高二物理(人教大纲版)第二册第十四章恒定电流一欧姆定律第一
高二物理 恒定电流
高二物理 恒定电流【教学结构】一、欧姆定律:R U I =,必须注意:U 为加在电阻两端的电压。
I 为流过电阻中的电流强度。
电压:就是导体两端的电势差,在导体中存在电场,在电场作用下电荷定向移动形成电流。
电压单位:伏特(V )U=10V ,表示导体中通过1库仓电量电场力要做10焦的功,即电流要做10焦的功。
电流强度:表示电流强弱的物理量。
定义为tq I =,即单位时间通过导体横截面电量单位:安培A ,毫安mA ,微安A μ。
电阻:导体对电流阻碍作用,单位 欧姆Ω,千欧K Ω,兆欧M Ω,1M Ω=106Ω二、电阻定律:sl ρR =,在温度不变时,导线电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。
电阻率:ρ表示材料导电性能的物理量。
单位Ωm ,实用单位Ω(mm)2/m ,金属材料电阻率随温度计高而增大。
温度降低到绝对零度材料电阻率降低到零,这种现象称超导现象。
一般情况下,不考虑温度对电阻影响,一定要认真审题按题意处理温度对电阻影响。
三、电功,电功率W=UIt ,电流通过用电器做功,把电能化为其它形式的能,对于纯电阻电路,RU I =,t R U W 2=,W=I 2Rt ,电流通过导产生的热量Q =I 2Rt ,称为焦耳定律。
电路中包含电动机,电解槽等用电器时,即非纯电阻电路,W ≠I 2Rt ,t RU W 2≠。
电路中电功不等于电热,电能还转化为其它形式能。
四、串、并联电路1. 串联电路的基本特点,如图2所示,(1)I =I 1=I 2,(2)R =R 1+R 2,(3)U =U 1+U 2,(4)2121R R U U =,(5)2121R R P P = 2.并联电路的基本特点:如图3所示,(1)I =I 1+I 2,(2)21R 1R 1R 1+=,(3)U=U 1=U 2, (4)1221R R I I =,(5)1221R R P P =,应注意:并联电阻的总值小于任意一个电阻,并联电阻越多总电阻越小,但不是并联电阻越大总电阻越小,两个电阻并联,其中一个电阻增大,并联总电阻应是增大而不是减小。
高二物理恒定电流知识点总结
高二物理恒定电流知识点总结恒定电流是指在电路中电流大小和方向保持不变的一种电流。
在欧姆定律的条件下,恒定电流通过导体时,导体两端产生一定的电压降,而且四种类型的电路中存在恒定电流,分别是串联电路、并联电路、混合电路以及复杂电路。
了解恒定电流知识点对于学习电路以及解决电路问题有着重要的意义。
一、欧姆定律欧姆定律是研究电流、电压以及电阻之间关系的基本定律。
欧姆定律表达式为V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
当电路中存在恒定电流时,电压和电流的关系就可以通过欧姆定律来描述。
欧姆定律是电路分析的基础,通过它可以计算出电路中各个元件的电压和电流分布情况。
二、串联电路串联电路是指电流只有一条路径,所有电流都要穿过每个电阻后才能达到电源的电路。
在串联电路中,电流大小相等,但是电压会分配给各个电阻,由此可以计算出每个电阻的电流和电压。
