高中物理教科版1第二章直流电路欧姆定律

第二章直流电路§欧姆定律【学习目标】1、掌握欧姆定律的内容及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题。2、知道导体的伏安特性曲线和I—U图像，知道什么是线性元件和非线性元件。3、知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压无关。【学习重点】欧姆定律的内容及其适用范围【学习难点】导体的伏安特性曲线和I—U图像【教学过程】一、电流1．电流形成的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在持续的电压．2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向________，与负电荷定向移动的方向________．电流虽然有方向，但它是________．3．电流(1)定义式：I＝________.(2)微观表达式：I＝________，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积．(3)单位：安培(安)，符号是A,1A＝1C/s.4．直流和恒定电流（1）直流：________不随时间改变的电流.（2）恒定电流：________________不随时间改变的电流.例1某电解池中，若在2s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A．0B．0.8AC．1.6AD．变式训练1如图所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，ts内通过溶液内截面S的铜离子数是n，设基元电荷为e，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？例2电子的绕核运动可等效为环形电流．若氢原子中的电子以速率v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流等于多少？变式训练2如图4所示，一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上负电荷Q，当它以角速度ω绕中心轴线逆时针匀速转动时，环中等效电流的大小为()A．Q\f(Q,2π)\f(Qω,2π)\f(2Qω,π)例3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．nvΔt\f(IΔt,e)\f(IΔt,Se)变式训练3一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有()A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,neS)C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD．自由电子定向移动的速率为v＝eq\f(I,ne)

二、欧姆定律1．电阻(1)定义：加在导体两端的________跟通过该导体的________的比值叫做该导体的电阻．(2)定义式：R＝________.(3)单位：在国际单位制中是：________，简称欧，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)．1MΩ＝________Ω，1kΩ＝________Ω.(4)标量：电阻只有大小，没有方向．(5)物理意义：反映导体对电流________作用的物理量，是导体本身的属性．2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．(2)表达式：I＝eq\f(U,R)(3)适用条件：实验表明，除金属外，欧姆定律对____________也适用，对气态导体和半导体元件不适用．例4关于欧姆定律，下列说法错误的是()A．由I＝eq\f(U,R)可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．由U＝IR可知，对于一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C．由R＝eq\f(U,I)可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比D．对于一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变变式训练4下列说法正确的是()A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小B．当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但是电压和电流的比值对这段导体来说等于恒量C．只有金属导体的伏安特性曲线才是直线D．欧姆定律也适用于非线性元件三、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示________、横坐标表示________，这样画出的I­U图象叫做导体的伏安特性曲线．2．线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标________，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件．3．非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压________正比，这类电学元件叫做非线性元件(气态导体和半导体元件).例5某导体中的电流随其两端电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是()A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻B．加5V电压时，导体的电阻约是5ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小变式训练5电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示，已知R1＝1Ω，则R2的阻值为()A．3Ω\r(3)Ω\f(1,3)Ω\f(\r(3),3)Ω四．二极管的特性：单向导电性正向电压时：______________________________反向电压时：________________________________【课堂练习】课本P45练习与评价【布置作业】《功到自然成》第1课时答案：一、电流2、____相同____，__相反．___标量_____．3．(1)定义式：I＝___q/t_____.(2)微观表达式：I＝nqsv_，4（1）___方向___（2）__方向和大小__例1D变式训练1方向：A到B大小：4ne/t例2ev/2πr变式训练2C例3AC变式训练3