1、第二章 直流電路2.1 歐姆定律物理組：郭建強(qiáng)知識(shí)回顧：初中所學(xué)有關(guān)電流知識(shí)自學(xué)思考1、什么是電流？2、形成電流的條件是什么？3、電流的方向如何確定？4、電流是如何定義的？5、電流由哪些因素決定？6、電流與電壓之間有什么關(guān)系？一、電流1、電流：電荷的定向移動(dòng)形成電流2、形成電流的條件（1）有能夠自由移動(dòng)的電荷自由電荷自由電子正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差(電壓)形成電場(chǎng)3、方向： 規(guī)定正電荷定向運(yùn)動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较螂娏魇菢?biāo)量4、電流(I)：（1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電量所用的時(shí)間t的比值叫電流（2）定義式：是通過橫截面的電荷量而不是單位橫截面的電荷量電解液導(dǎo)電時(shí)，電解液中

2、正、負(fù)離子定向移動(dòng)方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，應(yīng)用I=q/t時(shí)，q為正電荷總電荷量和負(fù)電荷總電荷量的絕對(duì)值之和，不能相互抵消實(shí)例分析、在電解質(zhì)溶液中，5.0s內(nèi)沿相反方向通過橫截面積的正電荷為5.0C，負(fù)電荷為5.0C，則電解質(zhì)溶液中的電流是_,每秒鐘到達(dá)正極的電量是_C.2.0A2.03、單位：安培（A） 1A103mA106A是國(guó)際單位制中的基本單位4、電流的分類：直流電-電流方向不隨時(shí)間改變，反之為交流電。恒定直流-電流方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間改變例題、如圖所示，在1價(jià)離子的電解質(zhì)溶液內(nèi)插有兩根碳棒A和B作為電極，將它們接在直流電源上，于是溶液內(nèi)就有電流通過，若

3、在t秒內(nèi)，通過溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)為n1，通過的負(fù)離子數(shù)為n2，設(shè)基本電荷為e，則以下說法中正確的是( )A、正離子定向移動(dòng)形成的電流方向從AB， 負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流的方向從BAB、到達(dá)電極棒A的離子是負(fù)離子，t秒內(nèi)個(gè) 數(shù)為n2個(gè)C、溶液內(nèi)電流方向AB， 電流強(qiáng)度I en1 -n2 /tD、溶液內(nèi)電流方向AB， 電流強(qiáng)度Ie（n1 +n2 ）/tD跟蹤練習(xí)、已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，氫原子的核外電子在原子核的電場(chǎng)力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少？已知靜電力常量k二、電流的微觀決定式自學(xué)思考，完成P43“討論交流”導(dǎo)體中的電流是自由電荷在電場(chǎng)作用下的

4、定向運(yùn)動(dòng)，能否找出電流與描述導(dǎo)體內(nèi)部自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量之間的定量關(guān)系？設(shè)一段粗細(xì)均勻的導(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，每個(gè)自由電荷電量為，自由電荷定向移動(dòng)平均速率為，試求出導(dǎo)體中電流。微觀決定式：思考：電荷的定向移動(dòng)速率、電流的傳導(dǎo)速率、電荷的自由移動(dòng)速率是一個(gè)意思嗎？實(shí)例分析、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束已知電子的電量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為l 的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是 ( )B適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路（電動(dòng)機(jī)、電鈴、電解槽）

5、 三、歐姆定律、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2、表達(dá)式：3、適用條件：或 =I 適用于金屬導(dǎo)體(溫度一定)和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體等將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路將電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路四、電阻1、定義：導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流的比值是一個(gè)定值。這個(gè)定值叫做電阻.2、定義式：3、單位：歐姆（） 千歐（） 兆歐（）1=1V/A4、物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小.思考討論一：有關(guān)電流的三個(gè)公式的區(qū)別思考討論二：見優(yōu)化設(shè)計(jì)P33“探究一”五、伏安特性曲線某種電學(xué)元件的電流I隨電壓U變化的實(shí)驗(yàn)圖線，叫做這種元件的伏安特性曲線，如圖所示.伏安特性