对于串联电路中的电阻,可以通过电压衰减关系和串联电路中的电流关系来解决问题。
三、并联电路并联电路是指电流有多条路径,电流可以通过不同的路径分流,最后再合流到电源。
在并联电路中,电压相等,但是电流会被分配到每个支路电阻,并且支路电阻的电流相加等于总电流。
通过对并联电路中各个分支电阻的电流和电压关系进行分析可以解决电路问题。
四、混合电路混合电路是指既包含串联电路又包含并联电路的电路。
在混合电路中,需要先进行串联电路和并联电路的分析,再对整个电路进行整体分析。
在混合电路中,可以通过串并联电路的组合来解决问题。
五、复杂电路复杂电路是指既包含直流电源又包含交流电源的电路。
在复杂电路中,需要对直流电源和交流电源的特性进行分析,并且需要了解直流电源和交流电源的工作原理和特点,再对整个电路进行整体分析。
六、电路图电路图是指用符号和图形表示电路中各个元件关系的图表。
掌握电路图对于理解和分析电路问题有着重要的作用。
通过电路图可以清晰地看到电路中各个元件之间的连接关系,以及元件的参数。
在分析电路问题时,可以通过电路图来了解电路结构和分析电路的特性。
高二物理课件-《第十四章恒定电流》复习人教版[原创]
知识结构
半导体、超导材料
重点和难点 一、部分电路欧姆定律 1.部分电路欧姆定律的内容 导体中的电流跟导体两端的电压成 正比,跟导体的电阻成反比.公式表示 为:
2.欧姆定律是实验定律
本定律通过探索性实验得到电流I和电压U之间的 关系,其关系也可以用I-U图像表示出来(如 图).对于给定的金属导体,比值为一恒定值,对 于不同的导体,比值反映对电流的阻碍作用,所以 把比值定义为导体的电阻R.
为了减小测量误差,可先将待测电阻Rx的粗略值 与电压表和电流表的内阻值加以比较,当Rx<< RV时,
宜采用电流表外接法测量.
当Rx>> RA 时,
宜采用电流表内接法测量.
五、伏安法测电阻
伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定 律( ),测量电路可以有电流表外接和 电流表内接两种方法,如图3甲、乙两图.由 于电压表和电流表内阻的存在,两种测量电路 都存在着系统误差.
甲图中电流I甲的测量值大于通过电阻Rx上的电流, 因此计算出的电阻值R甲小于电阻Rx的值.
乙图中电压U乙的测量值大于加在电阻Rx上的电压, 因此计算出的电阻值R乙大于电阻Rx的值.
路端电压随电流变化的图线 (U-I图线)图2所示.
由 可知,图线纵轴截距等于电 源电动势ε,若坐标原点为 (0,0),则横轴截距为短 路电流,图线斜率的绝对值 等于电源的内电阻,即
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在解决路端电压随外电阻的变化问题时,由 于ε、r不变,先由 式判断外电阻R变化时电 流I如何变化,再由 式判断I变化时路端 电压U如何变化,因为在①、②式中除ε和r都还分 别有两个变量,①式中是外电阻R和电流I,②式 中是电流I和路端电压U,这样可以讨论一个量随 另外一个量的变化.有的同学试图用公式 来讨论路端电压随外电阻的变化问题, 但由于当外电阻R发生变化时电流I也发生变化, 因此无法讨论路端电压U的变化情况.如外电阻R 增大时,电流I减小,其乘积的变化无从判断.
