高中物理 第二章 直流电路 1 欧姆定律学案 教科版选修3-1-教科版高二选修3-1物理学案VIP免费

1.欧姆定律学习目标知识脉络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，并能进行相关的计算．(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)电流1．电流的形成(1)导体内要有自由电荷：金属中的自由电荷是自由电子，电解质溶液中的自由电荷是正、负离子．(2)导体内要存在电场：导体内的自由电荷由于受电场力作用从而形成定向运动．2．电流(1)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，用符号I表示．(2)公式I＝q/t.(3)单位：国际单位是安培(A)，常用单位还有毫安(mA)和微安(μA).1A＝103mA＝106μA.(4)方向：物理学上规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，这样负电荷定向运动的方向与电流的方向相反．3．直流与恒定电流(1)直流：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．1．电流的方向与电荷定向移动的方向相同．(×)2．电流既有大小，又有方向，它是矢量．(×)3．电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量．(√)金属导体中的电流是由于其中的自由电子运动形成的，试问电流的方向与自由电子定向运动的方向有何关系？【提示】电子带有负电，定向运动形成的电流的方向与电子的定向运动方向相反．1如图211所示，在盐水中加入两个电极，与电源连接后可以形成电流．探讨1：盐水中形成电流时，电荷的定向移动如何？图211【提示】在电场中，盐水中Na＋向左移动，Cl－向右移动．探讨2：盐水中电流的方向如何？【提示】电流方向向左．1．对电流I＝的理解电流定义式电流方向(1)I＝是单位时间内通过导体横截面的电荷量，横截面是整个导体的横截面，不是单位截面积(2)当电解质溶液导电时，q为通过某一横截面的正、负电荷量绝对值的和(3)I与q、t均无关电流方向与正电荷定向移动方向相同，和负电荷定向移动方向相反(金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反)2．电流的微观表达式(1)建立模型如图212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.图212(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横截面S所需要的时间t＝.根据公式I＝可得导体AD中的电流为I＝＝＝nqSv.即电流的微观表达式为I＝nqSv.某电解池内若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子同时向相反方向通过某截面，那么通过这个截面的电流是()【导学号：96322032】A．0AB．0.8AC．1.6AD．3.2A【解析】电流由正、负离子的定向运动形成，则在2s内通过截面的总电荷量应为：q＝1.6×10－19×2×1019C＋1.6×10－19×1×2×1019C＝6.4C，由电流的定义式可知：I＝＝A＝3.2A，故选D.【答案】D2某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为()【导学号：96322033】A．0B.C.D.【解析】通过探测电路的电荷量q＝q＋＋q－＝2ne＋2ne＝4ne，则通过探测电路的电流I＝＝，故选项D正确．【答案】D(多选)横截面积为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.D.【解析】①根据电流强度的定义式可知，在时间Δt内通过导线横截面的电荷量q＝IΔt，所以在这段时间内通过的自由电子数为N＝＝.②自由电子定向移动的速率是v，因此在时间Δt内，位于以横截面积为S、长l＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面，这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，所以时间Δt内通过横截面S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt.综上可知，A、C正确．【答案】AC应用公式I＝需注意的三个问题(1)公式I＝反映的是在时间t内电流的平均值，对恒定电流来说，平均值等于瞬时值．(2)计算电...