6、曲線是過原點(diǎn)的直線的、電阻為定值的電學(xué)元件叫線性元件.伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線、電阻不恒定的電學(xué)元件叫非線性元件.思考討論一、線性元件就是純電阻元件嗎； 非線性元件就是非純電阻元件？非線性元件根據(jù)元件的伏安特性曲線分析它的電阻的變化情況時(shí)，一定要注意關(guān)鍵是分析圖像上某點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率變化，而不是分析圖像上某點(diǎn)切線的斜率的變化。思考討論二：在伏安特性曲線里，怎么表示電阻？線性元件實(shí)例分析、如圖所示是某一導(dǎo)體的IU圖像，圖中=45,下列說法正確的是( )A通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻R=2CIU圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R= =1.0D在導(dǎo)體兩端加6.0V的電壓時(shí)

7、，每秒通過導(dǎo)體截面的電荷量是3.0C跟蹤練習(xí)、如圖所示為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖像可知( )A該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為0.5D導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1ABDAD二極管的伏安特性曲線（教材P46 發(fā)展空間）(1)二極管的符號(hào)：(2)二極管的伏安特性曲線：二極管是非線性元件，具有單向?qū)щ娦浴＜诱螂妷簳r(shí)電阻很小，加反向電壓電阻較大二極管加上較高的反向電壓時(shí)，二極管的反向電流會(huì)急劇變大，二極管將被擊穿，此時(shí)的電壓稱為擊穿電壓。六、學(xué)生實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線（一）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小燈泡的伏安特性曲線（二）、實(shí)驗(yàn)原

8、理1用電流表測(cè)出流過小燈泡的電流。用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，測(cè)出多組(I，U)值，在IU坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來2電流表外接：因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄。绻娏鞅韮?nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開始連續(xù)變化原理電路圖 滑動(dòng)變阻器采用“分壓接法”.可使小燈泡兩端的電壓從零開始連續(xù)變化。 安培表采用“外接法”.可使測(cè)出的小燈泡的電壓、電流更準(zhǔn)確。原理電路圖（三）實(shí)驗(yàn)器材“3.8V 0.3A”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆小燈泡電流表電壓表滑動(dòng)變阻器電源開關(guān)導(dǎo)線（四）、實(shí)驗(yàn)步驟（1）按照如圖所示的電路圖連接成

9、實(shí)驗(yàn)電路（安培表外接，滑動(dòng)變阻器用分壓式，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，變阻器觸頭位于電壓表讀數(shù)為零處）何處？實(shí)物圖連線基本方法和注意事項(xiàng)1.注意事項(xiàng)：連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。對(duì)于滑動(dòng)變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時(shí)要特別注意不能將線接到滑動(dòng)觸頭上。2.基本方法：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的量程。畫線連接各元件。【先用鉛筆畫線（以便修改），確認(rèn)后再用0.5毫米黑色墨跡簽字筆描清楚，連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路。】 一般先從電源正極開始，到電鍵，再到滑動(dòng)

10、變阻器等。按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去。連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。連線口訣：有圖到物、接線到柱先串后并、量程清楚線不交叉就近接入(2)閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出多組不同的電壓值U和電流值I。并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。U/V00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.63.8 I/A(3) 在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來。就得小燈泡的伏安特性曲線。 I/AU/V0 0.2 0.4 0.

11、6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25.(4)拆除電路，整理儀器。（五）數(shù)據(jù)處理1電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來誤差。2電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差。3坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差。（六）誤差分析（七）注意事項(xiàng)1、小燈泡的電阻很小。當(dāng)它與電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，故為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線，故電流表應(yīng)采用 接法。2、為使小燈泡上的電壓從零開始連續(xù)變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng) 采用 連接。 3、開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 置于 的位置。4、小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，

12、故小燈泡的伏安特性曲線IU圖線應(yīng)為斜率 曲線。不要畫成折線，而應(yīng)當(dāng)畫成平滑的曲線。外分壓式電壓表讀數(shù)為零漸小實(shí)例分析一、一個(gè)標(biāo)有“4V，3W”的小燈泡，當(dāng)小燈泡兩端的電壓U由零逐漸增大到4 V的過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖像表示，在下列圖中四個(gè)圖像中，肯定不符合實(shí)際的是實(shí)例分析二、圖中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整(2)開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)B(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0.100.160.200.230.250.260.27根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖中畫出小燈泡的IU特性曲線 1.02.03.00.10