高二物理最新教案-第十四章概述 精品
第十四章恒定电流概述关于部分电路的知识,初中已经学过,本章在初中的基础上加以充实和提高.闭合电路的欧姆定律是新知识,要求学生切实掌握.本章的知识在实际中有广泛而重要的应用,不但是学习后续知识的基础,而且是学习电工和电子技术的基础.本章教材注意充分联系实际,希望通过联系实际,巩固和加深对基本知识的理解,掌握实际问题中的原理.本章的教学要求较高,希望学生能够灵活地运用知识分析、解决有关电路的问题.单元划分本章可分为四个单元:第一单元第一节和第四节,讲述欧姆定律、电阻定律、电阻率,介绍半导体和超导现象。
第二单元第五节,讲述电功和电功率。
第三单元第六节,讲述闭合电路欧姆定律。
第四单元第七节,讲述电流表和电压表,以及电阻的测量。
(一)欧姆定律教学要求:1.理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关的计算.知道公式I=nqvS,但不要求用此公式进行计算.2.理解欧姆定津,并能用来解决有关电路的问题.3.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.说明:1.关于电流的知识,与初中比较有所充实和提高:从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.知道正电荷在电场力作用下从电势高处向电势低处运动,所以电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极.2.欧姆定津的讲法与初中不同,是用比值U/I定义电阻R的,这种讲法更科学,也适合高中学生的特点.3.要求学生知道公式I=nqvS,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考与讨论”中,希望学生能够按照其中的设问自己推导出公式I=nqvS,以加深对电流的理解.如果学生自己推导有困难,希望教师加以引导.4.“自由电子走向移动的速率”是阅读材料,不对全体学生都作要求.教师可根据学生的情况加以处理.(二)电阻定律电阻率教学要求:1.理解电阻定律和电阻率,能用电阻定律进行有关的汁算.2.知道半导体、超导体及其应用.说明:电阻跟导体的材料、横截面积、长度之间的关系,初中已经定性地讲过.这里,要通过实验,在复习的基础上,引人电阻率的概念,得出电阻定律.(三)半导体及其应用(四)超导体及其应用(五)电功和电功率教学要求:1.理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算.2.理解电功率的概念和公式.能进行有关的计算.3.知道电功率和热功率的区别和联系.4.知道电场力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程.说明:1.在推导电功的公式时,应当注意说明,在t时间内,只是相当于把电荷q由电路的一端移动到另一端,这跟把电荷q直接由一端移动到另一端,效果是一样的,即所做的功相同.2.可用类比的方法向学生说明:电场力对自由电荷做功时,在真空中电势能转化为动能,这相当于物体在真空中自由下落时,重力势能转化为动能;在电阻元件中电势能转化为热力学能,这相当于物体在粘滞性较大的液体中匀速下落时,重力势能转化为热力学能.3.教材只要求学生知道电功率和热功率的区别和联系,而不要求对这个问题作进一步讨论.(六)闭合电路欧姆定律教学要求:1.知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
高二物理第十四章恒定电流人教版知识精讲
高二物理第十四章 恒定电流人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容第十四章 恒定电流第一节 欧姆定律 第二节 电阻、电阻定律第三节 半导体及其应用 第四节 超导及其应用二. 知识要点理解电流的概念和定义,并能进行有关的计算,知道电流强度与电荷运动速度关系。
理解欧姆定律,并能用来解决有关问题。
知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件。
掌握电阻定律,能用电阻定律进行有关计算,理解电阻率的物理意义。
知道半导体的电学特性及其应用知道超导现象,知道超导体的特性及其应用。
三. 重点、难点解析1. 电流——电荷的定向移动(1)形成条件首先导体中有大量的可以自由移动的电荷——自由电荷。
其次导体两端存在电势差,因为导体中存在电势差,导体中就有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流。
