电阻定律部分电路欧姆定律2

1、电阻定律电阻定律 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律电阻定律电阻定律 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律考点自清考点自清一、电流一、电流形成形成在外加电场的作用下在外加电场的作用下,导线中的自由电荷的导线中的自由电荷的 形成电流形成电流方向方向正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向公式公式定义式定义式决定式决定式微观式微观式tqI RUI vnqSI 定向移动定向移动二、电阻电阻率二、电阻电阻率1.1.电阻电阻 (1)(1)定义式定义式: : (2) (2)决定式决定式: :2.2.电阻率电阻率 (1)(1)物理意义物理意义 反映导体反映导体 的物理量的物理量, ,是导体材料本身的是导体材料本身

2、的 属性属性. .IUR SlR导电性能导电性能 (2)(2)电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而金属的电阻率随温度升高而 . . 半导体的电阻率随温度而半导体的电阻率随温度而 . . 超导体超导体: :当温度降低到当温度降低到 附近时附近时, ,某些材某些材 料的电阻率突然料的电阻率突然 成为超导体成为超导体. .三、欧姆定律三、欧姆定律 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 (1)(1)内容内容: :导体中的电流跟导体两端的电压导体中的电流跟导体两端的电压U U成成 , , 跟导体的电阻跟导体的电阻R R成成 . . (2) (2)公式公式: : . . 增大增大减小

3、减小绝对零度绝对零度减小为零减小为零正比正比反比反比RUI (3)(3)适用条件适用条件: :适用于适用于 和电解液导电和电解液导电, ,适用于纯适用于纯电阻电路电阻电路. .(4)(4)导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线: :用横轴表示电压用横轴表示电压U U, ,纵轴表纵轴表示示 , ,画出的画出的 U U关系图线关系图线. .线性元件线性元件: :伏安特性曲线是伏安特性曲线是 的电学元件的电学元件, ,适适用于欧姆定律用于欧姆定律. .非线性元件非线性元件: :伏安特性伏安特性 为曲线的电学元件为曲线的电学元件, , ( (适用、不适用适用、不适用) )于欧姆定律于欧姆定律. .金属金

4、属电流电流II直线直线曲线曲线不适用不适用名师点拨名师点拨1.1.对于非线性元件对于非线性元件, ,欧姆定律不再成立欧姆定律不再成立. .2.2.对于线性元件对于线性元件, ,某一状态时的电阻值等于此时元某一状态时的电阻值等于此时元件两端的电压与元件中通过的电流的比值件两端的电压与元件中通过的电流的比值. .热点一热点一 电流的微观意义电流的微观意义 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流, ,人们规定正电荷定向移人们规定正电荷定向移 动的方向为电流方向动的方向为电流方向. .通过导体横截面的电荷量跟通过导体横截面的电荷量跟 通过这些电荷量所用时间的比值叫做电流通过这些电荷量所用时间的比

5、值叫做电流, ,定义式定义式 为为 , ,单位是单位是A.A.1.1.决定因素决定因素: :设金属导体的横截面积为设金属导体的横截面积为S S, ,单位体积内单位体积内 的自由电子数为的自由电子数为n n, ,自由电子定向移动的速率为自由电子定向移动的速率为v v, , 那么时间那么时间t t内通过某一导体横截面的自由电子数为内通过某一导体横截面的自由电子数为 nSnSv vt t. .如果电子的电荷量为如果电子的电荷量为e e, ,那么时间那么时间t t内通过横内通过横截截 面的电荷量面的电荷量q q= =neSneSvtvt. .根据根据 , ,就可以得到电流就可以得到电流和和 自由电子定

6、向移动速率的关系式自由电子定向移动速率的关系式 = =neSneSv v. .热点聚集热点聚集tqI tqI I2.2.三种速率三种速率: =: =neSneSv v中的中的v v是电荷定向移动的速率是电荷定向移动的速率, , 非常小非常小, ,约为约为1010-5-5 m/m/s s, ,而电荷无规则热运动速度而电荷无规则热运动速度 很大很大, ,约为约为10105 5 m/m/s s. .电路合上电键电路合上电键, ,远处的电灯几远处的电灯几 乎同时亮乎同时亮, ,所用时间极短所用时间极短, ,这是电场的传播速度决这是电场的传播速度决 定的定的, ,此速度等于光速此速度等于光速3 3101

