高二物理 第14章第1节 欧姆定律

1、高二物理 第14章第1节 欧姆定律,第一节欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第一节,课前自主学案,目标概览,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,目标概览,学习目标：1.理解形成电流的条件，掌握电流的概念和定义式 2知道公式InqvS的推导 3掌握欧姆定律及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题 4知道导体的伏安特性和IU图象，知道线性元件和非线性元件 重点难点：1.对电流微观含义的理解；导体的伏安特性曲线 2欧姆定律的应用和适用条件,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,课前自主学案,一、电流 1定义：电荷的定向移动形成电流 2形成条件 (1

2、)导体内有_ (2)导体两端存在_ 3电源的作用：保持导体两端存在电压，使导体中有持续的电流 4方向：电流的方向规定为_的定向移动方向，它与_的定向移动方向相反,自由电荷,电压,正电荷,负电荷,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,5大小：通过导体横截面的_跟通过这些电荷量所用_的比值 6公式：I_. 7单位：在国际单位制中是安培，简称安，符号是_，它是国际单位制中七个基本单位之一 8直流：_不随时间而改变的电流 恒定电流：_和_都不随时间而改变的电流,电荷量,时间,q/t,A,方向,大小,方向,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,二、欧姆定律电阻 1内容：导体中的电流I跟导体两端的_成正比，跟

3、导体的_成反比 2公式：I_. 3适用条件：适用于_导电和_导电，对气态导体和某些导电器件(如晶体管)并不适用,电压,电阻,U/R,金属导体,电解质溶液,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,阻碍,电流,电压,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,核心要点突破,一、如何理解电流形成的条件及实质？ 电流是电荷的定向移动，所以要形成电流必须满足两个条件：内因，要有自由电荷，即导体的存在；外因，电荷必须要受电场力做定向移动，所以导体两端要维持一定的电势差 导体两端无电压，导体内无电场时，内部的自由电子做无规则运动，常温下其平均速率约为105 m/s.数量级虽然很大，但不会形成电流，因为自由电子向各个方向

4、运动的机会相等，在任意时间内通过导体横截面的电量为零,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,导体两端有电压，自由电子受同一方向的电场力做定向移动，形成电流，对于一般导体中的电流，对应的电子定向移动速率很小，数量级约104 m/s，虽然远小于热运动速率，但正是这个定向移动才形成了电流,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,二、如何从微观角度认识电流？ 图1411 如图1411所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加一定电压，设导体中的自由电荷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，它们之间的距离在数值上等于v.这样在单位时间内，在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C，设导体

5、横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q，,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,特别提醒：在应用欧姆定律解题时，要注意定律中各量的“同体性”和“同时性”所谓“同体性”是指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路，不能将不同部分的I、U、R值代入公式计算；所谓“同时性”是指U、I必须是导体上同一时刻的电压和电流值，否则也不能代入公式计算,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,四、对导体的伏安特性曲线的理解 1IU图线不同于UI图线，IU图线为导体的伏安特性曲

6、线，加在导体两端的电压U是自变量，I是因变量 2对IU图象或UI图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图1412甲中，R2R1.,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,图1412 图1413,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,课堂互动讲练,(2011年湖北八校联考)一个半径为R的绝缘圆盘，绕过圆心且垂直圆盘的转动轴以角速度沿逆时针方向做匀速转动，圆盘边缘上均匀地分布着一圈电荷，电性均为负，单位圆弧上所带的电荷量为q，当圆盘转动时，这些电荷所形成的

7、电流大小是多少？电流的方向怎样？,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,【答案】Rq顺时针方向 【点评】建立物理图景是正确解决这类问题的前提，即在t时间内通过某横截面的电量Q，确定电量Q是解决问题的关键,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,变式训练1某电解池中，若在2 s的时间内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是() A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 A,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,【答案】0.225 A,高二

8、物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,变式训练2 某电流表可测量的最大电流是10 mA，已知一个电阻两端的电压是8 V时，通过的电流是2 mA.如果给这个电阻加上30 V的电压，是否能用该电流表测量通过这个电阻的电流？,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,答案：能,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,如图1414所示的图象所对应的两个导体： 图1414 (1)电阻关系R1R2是多少？ (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1U2是多少？ (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1I2是多少？,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第

9、14章第1节 欧姆定律,【答案】(1)31(2)31(3)13,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,【点评】此类问题应首先区分是IU图象还是UI图象，弄清各自的物理意义，特别是图线斜率的物理意义,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,变式训练3 图1415 (2011年陕西西安模拟)如图1415所示，是某元件的伏安特性曲线，两点A、B，其坐标分别为(5，0.5)和(10,0.8)，则下列说法正确的是(),高二物理 第14章第1节 欧姆定律,A该元件是线性元件 B该元件是非线性元件，所以一定是非纯电阻元件，欧姆定律不适用 C该元件如果是纯电阻元件，可由图象求出A点电阻为10 ，B点电阻为12.5 D在O点，U0，元件的电阻为零，且随着电压的增大，电阻增大的越来越慢 答案：BC,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时(),高二物理 第14章第1节 欧姆定律,高二物理 第14章第1节 欧姆定律,【答案】BC 【点评】电流的微观表达式InqSv是联系宏观量和微观量的桥梁，虽然不要求用此公式进行计算，但如能掌握可