(2)导体中有持续电流的条件是导体两端有持续电压、为此电路中要有电流。
电源的正极电势高负极的电势低,电源的作用是能保持导体两端的电压,使导体中有持续电流。
(3)电流的方向:习惯上规定正电荷的定向移动方向为电流方向。
在金属导体中自由电荷是自由电子,定向移动方向与电流方向相反。
在电解质溶液中,发生定向移动的既有正离子,又有负离子,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子的移动方向相反。
另外电流有方向,但它是标量。
方向不改变的电流叫直流电流,简称直流,方向和强弱都改变的电流叫交流电流,简称交流。
(4)电流强度定义:通过导体的横截面与时间的比值叫电流强度。
用公式表示为t q I /=。
它表示通过导体横截面的电荷多少的数量。
但它的大小不表示电荷的速度。
电流强度的单位规定1秒内导体横截面通过的电荷量有1库仑,电流的大小就是1库仑/秒,简称安培。
电流强度大小与电荷的定向移动速率有关nqvS I =,式中n 为单位体积内自由电子数量,q 为定向移动电荷电量,S 为导体横截面积,v 为电荷的定向移动速率。
注意电荷的定向移动速率不是电流速度,电流的速度是电荷运动传递的速度大小为电场传播的速度与真空中光速度相等。
高中物理恒定电流闭合电路欧姆定律课件人教版42页PPT
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26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
高二物理 (人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 七、电压表和电流表(第一课时)
高二物理 (人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 七、电压表和电流表(第一课时)●本节教材分析本节教材讲述了利用串联电阻的分压作用将表头G 改装成电压表V ,利用并联电阻的分流作用将表头G 改装成电流表A .教学过程中,教师应注意以下几点:1.学生虽然会正确使用电压表和电流表,但对它们的构造、工作原理并不了解.所以,电表指针为什么偏转,指针所指的示数反映的是什么,学生不是十分清楚.因此,教学开始时,利用多媒体(或电表模型教具、挂图配合实物)让学生把表头G 的构造、指针的偏角与什么有关,满偏电流I g 、表头的内阻R g 的含义等弄清楚.让学生理解指针的偏角θ∝ I ,而偏角的示数(刻度盘上标出的读数)却是反映了电路中的电流(或电路两端电压)的大小.2.表头G 是指小量程的电流表,即灵敏电流计,表头G 的满偏电流I g 和满偏电压U g 一般都很小,用它可改装成量程较大的电流表A 和量程较大的电压表V .讲述电表改装时,要抓住问题的症结所在,即表头内线圈允许通过的最大电流是有限的,那么要测量较大的电压(或电流)怎么办?通过分析,学生能提出电阻分压(或分流)然后提出分压(或分流)电阻的阻值如何确定?让学生在教师的指导下,讨论并推导出有关的公式,在这里要充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位.3.教材结合具体例题,介绍计算分压电阻R 的公式R =g gR R U U ,学生预习时可以看懂.教学中可以从另一个角度来分析讨论.如改装后电表能测量的最大电压为U 、表头满偏电流为I g 、内阻为R g ,则U =I g (R +R g ),则R =gI U -R g ,然后代入课本中的数据U =3 V ,I g =3 mA ,R g =10 Ω,也可得到R =990 Ω.再如将表头G 改装成电流表A 后,能测量的最大电流为I ,表头满偏电流为I g ,内阻为R g ,并联的分流电阻R =g gI I I R g .然后代入课本例题2中的数据,R g =25 Ω,I g =3 mA,I =0.6 A,也可得到R =0.126 Ω.这样从不同的角度处理同一问题,可使学生思路开阔,不局限于死记硬背教材中的公式.同时要讲请如何将表头的刻度盘改为改装后的电压表(或电流表)的表盘,使学生对电表的构造、原理有较全面的认识.电阻的测量是高中物理的一个重点内容,是欧姆定律的具体应用.因此,本节课具有联系实际的意义,又能培养学生的分析能力和观察实验能力.本节内容是本章知识的总结和应用,教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会.学生在初中做过“用电压表、电流表测电阻”的实验.现在再讲“伏安法测电阻”,当然不能仅仅是重复,要考虑电压表和电流表本身电阻给测量结果带来的误差.要让学生了解,用伏安法测电阻,无论采用电流表外接法,还是电流表内接法,测出的电阻值都有误差.懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压造成的.知道当待测电阻的阻值R x 比电压表的内阻R V 小很多时,采用电流表外接法测量误差较小,这种情况下,R 测<R 真.当待测电阻的阻值R x 比电流表的内阻R A 大很多时,采用电流表内接法测量误差小,这种情况下,R 测>R 真.然后可以给出具体数据让学生考虑选择电流表内接法好,还是选用电流表外接法好.●教学目标一、知识目标1.知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的.2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压.3.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值.4.会给改装后的电压表、电流表标度.5.掌握伏安法测电阻的原理及方法.6.了解伏安法测电阻误差产生的原因是由于电压表的分流和电流表的分压作用造成的.7.会正确选择电流表内接法和外接法.二、能力目标1.通过改装电压表、电流表的教学,培养学生不仅会正确使用基本物理仪器,而且还要了解仪器的构造和工作原理.2.通过分压电阻和分流电阻阻值的计算,培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力.3.通过伏安法测电阻,培养学生的分析能力.三、德育目标通过本节课的教学活动,要培养学生的应用意识,引导学生关心实际问题,有志于把所学物理知识应用到实际中去.●教学重点1.表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理,并会计算分压电阻和分流电阻.2.理解改装后电压表V和电流表A的量程的物理意义.3.伏安法测电阻的原理、误差产生的原因及减小误差的方法(两种测量电路的选择).●教学难点1.理解改装后电压表V和电流表A的量程的物理意义是求解分压电阻和分流电阻过程中的难点.2.电流表内接法与外接法的选择.●教学方法本节知识是本章知识的总结和应用,教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会,通过分析、讨论、讲解、练习等方法完成本节教学任务.●教学用具实物投影仪、多媒体电脑、自制课件(或量程为500 μA的表头G、内阻约100 Ω).●课时安排2课时●教学过程第一课时电压表和电流表一、引入新课[师]请同学们思考,串联电路的基本特点是什么?[生甲]串联电路中各处的电流都相等.即:I=I1=I2=I3=…=I n[生乙]串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.即:U=U1+U2+U3+…+U n[生丙]串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和.即:R=R1+R2+R3+…+R n[师]在电路中,串联电阻起什么作用?[生]在电路中串联电阻起分压作用,且电压的分配与电阻成正比.即:nn R U R U R U R U =⋅⋅⋅===332211 [师]并联电路的基本特点是什么?[生甲]并联电路中,并列的各支路两端电压都相等.即:U =U 1=U 2=U 3=…=U n[生乙]并联电路中的总电流等于各支路的电流之和.即:I =I 1+I 2+I 3+…+I n[生丙]并联电阻的总电阻的倒数等于各个导体电阻的倒数之和. 即:nR R R R R 11111321+⋅⋅⋅+++= [师]在电路中,并联电阻起什么作用?[生]在电路中,并联电阻起分流作用,且电流的分配与电阻成反比.即:I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=I n R n[师]今天我们将学习利用串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用分别将表头G 改装成电压表V 和电流表A .二、新课教学1.表头G[师]利用多媒体介绍表头G 的主要构造和工作原理.(1)表头的主要构造表头G 是指小量程的电流表,即灵敏电流计,常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成.(2)表头的工作原理当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,通过线圈的电流越大,指针偏转的角度就越大,即θ∝ I .这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小.