2017-2018学年高中物理第二章直流电路1欧姆定律学案教科版选修3-1

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1、1.欧姆定律学习目标1.了解形成电流的条件，并会做11!微观解释.2.知道电流的大小、方向、单位，理解电流的定义式，并能进行相关的计算.(重点)3.知道电流、电压间的关系，理解用比值定义电阻的方法和欧姆定律的含义.(重点)4.理解伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件，通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握利用分压电路改变电压的基本技能.(难点)cor；电流◊基础初探◊［先填空］1.电流的形成(1)导体内要有自由电荷:金属中的自由电荷是自由电子,电解质溶液中的自由电荷是正、负离子.(2)导体内要存在电

2、场：导体内的自由电荷由于受电场直作用从而形成定向运动.2・电流(1)定义：通过导体横截面的电荷呈。跟通过这些电荷所用时间广的比值,用符号丄表示.(2)公式1=q/1.(3)单位：国际单位是安培⑷,常用单位还有毫安(mA)和微安(PA).IA=1(TmA=10“PA.(4)方向：物理学上规泄正电荷定向运动的方向为电流的方向，这样负电荷定向运动的方向与电流的方向相反.3.直流与恒定电流(1)直流：方不随时间改变的电流.(2)恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流.［再判断］1.电流的方向与电荷定向移动的

3、方向相同.（X）2.电流既有大小，又有方向，它是矢量.（X）3.电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量.（J）［后思考］金属导体中的电流是由于其中的自由电子运动形成的，试问电流的方向与自由电子定向运动的方向有何关系？【提示】电子带有负电，定向运动形成的电流的方向与电子的定向运动方向相反.◊核心突破◊［合作探讨］如图2・1・1所示，在盐水中加入两个电极，与电源连接后可以形成电流.探讨1：盐水中形成电流时，电荷的定向移动如何？电源食盐水电流方向图2-1-1【提示】在电场屮，盐水屮Na+向左移动，C

4、1一向右移动.探讨2：盐水中电流的方向如何？【提示】电流方向向左.［核心点击］1.对电流片#的理解电流定义式电流方向（1）/=彳是单位时间内通过导体横截面的电荷量，横截面是整个导体的横截面，不是单位截面积（2）当电解质溶液导电时，g为通过某一横截面的正、负电荷量绝对值的和⑶/与小广均无关电流方向与正电荷定向移动方向相同，和负电荷定向移动方向相反（金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反）2.电流的微观表达式（1）建立模型如图2-1-2所示，〃〃表示粗细均匀的一段导体，长为/,两端加一定的电压，导

5、体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为？，设导体的横截血积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为刀，每个自由电荷的电荷量为7(2)理论推导初导体屮的自由电荷总数N=n1S.总电荷量Q=Nq=n1Sq.所有这些电荷都通过横截而S所需要的时间t=£根据公式/=#可得导体初小的电流为I斗咛=讪，.即电流的微观表达式为I=nqSv.◊讲练冲关◊►典例［］某电解池内若在2s内各有1.0X1019个二价正离子和2X1019个一价负离子同时向相反方向通过某截面，那么通过这个截面的电流是()【导学号：96322032】

6、A.0AB.0.8AC・1.6AD・3.2A【解析】电流由正、负离子的定向运动形成，则在2s内通过截而的总电荷量应为:^=1.6X10_19X2X1019C+1.6X1O_19X1X2X1O,90=6.4C,由电流的定义式可知：1=片64=二-A=3.2A,故选D.【答案】D某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间方内有刀个二价正离子到达阴极，有2刀个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为()【导学号：96322033］小3z?e亠4/?ec~D,_r【解析】通过探测电路的电荷量q=q^+q-

7、=2ne+2ne=4ne,则通过探测电路的电流/=#=号，故选项D正确.【答案】D(多选)横截面积为S的导线屮通有电流A已知导线每单位体积屮有刃个自由电子，每个自由电子的电荷量是自由电子定向移动的速率是-则在时间△Z内通过导线横截B.t面的电子数是()A.nSv't【解析】①根据电流强度的定义式可知，在时间△t内通过导线横截面的电荷量q=I't,所以在这段时间内通过的自由电子数为N=~=—ee②自由电子定向移动的速率是r,因此在时间△t内，位于以横截面积为S、长7=rAt的这段导线内的自由电子都能通过

8、横截面，这段导线的体积V=Sl=Sv't,所以时间At内通过横截面S的自由电子数为N=nV=nSv^t.综上可知，A、C正确.【答案】AC应用公式/=彳需注意的三个问题⑴公式片彳反映的是在时间r内电流的平均值，对恒定电流來说，平均值等于瞬时值.(2)计算电流大小时，要注意通过截面的电荷量的计算@、G、0均表示电荷量的绝対值)，常见的情况有以下两种：①同种电荷同向通过某一截面时，电荷量q=Qi+o-z②异种电荷反向通过某一截而时，若G为正电荷，戲为负电荷，