学案 2 研究电流、电压和电阻[学习目标定位] 1
掌握电流的定义及定义式,能应用电流的表达式进行有关计算
理解电路中的电压与电势降落的关系,掌握电路中电势变化的规律
知道电阻的形成原因,理解金属电阻与温度的关系.一、电场与电流1.电流:(1)定义: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.(2)公式:I=
(3)单位:在国际单位制中是安培,简称安,符号是 A
(4)方向:通常规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.2.当金属导线与电源连接,构成闭合回路时,导体中就会产生电场,导体中的自由电子就在电场力的作用下,发生定向移动,形成电流.二、电路中的电压与电势降落1.沿着电流的方向电势逐渐降低,故沿电流方向上的任意两点间都有电势差,这就是电路中的电压.2.电路中任意两点间的电势差(或电压)又叫电势降落.三、电阻是怎么形成的1.自由电子与晶体点阵上的原子实碰撞,形成对电子定向运动的阻碍作用,这就是“电阻”产生的根本原因,也是电阻元件在通电时发热的原因.2.金属电阻与温度的关系:金属电阻随温度的升高而增大,其关系式为 R=R0(1+αt)
一、电流[问题设计]1.如图 1 所示,盐水中可以形成电流,盐水中电流方向是怎样的呢
图 1答案 在电场中,盐水中正电荷 Na+向左移动,形成向左的电流,负电荷 Cl-向右移动,形成向左的电流,故盐水中电流方向向左.2.如图 2 所示,AD 表示粗细均匀的一段长为 l 的导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为 v,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n,每个自由电荷的电荷量为 q
试证明:导体内的电流可表示为 I=nqSv
1图 2答案 AD 导体中的自由电荷总数:N=nlS总电荷量 Q=Nq=nlSq所有这些自由电荷都通过横截面 D 所需要的时间:t=根据公式 Q=I