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.2.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.3.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＝It 可得：导体 AD 中的电流 I＝＝＝nqSv.[要点提炼]1．电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用 I＝时，Q 为正电荷的总电荷量和负电荷的总电荷量的绝对值之和．2．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流方向相反．3．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式 I＝nqSv 的 v，大小约为10－5 m/s(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为 3×108 m/s.闭合开关的...
