学案导学高中物理选修3-1教科配套课件：第二章直流电路1

1、第二章直流电路学习目标1知道形成电流的条件，理解电流的定义式/二丫，并能分析相关问题.2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围.3知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件.I I I I I I I IJ内容索引重点探究预习新知夯实基础启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关自主预习、电流1.电流：由电荷的定向移动形成.形成电流的条件：(1) 导体中有自由电荷;(2) 导体内存在电场.22.电流定义式：/二厶 其中：o表示在时间r内通过导体横截面的电荷量.单位：空，符号：A;常用的电流单位还有：毫安(mA)、微安OiA).1 A二 121 mA; 1 A二 106 uA.3电流的方向：

2、规定正电荷定向移动的方向为由.流的方向.则负电荷定 的方向与电流的方向相反.4.直流电：(1) 直流电：方向 不随时问变化的电流.恒定电流：方向和强弱都不随时问变化的电流.二、欧姆定律1. 电阻：导体两端的电压 与通过导体的电流 大小之比.U定义式：R =(2) 单位：欧姆(Q),常用的单位还有千欧(kQ)、兆欧(MQ),且1Q二10kQ二 IO MQ.(3) 物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小.2. 欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成.正巴,跟导体的电阻R成反比，口表达式：1-.(2)适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导申

3、.、半导体导由.不话用.三、导体的伏安特性曲线1伏安特性曲线：甲纵坐标表示电流/,用横坐标表示电压这样画出 的导体的/- U图像叫做导体的伏安特性曲线.2.线性元件和非线性元件：(1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金匮 导体、电解质溶液.非线性元件：伏安特性曲线是一条迪叟，欧姆定律不适用的元件.如 气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和兰韭器件.对对答案吧即学即用1. 判断下列说法的正误.(1) 导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动( X )(2) 电流既有大小，又有方向，是矢量( X )(3) 由R斗知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.(X )(4

4、) 导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的 电流的大小无关(丿)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻 值.（V ）电阻的t/图像和7-/图像为直线时，两种图像的斜率均表不电阻的 倒数.（X ）2. 如图1所示，是某导体的伏安特性曲线，由图可知，此导体的电阻是25 Q.图1答案重点探究导学探究(1)金属导体中的自由电荷是什么？电解液中的自由电荷是 什么？如何使自由电荷做定向移动？答案 自由电子 正、负离子 在导体内加上电场，使自由电荷受电场 力作用而定向移动(2)如图2所示，AD表示粗细均匀的一段长为/的导体，两端加一定的电压, 导体中的自由电荷沿导

5、体定向移动的速率为S设导体的横截面积为S, 导体每单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷的电荷量为g.AD导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？ADI=ut 1图2答案 nlS nlSq这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少?答案知识深化1电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反.金属导体 中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反.2.电流的大小/二半是电流的定义式，I = nqSv是电流的决定式，故电流的大小与通过 导体横截面的电荷量以及通电时间无关.解析I答案(2)电解液中应用/二予计算电流时,q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.3.电流是标量:电流虽

6、然有方向但是它遵循代数运算法则.4.从微观上看，电流I = nqSv,即/决定于导体中单位体积内的自由电荷 数兀、每个自由电荷的电荷量g、自由电荷定向移动的平均速率e和导体 的横截面积S.例1如图3所示，电解池内有一价的电解液，f s内通过溶液内截面S的正离子数是,负离子数是“2,设元电荷为S以下说法中正确的是A. 当山二“2时电流强度为零B. 当血 血时，电流方向从A-B,C. 当nn2时，电流方向从BA,电流强度为I-电流强度为I-容液内电流方向从AB,电流强度为/二1 / 总结提升计算电流时，要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是 正、负电荷同时定向移动当正、负电荷都参与定

7、向移动时，正、负电荷 对电流的形成都有贡献.答案A.0C.1.6A针对训练1某电解池，如果在1 S内共有5X1(P个二价正离子和IX 1019 个一价负离子通过面积为0.1 m2的某截面，那么通过这个截面的电流是B.0.8A0.2A二欧姆定律电阻UN导学探究现有两个导体电阻A和B,利用实验分别测量A和B的电压和 电流，见下表.UN02.04.06.08.0导体4I/A00.200.420.600.78导体BZ/A00.130.280.400.5410.08.06.04.02.0 0.200.400.600.801.00(1)在图4坐标系中，用纵轴表示电压(7、用横轴表示电流人分别将A和B 的数

