1欧姆定律[学习目标]1.了解形成电流的条件,并会做出微观解释.2.知道电流的大小、方向、单位,理解电流的定义式,并能进行相关计算.(重点)3.知道电流、电压间的关系,理解用比值定义电阻的方法和欧姆定律的含义.(重点)4.理解伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件,通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握利用分压电路改变电压的基本技能.(难点)一、电流1.形成条件(1)导体中要有能自由运动的电荷.(2)导体内存在电场.2.定义:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值,用I表示.3.公式:I=.4.单位:国际单位是安培(A),常用单位有毫安(mA)和微安(μA),1A=103mA=106μA.5.方向:规定正电荷定向运动的方向为电流的方向.6.直流电(1)直流电:方向不随时间改变的电流.(2)恒定电流:方向和强弱都不随时间改变的电流.二、欧姆定律电阻1.电阻(1)定义:加在导体两端的电压与通过它的电流的比值.(2)定义式:R=.(3)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小.(4)单位:欧姆,符号为Ω,常用的还有kΩ、MΩ.1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式:I=.(3)适用范围:欧姆定律对金属导体导电和电解质溶液适用,但对气态导体和半导体元件并不适用.三、伏安特性曲线1.定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的IU图线即为导体的伏安特性曲线.2.线性元件:伏安特性曲线为过原点的直线,即对应电流与电压成正比的电学元件,如金属导体、电解质溶液等.3.非线性元件:伏安特性曲线不是直线,即对应电流与电压不成正比的电学元件,如气态导体、晶体管等.1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当导体两端有持续的电压时,导体内将存在持续的电场.()(2)电荷定向移动的方向为电流的方向.()(3)由I=可知,通过导体某截面的电荷量越大,导体中的电流越大.()(4)导体两端的电压越大,电阻就越大.()(5)由R=知,R与U成正比,与I成反比.()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.(多选)下列说法中正确的是()A.由R=知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比B.比值反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R=C.导体电流越大,电阻越小D.由I=知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比BD[R=是电阻的定义式,给出了求电阻的一种方法,但电阻与加在它两端的电压和通过它的电流无关,由自身因素决定其大小,故A、C错误,B正确;对于给定的一段导体,通过它的电流与加在它两端的电压成正比,D正确.]3.某电解池中,若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2AD[由I=知I=A=3.2A,D项正确.]电流的理解与计算1.电流定义式I=的理解(1)I=是电流的定义式,电流与电荷量无正比关系,电流与时间也无反比关系.“电荷量越大电流越大”“时间越长电流越小”等说法都是错误的.(2)在应用I=计算时注意①各个物理量的单位都用国际制单位.②当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向运动形成电流时,公式中的q应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和.③横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关.2.电流是标量:电流虽然有方向,但是它遵循代数运算法则,所以电流不是矢量,是标量.3.电流的微观表达式(1)建立模型:如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,长为l,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向运动的速率为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.(2)理论推导:AD导体中的自由电荷总数:N=nlS.总电荷量Q=Nq=nlSq.所有这些电荷都通过D处的横截面所需要的时间:t=.根据公式Q=It可得:导体AD中的电流:I===nqSv.(3)结论:由此可见,从微观上看,电流的大小不仅取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向运动速率的大小,还与导体的横截面积有关.【例1】(多选)一横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设每单位体积的导线中有n...