高中物理選修3-1第1部分 第二章《直流電路》第1節(jié)《歐姆定律》教科

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第二章 第1節(jié) 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 應(yīng)用創(chuàng)新演練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 知識(shí)點(diǎn)三 考向一 考向三 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 考向二 自學(xué)教材 1 形成電流的條件 1 導(dǎo)體中要有能的電荷 2 導(dǎo)體內(nèi)存在 2 電流的方向規(guī)定的定向運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?自由移動(dòng) 電場(chǎng) 正電荷 比值 4 恒定電流 1 直流 不隨時(shí)間改變的電流 2 恒定電流 方向和都不隨時(shí)間改變的電流 方向 強(qiáng)弱 重點(diǎn)詮釋 1 導(dǎo)體中電流的微觀表示 1 建立模型 如圖2 1 1所示 AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體l 兩端加一定的電壓 導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v 設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S 導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個(gè)自由電荷的電荷量為q 圖2 1 1 3 區(qū)分三種速率 1 電子定向移動(dòng)的速率 電流是自由電荷的定向移動(dòng)形成的 可以證明I neSv 其中v就是電子定向移動(dòng)的速率 其大小與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體本身的因素有關(guān) 一般數(shù)量級(jí)為10 5m s 2 電子熱運(yùn)動(dòng)的速率 構(gòu)成導(dǎo)體的電子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向的機(jī)會(huì)相等 故不能形成電流 其大小與導(dǎo)體的溫度有關(guān) 溫度越高 分子熱運(yùn)動(dòng)的速率越大 常溫下其數(shù)量級(jí)為105m s 3 電流傳導(dǎo)速率 閉合開(kāi)關(guān)的瞬間 電路中各處以真空中光速建立恒定的電場(chǎng) 在恒定電場(chǎng)的作用下 電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)開(kāi)始定向移動(dòng) 整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流 其大小等于光速 恒為3 108m s 1 關(guān)于電流 下列說(shuō)法中正確的是 A 通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量越多 電流越大B 電子運(yùn)動(dòng)速率越大 電流越大C 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量越多 導(dǎo)體中的電流越大D 電流的方向就是自由電荷定向移動(dòng)的方向 答案 C 自學(xué)教材 比值 阻礙作用 電壓 電阻 重點(diǎn)詮釋 答案 BD 自學(xué)教材 1 導(dǎo)體的伏安特性曲線 1 定義 建立平面直角坐標(biāo)系 用縱軸表示電流I 用橫軸表示電壓U 畫出導(dǎo)體的I U圖線 2 線性元件 導(dǎo)體的伏安特性曲線為的直線 即電流與電壓成的線性關(guān)系的元件 如金屬導(dǎo)體 電解液等 3 非線性元件 伏安特性曲線不是的 即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件 如氣態(tài)導(dǎo)體 二極管等 過(guò)原點(diǎn) 正比 直線 2 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1 實(shí)驗(yàn)器材 小燈泡 電流表 學(xué)生電源 或電池組 開(kāi)關(guān) 導(dǎo)線 坐標(biāo)紙 鉛筆等 電壓表 滑動(dòng)變阻器 2 實(shí)驗(yàn)電路如圖2 1 2所示 3 實(shí)驗(yàn)操作 按如圖所示連接好電路 開(kāi)關(guān)閉合前 將滑動(dòng)變阻器滑片滑至R的端 閉合開(kāi)關(guān) 向右移動(dòng)變阻器的滑片到不同位置 并分別記下 的示數(shù) 依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡的圖線 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 小燈泡的電壓 電流變大時(shí) 燈絲溫度升高 電阻變大 伏安特性曲線不是直線而是曲線 最左 電壓表 電流表 I U 圖2 1 2 重點(diǎn)詮釋 1 對(duì)導(dǎo)體伏安特性曲線的理解 2 描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題 1 由于小燈泡的電阻較小 為減小誤差 采用電流表外接法 2 滑動(dòng)變阻器的接法 描繪小燈泡的伏安特性曲線 需要從零開(kāi)始的連續(xù)變化的電壓 因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓式連接 實(shí)驗(yàn)電路圖見(jiàn)前面圖2 1 2所示 3 接線順序?yàn)?先串后并 即先將電源 開(kāi)關(guān) 滑動(dòng)變阻器的全部電阻組成串聯(lián)電路 再將電流表和小燈泡串聯(lián)后兩端接滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)和另一固定接線柱 最后把電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端 4 電表量程選擇的原則是在保證測(cè)量值不超過(guò)量程的情況下 指針偏轉(zhuǎn)角度越大 測(cè)量值的精確度通常越高 5 電路接好后合上開(kāi)關(guān)前要檢查滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置 通常在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位置 使小燈泡兩端的電壓或流經(jīng)小燈泡的電流最小 圖2 1 3 答案 A 例1 如圖2 1 4所示 在NaCl溶液中 正 負(fù)電荷定向移動(dòng) 方向如圖所示 若測(cè)得2s內(nèi)有1 0 1018個(gè)Na 和同樣多的Cl 通過(guò)溶液內(nèi)部的橫截面M 試問(wèn) 溶液中的電流方向如何 電流多大 圖2 1 4 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 溶液中正 負(fù)電荷定向移動(dòng)均形成電流 2 電流的方向?yàn)檎姾傻亩ㄏ蛞苿?dòng)方向 解析 NaCl溶液導(dǎo)電是靠自由移動(dòng)的Na 和Cl 它們?cè)陔妶?chǎng)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng) 因?yàn)殡娏鞣较蛞?guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向 故溶液中電流方向與Na 定向移動(dòng)方向相同 即由A指向B 答案 由A指向B0 16A 在上例中若5s內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的Cl 和到達(dá)陰極的Na 的電荷量均為5C 則溶液中的電流為多大 答案 1A 答案 2 0A 某電壓表的量程是15V 一導(dǎo)體通以2mA電流時(shí) 兩端電壓是1 6V 現(xiàn)給此導(dǎo)體通以20mA電流 能否用這個(gè)電壓表去測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓 答案 不能測(cè)量 例3 某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的I U圖像如圖2 1 5 a b c 所示 則下列判斷正確的是 圖2 1 5 A 只有 b 正確B a c 圖曲線肯定是誤差太大C a c 不遵從歐姆定律 肯定是不可能的D a b c 三圖像都可能正確 并不一定有較大的誤差 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 區(qū)別I U圖像和U I圖像 2 電阻與斜率的關(guān)系 解析 本題的伏安特性曲線是I U圖像 圖像中某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率倒數(shù)表示導(dǎo)體在該狀態(tài)下的電阻 題圖 a 反映元件的電阻隨電壓的升高而減小 是非線性元件 題圖 b 反映元件的電阻不隨電壓的變化而變化 是線性元件 題圖 c 反映元件的電阻隨電壓的升高而增大 說(shuō)明元件類似于小燈泡 綜上所述 三種圖像都有可能正確 故D對(duì) 答案 D 圖2 1 6 點(diǎn)擊下圖片進(jìn)入 隨堂基礎(chǔ)鞏固 點(diǎn)擊下圖片進(jìn)入 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全