8、据在坐标系中描点，并作出图线.(2)对同一导体，电流与电压的关系如何？与/的UN比值怎样?对同一导体4或导体电流与它两端的10.08.06.04.0电压成正比导体4或导体B的电压与电流的比值2.00 0200.400.600.801.00是个定值，但两者的比值不相等(3)在电压U相同时，两个导体中的电流是否相同？谁对电流的阻碍作 用大？ 答案 在电压相同时，电流并不相同0的电流小，说明B对电流的阻 碍作用大.知识深化lr=是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用.对给定的 导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流 无关.因此，不能说电阻与电压成正比，与电流成反比.

9、2.1=辛是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流/与导体两端的电 K压/成正比，与电阻人成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生 的电流，适用条件是金属导电或电解质溶液导电（纯电阻电路）.3.U=IR是电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落, 是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同.3例2若加在某导体两端的电压变为原来的?时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？答案 2 A口贰3Uo解析 由欧姆定律得：R无,电压变化后有： = /q_q4A，解得A）二1A.电压加倍后同理可得R 先二 所以厶二2/o二2 A.解析

10、I答案针对训练2 （多选）下列判断正确的是泌/二芳知，定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比 必心磊可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C.由R斗可知，/定时，导体的电阻人与U成正比，定时，导体 的电阻人与/成反比说寸给定的导体，比值了是个定值，反映了导体本身的性质三.导体的伏安特性曲线导学探究研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用 公式法，可以用列表法，还可以用图像法分析图5中甲、乙两电学元件 的U图像，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？甲乙答案 甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比.答案知识深化1- u图像与U /图像的区别坐标轴的意义不同：

11、I-U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流/;/图像中，横坐标表示电流厶 纵坐标表示电压图线斜率的意义不同：I-U图像中，斜率表示电阻的倒数，U-IS像中，斜率表示电阻，如图6所示，在图甲中R2心甲乙2.1-U图像是曲线时，导体某状态的电阻心二#,即电阻等于图线上点 P(UP,与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数, 如图7所示.图7例3 （多选）如图8所示是某一导体的/-卩图像，图中u二45 ,下列说法正确的是心1过导体的电流与其两端的电压成正比叙t匕导体的电阻R二2 QC.I-U图像的斜率表示电阻的倒数，所以 = tanW=1.0 Q兀/在导体两端加6.0 V的电压时，

12、每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C解析I答案针对训练3 （多选）如图9所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知B. 该导体的电阻随电压的升高而减小C. 导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Q占导体两端电压为2 V时，电阻为1Q答案解析达标检测解析I答案1.（对欧姆定律的理解）根据欧姆定律，下列判断正确的是A.导体两端的电压为零，电阻即为零E.导体中的电流越大，电阻就越小ananC.当电压增大2倍时，电阻增大2倍书估/二务可知，通过段导体的电流跟加在它两端的电压成正比2.（对二：的理解和应用）电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A,当通 电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为A.1 500

13、个B.9.375X 1019个幺.375 X IO?】个D.9.375 X IO?。个解析 通过电阻横截面的电子数n二殳二+二9.375 X 1021个3.（对伏安特性曲线的理解）侈选）甲、乙两个电阻,画在同一个坐标系中，如图10所示，则*伸的电阻是乙的电阻的丁B.把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流 是通过乙的电流的两倍幺欠使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的 电压应是加在甲两端电压的3倍它们的伏安特性曲线D.甲的电阻是乙的电阻的2倍12345答案4.（对伏安特性曲线的理解）如图11所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴 和纵轴分别表示电压U和电流/图线上点人的坐标为（5,人），过点人的切Ill线与纵轴交点的纵坐标为厶，小灯泡两端的电压为S时，电阻等于A.UiD.Uih ?2解析I答案5.(欧姆定律的应用)某金