高中物理新教材优质课公开课第一节 导体的伏安特性曲线.pptx

第三章｜恒定电流

第一节导体的伏安特性曲线

核心素养点击

;一、电流

1．填一填

(1)形成电流的条件。

①存在_________，比如金属导体中的自由电子，电解液中的____________。

②导体两端存在____。

(2)电流。

①概念：电荷的_________形成电流。

②物理意义：反映了电流的______程度。

③符号及单位：用符号I表示，单位是______，符号为A。

;正电荷;3．想一想

为什么电闪雷鸣时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在一瞬间，而灯泡却能持续发光？

提示：闪电不能产生持续的电流，而灯泡发光时有电源供电。

;正比;×;3．选一选

实验室中的标准电阻的伏安特性曲线应最接近于图中的哪一个()

解析：标准电阻的阻值是一定值，是线性元件，所以其伏安特性曲线为一过原点的直线。

答案：A

;探究(一)电流的理解和计算

[问题驱动]

如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷

向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2。

(1)确定通过导电液体中电流的方向。

提示：电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右。

(2)计算导电液体中电流的大小。

;答案：D;答案：C;2．某电解池中，若在2s内有5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一

价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这

个截面的电流的大小和方向是 ()

A．0.8mA，水平向左

B．0.08mA，水平向左

C．1.6mA，水平向右

D．0.16mA，水平向右

;答案：C;[解题指导]

(1)电子数等于总电荷量除以每个电子的电荷量，所以求出通过横截面的电荷量，即可求出电子数。

(2)单位体积内的电子数已知，只要求出Δt时间内有多少体积的电子通过横截面，即可求出电子数。;答案：AC;[素养训练]

1．[多选]如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接

起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，

在细铜导线上取一个截面A，在粗铜导线上取一个截面B，若在1s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的 ()

A．电流相等

B．电流不相等

C．自由电子定向移动的速率相等

D．自由电子定向移动的速率不相等

;答案：A;探究(三)导体的伏安特性曲线

[问题驱动]

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。分析图中甲、乙两电学元件的I-U图像，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？

提示：甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比。

;[重难释解]

1．I-U图线

以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压变化的曲线，如图甲、乙所示。

;答案：ABD;[素养训练]

1．[多选]如图是某一种电阻元件的伏安特性曲线，下列判断正

确的是 ()

A．该元件是非线性元件

B．图线的斜率代表元件电阻

C．图线斜率的倒数代表元件的电阻

D．随电压的增大它的电阻逐渐变大

解析：I-U图线为过原点的直线是线性元件，所以该元件是非线性元件，A正确；在I-U图线中，图线上某点与原点连线的斜率代表电阻的倒数，图线的斜率不代表元件电阻，随电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率越来越小，则电阻逐渐增大，B、C错误，D正确。

;2．[多选]如图所示是电阻R的U-I图像，图中α＝45°，由此得出()

A．通过电阻的电流与两端电压成正比

B．电阻R＝0.5Ω

C．电阻R＝2.0Ω

D．在R两端加上6.0V的电压时，通过电阻的电流为12mA

;一、培养创新意识和创新思维

绝缘体可以转变为导体

在潮湿、高温、高压的情况下，绝缘体有可能变为导体。例如，

空气是绝缘体，但在一定条件下也可能转变为导体。在雷电现象中，

由于两云层之间的电压极高，将空气击穿，此时空气就成了导体(如

图)。因此，绝缘体和导体的划分与其周围的条件密切相关。

假设某次雷电持续时间为0.5s，所形成的平均电流为6.0×104A，若这些电荷以0.5A的电流通过电灯，则电灯可供照明的时间为多长？

;答案：6.0×104s;二、注重学以致用和思维建模

1．[多选]半径为R的橡胶圆环上均匀分布着正电荷，总电荷量为Q，

现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，

则由环产生的等效电流应有 ()

A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

B．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