7、08 8 m/sm/s. . q q= = t t中中, ,当异种电荷通过某一横截面当异种电荷通过某一横截面 时时, ,都要形成电流都要形成电流, ,通过的电荷量是否相互抵消通过的电荷量是否相互抵消? ?电电 流的方向有何物理意义流的方向有何物理意义? ?II交流与思考交流与思考提示提示: :当异种电荷通过某一横截面时当异种电荷通过某一横截面时, ,都要形成电流都要形成电流, ,通过的电荷量不能互相抵消通过的电荷量不能互相抵消, ,而是等于异种电荷的电而是等于异种电荷的电荷量之和荷量之和. .因为电流是标量因为电流是标量, ,两种电荷的定向移动都两种电荷的定向移动都要形成电流要形成电流, ,且

8、正电荷定向移动方向表示电流的流向且正电荷定向移动方向表示电流的流向, ,但此方向与矢量的方向不同但此方向与矢量的方向不同, ,两种电荷定向移动形成两种电荷定向移动形成的总电流等于各电流的代数和的总电流等于各电流的代数和. .热点二热点二 对电阻、电阻率的理解对电阻、电阻率的理解1.1.电阻与电阻率的区别电阻与电阻率的区别 (1)(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量, , 电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻大的导体对电流的阻碍作用大. .电阻率是反映电阻率是反映 制作导体的材料导电性能好坏的物理量制作导体的材料导电性能好坏的物理量, ,电阻率小电

9、阻率小 的材料导电性能好的材料导电性能好. . (2) (2)导体的电阻大导体的电阻大, ,导体材料的导电性能不一定差导体材料的导电性能不一定差; ; 导体的电阻率小导体的电阻率小, ,电阻不一定小电阻不一定小, ,即电阻率小的导体即电阻率小的导体 对电流的阻碍作用不一定小对电流的阻碍作用不一定小. . (3) (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关导体的电阻、电阻率均与温度有关. .2.2.电阻的决定式和定义式的区别与相同点电阻的决定式和定义式的区别与相同点区别区别电阻定律的表达式电阻定律的表达式电阻的定义式电阻的定义式说明了电阻的决定因素说明了电阻的决定因素提供了测定电阻的方法提供了测定电阻

10、的方法, ,并不说明电阻与并不说明电阻与U U和和I I有关有关只适用于粗细均匀的金只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电属导体和浓度均匀的电解液解液适用于任何纯电阻导体适用于任何纯电阻导体相同点相同点相同点相同点都不能反映电阻的实质都不能反映电阻的实质( (要用微观理论解释要用微观理论解释) )SlRIUR特别提示特别提示利用利用 和和 计算出来的电阻都是某一特计算出来的电阻都是某一特定温度下的电阻定温度下的电阻, ,因为电阻率随温度而变因为电阻率随温度而变. .热点三热点三 欧姆定律的理解及应用欧姆定律的理解及应用1.1.适用范围适用范围: :适用于金属、电解液等纯电阻导电适用于金属、电

11、解液等纯电阻导电, ,对对于气体导电、含有电动机、电风扇等非纯电阻导电于气体导电、含有电动机、电风扇等非纯电阻导电 则不适用则不适用. .SlRIUR2.2.注意欧姆定律的注意欧姆定律的“二同二同” (1)(1)同体性同体性: :指指 、U U、R R三个物理量必须对应同一三个物理量必须对应同一 段电路或同一段导体段电路或同一段导体. . (2) (2)同时性同时性: :指指U U和和 必须是导体上同一时刻的电压必须是导体上同一时刻的电压 和电流和电流. .3.3.欧姆定律不同表达式的物理意义欧姆定律不同表达式的物理意义 (1) (1) 是欧姆定律的数学表达式是欧姆定律的数学表达式, ,表示通

12、过导表示通过导 体的电流体的电流 与电压与电压U U成正比成正比, ,与电阻与电阻R R成反比成反比, ,常用于常用于 计算一部分电路加上一定电压时产生的电流计算一部分电路加上一定电压时产生的电流. .此公此公 式是电流的决定式式是电流的决定式, ,反映了电流反映了电流 与电压与电压U U和电阻和电阻R R 的因果关系的因果关系. .IIRUI II(2)(2)公式公式 是电阻的定义式是电阻的定义式, ,它表明了一种量度电它表明了一种量度电阻的方法阻的方法, ,不能错误地认为不能错误地认为“电阻跟电压成正比电阻跟电压成正比, ,跟跟电流成反比电流成反比”, ,对于给定的导体对于给定的导体, ,