若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了.由欧姆定律知道,通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比,即I ∝U .由于θ∝I ,I ∝U ,故U ∝θ.如果在刻度盘上标出电压值,由指针所指的位置就可以读出加在表头两端的电压.[生]利用表头能够测量的最大电流和最大电压分别是多大?[师]同学们问得好.下面我们就讨论这个问题.利用多媒体介绍表头的满偏电流I g 、内阻R g 和满偏电压U g .(1)满偏电流I g :表头指针偏转到最大刻度时的电流.表头的线圈允许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安.如果通过表头的电流超过满偏电流,不但指针指不出示数,表头还可能被烧坏.(2)表头的内阻R g :是指表头线圈的电阻.表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧.(3)满偏电压U g .[师]同学们能不能根据I g 、R g 概括出什么叫满偏电压?[生]表头通过满偏电流时,加在它两端的电压叫做满偏电压.[师]I g 、R g 、U g 三者之间有什么关系?[生]U g =I g R g .[师]表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G 加以改装.2.把表头G 改装成电压表V[师]用表头G 虽然能够用来测量电压,但由于表头的满偏电流一般很小,因此表头能够测量的最大电压也很小,所以不能直接用来测量较大的电压.若直接用表头去测量较大的电压,会造成什么后果?[生]当加在表头两端的电压大于满偏电压时,通过表头的电流就大于满偏电流,可能将表头烧坏.[师]同学们能不能想一个办法用表头去测较大的电压呢?[生]利用串联电阻的分压作用,给表头G 串联一个适当的电阻R ,将表头改装成一个量程较大的电压表V ,用改装后的电压表V 就可以测量较大的电压.[投影]如图所示,有一个表头G ,其内阻为R g ,满偏电流为I g ,将它改装成量程为U 的电压表,要串联一个多大的电阻R ?如何给改装后的电压表V 标度?改装后电压表V 的内阻是多大?把电流表G 改装成电压表V[师]介绍电压表V 的组成及量程(1)电压表V 由表头G 和电阻R 组成,如图虚线框内所示.(2)所谓量程U ,意思是当电压表V 两端的电压为U 时,表头G 分担的电压为满偏电压U g ,通过表头G 的电流为满偏电流I g ,指针指在最大刻度处.所以表盘最大刻度处的电压值为量程U .[生]讨论如何求分压电阻R 并回答:(1)根据串联电路的基本特点可知,当表头G 满偏时,流过电阻R 的电流为I g .(2)表头满偏时,加在表头两端的电压U g =I g R g ,加在电阻R 两端的电压U R =U -U g =U -I g R g(3)据欧姆定律可知,分压电阻R =g gg g g R R R I U I R I U I U -=-= [师]如何给改装后的电压表V 标度呢?[生]在教师的指导下讨论.当流过表头的电流为I 1时,加在电压表V 两端的电压U AB = I 1(R g +R ),表明加在电压表两端的电压与电流成正比.当流过表头的电流为满偏电流I g 时,电压表V 两端的电压达到最大值,即改装后的量程.则U =I g (R g +R ),因此,只要将原来表头刻度盘的每一刻度值扩大为原来的(R g +R )倍,就得到改装后的电压表V 的表盘.[师]改装后的电压表V 的内阻R V 多大?[生]R V =R g +R .[练习]出示投影片.如图所示,一个有3 V 和30 V 两种量程的电压表,表头内阻为15 Ω,满偏电流为1 mA,求R 1、R 2的阻值各为多大?解析:由题意知,R g =15 Ω,I g =1 mA=1×10-3A,U 1=3 V,U 2=30 VR 1=g I U 1-R g =(31013-⨯-15) Ω=2985 Ω 当量程为30 V 时,R g +R 1相当于表头.R 2=g I U 2-(R g +R 1)= [310130-⨯-(15+2985)]Ω=27000 Ω 3.把表头G 改装成电流表A[师]用表头G 虽然能够用来测量电流,但是由于表头的满偏电流I g 很小,因此表头能够测量的最大电流也很小,所以不能用表头去测量较大的电流.同学们能不能想办法用表头去测量较大的电流呢?[生]利用并联电阻的分流作用,给表头G 并联一个适当的电阻R ,将表头G 改装成一个量程较大的电流表A ,利用改装后的电流表A 就可以测量较大的电流了.