2013届高考物理核心要点突破系列课件：第14章第一节《欧姆定律》(人教版选修3—1).ppt

第一节　欧姆定律 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第一节　 课前自主学案 目标概览 学习目标：1.理解形成电流的条件，掌握电流的概念和定义式． 2．知道公式I＝nqvS的推导． 3．掌握欧姆定律及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题． 4．知道导体的伏安特性和I－U图象，知道线性元件和非线性元件． 重点难点：1.对电流微观含义的理解；导体的伏安特性曲线． 2．欧姆定律的应用和适用条件． 一、电流 1．定义：电荷的定向移动形成电流． 2．形成条件 (1)导体内有__________． (2)导体两端存在________． 3．电源的作用：保持导体两端存在电压，使导体中有持续的电流． 4．方向：电流的方向规定为_______的定向移动方向，它与_______的定向移动方向相反． 自由电荷 电压 正电荷 负电荷 5．大小：通过导体横截面的______跟通过这些电荷量所用_______的比值． 6．公式：I＝____. 7．单位：在国际单位制中是安培，简称安，符号是____，它是国际单位制中七个基本单位之一． 8．直流：_____不随时间而改变的电流． 恒定电流：_______和______都不随时间而改变的电流． 电荷量 时间 q/t A 方向 大小 方向 二、欧姆定律　电阻 1．内容：导体中的电流I跟导体两端的_____成正比，跟导体的_____成反比． 2．公式：I＝_____. 3．适用条件：适用于_________导电和______________导电，对气态导体和某些导电器件(如晶体管)并不适用． 电压 电阻 U/R 金属导体 电解质溶液 阻碍 电流 电压 一、如何理解电流形成的条件及实质？ 电流是电荷的定向移动，所以要形成电流必须满足两个条件：内因，要有自由电荷，即导体的存在；外因，电荷必须要受电场力做定向移动，所以导体两端要维持一定的电势差． 导体两端无电压，导体内无电场时，内部的自由电子做无规则运动，常温下其平均速率约为105 m/s.数量级虽然很大，但不会形成电流，因为自由电子向各个方向运动的机会相等，在任意时间内通过导体横截面的电量为零． 导体两端有电压，自由电子受同一方向的电场力做定向移动，形成电流，对于一般导体中的电流，对应的电子定向移动速率很小，数量级约10－4 m/s，虽然远小于热运动速率，但正是这个定向移动才形成了电流． 二、如何从微观角度认识电流？ 图14－1－1 　如图14－1－1所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加一定电压，设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设想在导体中取两个横截面B和C，它们之间的距离在数值上等于v.这样在单位时间内，在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C，设导体横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q， 特别提醒：在应用欧姆定律解题时，要注意定律中各量的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路，不能将不同部分的I、U、R值代入公式计算；所谓“同时性”是指U、I必须是导体上同一时刻的电压和电流值，否则也不能代入公式计算． 四、对导体的伏安特性曲线的理解 1．I－U图线不同于U－I图线，I－U图线为导体的伏安特性曲线，加在导体两端的电压U是自变量，I是因变量． 2．对I－U图象或U－I图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图14－1－2甲中，R2R1；而在图乙中R2R1. 图14－1－2 图14－1－3 一个半径为R的绝缘圆盘，绕过圆心且垂直圆盘的转动轴以角速度ω沿逆时针方向做匀速转动，圆盘边缘上均匀地分布着一圈电荷，电性均为负，单位圆弧上所带的电荷量为q，当圆盘转动时，这些电荷所形成的电流大小是多少？电流的方向怎样？ 【答案】　ωRq　顺时针方向 【点评】　建立物理图景是正确解决这类问题的前提，即在Δt时间内通过某横截面的电量Q，确定电量Q是解决问题的关键． 变式训练1　某电解池中，若在2 s的时间内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某横截面，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 【答案】　0.225 A 变式训练2　 某电流表可测量的最大电流是10 mA，已知一个电阻两端的电压是8 V时，通过的电流是2 mA.如果给这个电阻加上30 V的电压，是否能用该电流表测量通过这个电阻的电流？ 答案：能 如图14－1－4所示的图象所对应的两个导体： 图14－1－4 (1)电阻关系R1∶R2是多少？ (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2是多少？ (3)若两个导