18世纪末,意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪,经进一步研究后,发现利用两种不同的金属与青蛙腿相接触会引起肌肉痉挛,于是伽伐尼电池诞生了。但他对此并不理解,认为这是因为青蛙体内产生了“动物电”。伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣。经过一番研究,伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中,组成了第一个直流电源——伏打电池。课时2.1欧姆定律1.知道电荷的定向移动形成电流,理解产生电流的条件。2.知道描述电流强弱的物理量是电流,理解电流的定义式,知道电流的微观表达式。3.知道电阻是描述导体导电性能的物理量,理解欧姆定律。4.能够看懂材料和器件的伏安特性曲线,并能通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线。1.电流(1)形成电流的两个条件:导体中有_________和导体内存在______。金属中的自由电荷是_____,电解质溶液中的自由电荷是可以自由运动的_________。(2)电流的计算:通过导体横截面的_________跟通过这些电荷所用______的比值叫电流,表达式为:_______。电流的单位是安培(A),且1A=_____mA=_____μA。(3)电流方向的规定:电流方向与_____(填“正”或“负”)电荷定向运动方向相同。2.电阻(1)电阻的定义:_______和_____的比值是一个跟导体本身性质有关的量,称为电阻。电阻是反映导体对电流的阻碍作用的物理量;电阻的定义式:R=_____。(2)电阻的单位:国际单位制中是欧姆(Ω),1Ω=_____,常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),且1kΩ=_____Ω,1MΩ=______Ω。自由电荷电场电子正负离子电荷量q时间t正电压U电流I1V/A3.欧姆定律(1)欧姆定律的内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成_____,跟导体的电阻R成_______。(2)欧姆定律的公式:I=_____。(3)欧姆定律的适用条件:_____导电和_______导电。不适用于气态导体和半导体元件。4.伏安特性曲线(1)伏安特性曲线:用横轴表示______,纵轴表示______,画出的导体中的电流I随电压U的变化图线如图所示。(2)符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫_________。伏安特性曲线不是直线的电学元件叫____________。正比反比金属电解液电压U电流I线性元件非线性元件1.电流形成的条件是什么?2.R是否与U成正比,与I成反比?3.电阻的物理意义?4.欧姆定律的适用范围?解答:导体内部有自由移动的电荷、两端存在电压。解答:R与U、I无关,只与导体本身性质有关。解答:反映导体对电流的阻碍作用。解答:线型元件,如金属导体、电解质溶液。主题1:电流问题:电流既有大小又有方向,那么它是矢量还是标量?为什么?解答:“电流”这个词有两种含义:一是电荷定向运动的过程,所谓有方向就是指这种情况;二是衡量“电荷定向运动的过程”的强弱,即单位时间内通过导体横截面的电荷量,所谓有大小就是指这种情况。所以电流作为物理量是个标量。知识链接:恒定电流是电流大小和方向都不变的电流。主题2:电流的微观表达式问题:取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电荷数为n,每个自由电荷带的电荷量为q,则t时间内通过横截面C的电荷量Q是多少?电流I为多少?知识链接:导体单位长度的自由电子数与单位体积内的自由电子数是不同的含义。主题3:欧姆定律、电阻问题:(1)通过实验探究可得导体电阻与电流和电压的关系式为R=U/I,那么,导体的电阻是不是由电流和电压决定呢?(2)由欧姆定律I=U/R可得两个变形公式R=U/I和U=IR,它们所反映的物理意义有何不同?解答:(1)R=U/I仅仅是电阻的定义式(比值定义),而不是决定式,电阻的大小不取决于电压和电流,一般情况下对于一个给定的电阻,通过它的电流会与加在它两端的电压同步变化,且比值不变,电阻的定义与电场强度的定义情况是一样的。(2)公式I=U/R表示导体中的电流跟加在导体两端的电压成正比,跟导体自身的电阻成反比。公式R=U/I表示导体两端电压与导体中电流的比值为一个常数,反映了导体对电流的阻碍作用,也是用电学方法测量导体电阻的依据。公式U=IR表示在已知导体中的电流和导体的电阻时,可以计算出导体两端的电压。知识链接:电阻是导体本身的性质,它跟导体本身因素有...
