研究电流电压和电阻.pptVIP

3．2研究电流、电压和电阻教学目标1、明确电流的定义及形成机理，掌握公式1．电流：流过导体某一横截面的电荷量Q跟所用时间t的比值I叫做电流．定义式：单位：安培，简称安（A）而Q=It2．方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷的定向移动的方向相反．3．参与导电的自由电荷：金属导体中的是自由电子;电解质溶液中的是正、负离子;电离气体中的是正、负离子和电子。电荷是在电场力作用下发生定向移动形成电流．4．微观表达式:I＝nqvS注意:三个速率的不同：自由电子定向移动的速率10－5m/s；自由电子无规则热运动的速率105m/s；电流的传播速率即光速一、电场与电流二、电路中的电压和电势降落1．电势变化规律：在外电路沿电流的方向，电势逐渐降低，即在电场力的作用下电流总是由高电势，流向低电势。无电阻的导线上无电势降落（见62页图）2．电压：沿电流方向上任意两点间存在的电势差，就是电压2．形成机理：形成机理：金属导体中的自由电子在电场力作用下定向移动过程中，不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，形成了对电子定向移动的阻碍作用．三、电阻的形成：3．纯金属电阻与温度之间的关系:R＝R0(1＋αt)R表示t℃时的电阻，R0表示0℃时的电阻值，α叫做电阻的温度系数．原子实：失去一些核外电子的金属原子叫做原子实1、电阻定义：导体对电流的阻碍作用叫做电阻，定义式:四、部分电路欧姆定律2、应用注意:R2﹥R1R2＜R12)适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件．1)两个对应：时间对应、空间对应3、伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.自由电子定向移动过程中不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，将它的一部分动能传递给原子实，导体的内能增加，温度就升高了．4.电流流过电阻，电阻发热原因：要点1对公式I＝Q/t的理解及应用要点2电流的微观解释及其应用要点3电阻的形成及与温度的关系要点4部分电路欧姆定律的应用及电阻伏安特性图像要点考查要点1对公式I＝Q/t的理解及应用例1、(1)在金属导体中，若10s内通过横截面的电荷量为10C,则导体中的电流为多少A?某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10C，则电解液中的电流为多少A?变式训练：某电解池内，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子从相反方向通过某截面,那么通过这个截面的电流是()12345DA．0B．0.8AC．1.6A D．3.2A3.如图所示，在某一电解池中有一价的电解液，ts内通过溶液内截面的正离子个数为n1，负离子的个数为n2，设元电荷的带电量为e，则下列说法正确的是()A．正离子定向移动形成的电流方向从A指向B，负离子定向移动形成的电流方向从B指向AB．溶液内正、负离子向相反方向移动所形成的电流相互抵消，电流为零D2：在电解槽中，1min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为_______5AC．溶液内电流方向为从A指向B，电流为D．溶液内电流方向为从A指向B，电流为要点2电流的微观解释及其应用特别提醒：对于公式I＝nqSv，要理解每个符号所代表的物理量，不要死记公式．学会先建立一种模型，再运用学过的知识进行理论推导的方法．若已知单位长度的自由电荷数为n，则电流的微观表达式为I＝nqv.导电模型的建立：如图所示，电流微观表达式I＝nqvS中各符号的物理意义是什么？从微观角度看电流大小取决于哪些因素？例2、截面面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线横截面的电子数是()A．nSvΔtB．nvΔtC．IΔt/e D．IΔt/(Se)【解】根据电流的定义式可知，在Δt内通过导线截面的电荷量Q＝IΔt，所以这段时间内通过的自由电子数为N＝Q/e＝IΔt/e.（总量除以单量求总数）自由电子定向移动的速率是v，因此在时间Δt内，位于以截面S为底、长l＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过截面．这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，故Δt内通过截面S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt.（