因素（实验、探究） II 44 电阻的串联与并联 I 45 测量电源的电动势和内阻（实验、探究） II 46 电功 电功率 焦耳定律 I 47 简单的逻辑电路 I 电路设计和定量计算不作要求 第一讲 部分电路欧姆定律 【基本概念和基本规律】 一、电流和电流强度 1．电流：电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动方向为电流方向． 形成电流的条件是：(1)要有自由电荷，(2)导体两端存在电势差． 2．电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用的时间t的比值，即I＝q/t． 注意：如果是正负离子同时移动形成电流时，q是两种电荷的电量绝对值之和。 在国际单位制中，电流的单位为“安培”（A）。如果在1s内通过导体横截面的电荷量是1C，导体中的电流就是1A。 电流强度是表示电流强弱的物理量．在横截面积为S的导体中，若单位体积内有n个自由电子(电量为e)，它们的定向移动速度为v，则I=neSv． 注意：对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×10 3.恒定电流 方向不随时间改变的电流称为直流电，方向和强弱都不随时间改变的电流称为恒定电流． 例1：如图所示，在NaCl水溶液中，正，负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1．0×l018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M，且M的横截面积S=4cm2，试问：溶液中的电流方向如何?电流强度多大? 【解析】NaCl溶液导电是靠能自由移动的Na+和Cl-，它们在电场力作用下向相反方向运动．因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na+离子定向移动方向相同，图中在溶液的内部由A指向B, Na+和Cl-都是一价离子，每个离子的电量为1．6×10-19C，NaCl溶液导电时，由于Na+和C1-它们在电场力作用下向相反方向运动，而负离子的运动可以等效地看作为等电量的正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电量为两种离子电量的绝对值之和，则有：I= 【感悟与联想】 1．公式I＝q/t中q是通过横截面的电量，而不是单位横截面积上的电量，即与横截面积的大小无关． 2．如果参与导电的有正、负两种电荷朝相反的方向移动，正、负电荷的电量不能相互抵消． 二、部分电路欧姆定律 1．内容：导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． 2．表达式：I＝U/R 注意：欧姆定律仅适用于纯电阻电学元件． 欧姆定律适用于金属导体和导电溶液，对气体导电不适用． 在应用公式I＝U/R解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是I、U，R三个物理量必须对应于同一段电路，不能不是同一段电路的I、U、R值代入公式计算，所谓“同时性”是U和I必须是导体上同一时刻的电压、电流值，否则不能代入公式计算． 3．伏安特性曲线 （1）导体中电流I和电压U的关系用图线表示，用纵轴表示电流I，横轴表示电压U，画出的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线． （2）根据图线形状是直线还是曲线可以将电学元件分为线性元件（如：金属导体、电解质溶液）和非线性元件（如：气态导体、晶体管）． 欧姆定律对线性元件适用，对非线性元件不适用． 线性元件的伏安特性曲线是过原点的一条直线，其斜率． 注意： 在作导体的伏安特性曲线时，坐标轴标度的选取是可以任意的，因此利用图线的斜率求导体阻值的大小时，不能用，必须利用和的比值计算。 三、电阻和电阻定律 1．电阻 (1)定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻． (2)定义式：R=U/I 导体的电阻由导体本身的因素决定，而与加在导体两端的电压和流过导体的电流强度无关．电阻的单位由欧姆定律得出：若导体两端的电压为1V，通过该导体的电流强度为lA，则该导体的电阻为1Ω 2．电阻定律 (1)内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比。 (2)表达式为：R=ρL/S 3．电阻率： （1）物理意义：ρ反映了材料对电流的电阻作用，在数值上等于用该材料制成长度为lm，横截面积为lm2的导体的电阻，其单位为：Ω·m。 （2）计算公式，ρ与物质的长度l，横截面积S无关，由物体的材料