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1、3-2研究電流電壓和電阻,什么是電流? 形成電流的條件是什么?部分電路歐姆定律的內(nèi)容是什么?,這一節(jié)課就讓我們來研究這些問題!,一、電 流,1電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流,電荷的熱運(yùn)動(dòng),從宏觀上看,不能形成電流,2形成電流的條件:,(1)存在自由電荷 金屬導(dǎo)體自由電子,電解液正、負(fù)離子 (2)導(dǎo)體兩端存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí),導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng),導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng),形成電流。 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓,使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流,3電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?(1)在金屬導(dǎo)體中,電流方向與電子的定向移動(dòng)方向相反; 在電解液中,電流方向與正離子定
2、向移動(dòng)方向相同,與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反 (2)電流是標(biāo)量。,電流的方向?,水管里的水流有強(qiáng)弱如何描述呢?,從水管流出的水量與所用的時(shí)間之比來表示。,4電流的強(qiáng)弱電流強(qiáng)度 I,(3) 直流:方向不隨時(shí)間變化的電流 恒定電流:方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流,(1)定義:通過導(dǎo)體模截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值稱為電流: I = q / t,(2)單位:安培A 常用單位毫安mA、微安 A 1A103mA106A,5決定電流大小的微觀量,在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD,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)電荷的電荷量為q,電荷的定向移動(dòng)速率為v,則在時(shí)間t
3、內(nèi)相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C ,由 可得,P61 案例分析,三種速率的區(qū)分 InqSv中的v是電荷的定向移動(dòng)速率。 (1)電流的定向移動(dòng)速率是自由電荷沿某一方向運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速率,金屬導(dǎo)體中約為104m/s。 (2)電流的傳導(dǎo)速率是電場(chǎng)的傳播速率,等于光速3108 m/s。 (3)自由電荷無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率約為105 m/s。,電路中電壓與電勢(shì)降落,位置,b,c,U,a,0,e,d,e,a,b,c,d,10v,6v,4v,Uea=,Uab=,Ubc=,Ucd=,沿電流方向,電勢(shì)逐漸降低。,二、電阻是怎樣形成的,2意義:反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用 的大小,R越大,阻礙作用越大
4、。,1原因:自由電子定向移動(dòng)與晶體點(diǎn)陣上的原子實(shí)碰撞。,二、歐姆定律,歐姆定律:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,公式表示:,電阻的單位:歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)是,常用的單位還有千歐()和兆歐(),或,實(shí)驗(yàn)探究:金屬電阻與溫度的關(guān)系,有一個(gè)電學(xué)元件,測(cè)得其電流和電壓的對(duì)應(yīng)值如下表所示,請(qǐng)做出該電學(xué)元件的IU圖象。,三、導(dǎo)體的伏安特性,1伏安特性曲線:導(dǎo)體中的I隨導(dǎo)體兩端的U變化的圖線,叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。,圖線斜率的倒數(shù)表示電阻,思考:伏安特性曲線的斜率表示什么?,2線性元件和非線性元件,(1)符合歐姆定律的電學(xué)元件叫做線性元件。 伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線
5、。 (2)不符合歐姆定律的電學(xué)元件叫做非線性元件。 電流和電壓不成正比,伏安特性曲線不是直線。,練習(xí)1、下列說法正確的是( ) A在導(dǎo)體中只要有自由電荷在運(yùn)動(dòng)就一定會(huì)形成電流 B電流方向就是電荷定向移動(dòng)的方向 C在電路中電荷的定向移動(dòng)方向總是沿著高電勢(shì)到低電勢(shì)的方向 D金屬導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差時(shí),必有電流通過導(dǎo)體,D,練習(xí)2、關(guān)于電流強(qiáng)度的下列說法中,正確的是( ) A、導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度越大,表示通過其橫截面的電量越多 B、在相同時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的電量越多,導(dǎo)體中電流強(qiáng)度就越大 C、通電時(shí)間越短,電流強(qiáng)度越大 D、單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電量越多,導(dǎo)體中電流強(qiáng)度越大,BD,練習(xí)3對(duì)于歐
6、姆定律,理解正確的是( ) A從 可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比 B從 可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比 C從 可知,導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增高 D從 可知,導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零,A,練習(xí)4、有四個(gè)金屬導(dǎo)體,它們的伏安性曲線分別是圖中的 、 、 、 ,則電阻最大的( ) A B C D,D,練習(xí)5在下圖中,能正確表示出線性元件的伏安特性曲線是( ),D,小燈泡的伏安特性曲線?,小結(jié):,電荷的定向移動(dòng)形成電流,正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比 導(dǎo)體的伏安特性曲線的物理意義:圖線斜率的倒數(shù)表示電阻,