13、其电阻是一定的其电阻是一定的, ,和和导体两端是否有电压导体两端是否有电压, ,导体中是否有电流无关导体中是否有电流无关. .也就也就是说是说 仅是电阻的测量式仅是电阻的测量式, ,而而 才是电阻才是电阻的决定式的决定式. . 在应用欧姆定律之前在应用欧姆定律之前, ,首先要判断电路中的元件是首先要判断电路中的元件是否为纯电阻否为纯电阻, ,如果整个电路中既有纯电阻又有非纯如果整个电路中既有纯电阻又有非纯电阻电阻, ,则只有纯电阻才适用欧姆定律则只有纯电阻才适用欧姆定律. .IUR IUR SlR特别提示特别提示热点四热点四 对伏安特性曲线的理解对伏安特性曲线的理解1.(1)1.(1)图线图线

14、a a、b b表示线性元件表示线性元件. .图线图线c c、d d表示非线性表示非线性 元件元件. . (2) (2)图象的斜率表示电阻的倒数图象的斜率表示电阻的倒数, ,斜率越大斜率越大, ,电阻电阻 越小越小, ,故故R Ra aR Rb b( (如图如图1 1甲所示甲所示).).图图1 1 (3)(3)图线图线c c的斜率增大的斜率增大, ,电阻减小电阻减小, ,图线图线d d的斜率减小的斜率减小, , 电阻增大电阻增大( (如图如图1 1乙所示乙所示).). ( (注意注意: :曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数) )2.(1)2.(1)由于导体的导电

15、性能不同由于导体的导电性能不同, ,所以不同的导体有所以不同的导体有 不同的伏安特性曲线不同的伏安特性曲线. . (2) (2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐 标的比值标的比值, ,对应这一状态下的电阻对应这一状态下的电阻. .特别提示特别提示1.1.要区分要区分是是 U U 图线还是图线还是U U 图线图线. .2.2.对线性元件对线性元件: ;: ;对非线性元件对非线性元件 , ,应注意应注意, ,线性元件不同状态时线性元件不同状态时比值不变比值不变, ,非线性元件不同状态时比值不同非线性元件不同状态时比值不同. .IIIUIURIUIUR题型

16、题型1 1 电流定义的理解与应用电流定义的理解与应用题型探究题型探究【例例1 1】来自质子源的质子（初速度来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电为零），经一加速电压为压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的的细柱形质子流。已知质子电荷细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。这束质。这束质子流每秒打到靶上的质子数为子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距子源相距L和和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质的两处，各取一

17、段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为子流，其中的质子数分别为n1和和n2，则，则n1 n2=_L4L质子源v1 v2.106.25eItn,tneI15vnLnevIvLttneI1,得和12,212212ssnnsvasv由于各处电流相同，设这段长度为由于各处电流相同，设这段长度为L L，其中的质子数为，其中的质子数为n n个，个，则由则由预习检测预习检测2 2 有一横截面积为有一横截面积为S S的铜导线的铜导线, ,流经其中的流经其中的电流为电流为, ,设每单位体积的导线中有设每单位体积的导线中有n n个自由电子个自由电子, ,电子电子的电荷量为的电荷量为q q. .此时电子的定向

18、移动速度为此时电子的定向移动速度为v v, ,在在t t时间内时间内, ,通过导线横截面的自由电子数目可表示为通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( )( )A. A. nSvt B.B.n nv vt t C. D. C. D. IqtI SqtI 解析解析 根据电流的定义式可知根据电流的定义式可知, ,在在t t内通过导线横内通过导线横截面的电荷量截面的电荷量Q Q = = t t所以在这段时间内通过的自由电子数为所以在这段时间内通过的自由电子数为N N= =所以所以C C项正确项正确,D,D项错项错. .由于自由电子定向移动的速率是由于自由电子定向移动的速率是v v, ,因此在时间因此在时间t t内内, ,位于以横截面位于以横截面S S为底、长为底、长l l= =v vt t的这段导线内的自由的这段导线内的自由电子都能通过横截面电子都能通过横截面( (如图如图).).这段导线的体