[投影]如图所示,有一个表头G ,其内阻为R g ,满偏电流为I g ,把它改装成量程为I 的电流表A ,要并联一个多大的电阻R ?把表头G 改装成电流表A[师]介绍电流表A 的组成及量程.(1)电流表A 由表头G 和电阻R 并联组成,如图虚线框内所示.(2)所谓量程I ,意思是通过电流表A 的电流为I 时,通过表头G 的电流为满偏电流I g .指针指在最大刻度处,所以改装后电流表A 的表盘最大刻度处标值为I .[生]讨论如何求分流电阻R 并回答:(1)当表头G 满偏时,加在表头两端的电压为U g =I g R g .(2)根据并联电路的基本特点,加在电阻两端的电压U R =U g =I g R g .(3)通过电阻R 的电流I R =I -I g(4)根据欧姆定律,分流电阻R 的阻值为:R =gg g R R I I R I I U -=. [师]如何给改装后的电流表A 标度呢?[生]在教师指导下讨论.当流过表头G 的电流为满偏电流I g 时,流过电流表A 的电流最大,为改装后电流表的量程I .则I =I g (1+R R g ).因此,只要将原来表头刻度盘的每一刻度值扩大为原来的R R R g +倍,就得到了改装后的电流表A 的表盘. [师]改装后的电流表A 内阻R A 有多大?[生]电流表A 的内阻为R g 与R 并联后的总电阻,即R A =R R RR g g +[练习]出示投影片.有一表头G ,内阻R g =25 Ω,满偏电流I g =3 mA ,把它改装成量程为0.6 A 的电流表,要并联一个多大的电阻R ?改装后电流表的内阻R A 为多大?解析:由题意知,R g =25 Ω,I g =3 mA=3×10-3A ,I =0.6 A据并联电路的基本特点可知,加在电阻R 两端的电压与加在表头G 两端的电压相等,即U R =I g R g通过电阻R 的电流I R =I -I g ,电阻R =331036.025103--⨯-⨯⨯=-=g g g R R I I R I I U Ω=0.126 Ω 改装后电流表的内阻为R A ,R A =6.0251033⨯⨯=-I R I gg Ω=0.125 Ω 说明:通过计算发现,改装后的电流表的内阻R A 非常小,解题时一般不计电流表的内阻.对于理想的电流表,可认为其内阻等于零,在电路中可等效成导线.三、小结通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题:1.表头G 的三个重要参量:满偏电流I g 、内阻R g 和满偏电压U g .2.把表头G 改装成电压表时,需要串联一个适当的电阻R .3.把表头G 改装成电流表时,需要并联一个适当的电阻R .四、作业1.练习五(1)、(2)2.预习分组实验“把电流表改装为电压表”五、板书设计六、本节优化训练设计1.如下图所示,电流表G 的内阻R g =1000 Ω,满偏电流I g =100 μA ,现把它改装为量程是6 V 的电压表和量程为0.6 A 的电流表.(1)S 1、S 2均断开时是什么表?S 1、S 2均闭合时是什么表?(2)R 1和R 2分别等于多大?(3)S 1闭合、S 2断开时是什么表?量程多大?2.如下图所示,有一个表头G ,满偏电流I g =500 mA ,内阻R g =200 Ω,用它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表,求R 1、R 2的阻值各为多大?参考答案:1.解析:(1)S 1、S 2均断开时,只有G 与R 1串联,R 1起分压作用,此时是改装后的电压表.S 1、S 2均闭合时,只有G 与R 2并联,R 2起分流作用,此时是改装后的电流表.(2)若改装成电压表.量程U =6 V ,则I g (R g +R 1)=U解得R 1=5.9×104 Ω若改装成电流表,量程I =0.6 A,则I g R g =(I -I g )R 2 解得R 2=0.16 Ω(3)若S 1闭合,S 2断开时,R 2与G 并联后可当作表头,然后再与R 1串联,所以是改装后的电压表.R 2与G 并联后的内阻R g ′=22R R R R g g =0.16 Ω满偏电流I g ′=0.6 A改装的电压表的量程为U ′U ′=I g ′(R g ′+R 1)=0.6×(0.16+5.9×104) V=3.54×104 V2.解析:当公共端与1 A 端接入电路时,量程为I 1=1 A ,当公共端与10 A 端接入电路时,量程为I 2=10 A.当公共端与1 A 端接入被测电路时,电阻R 1和R 2串联,再与表头内阻R g 并联.由并联电路中的电流分配关系可得:R 1+R 2=g gI I I 1R g代入I g 、I 1、R g 的数值得R 1+R 2=200 Ω ① 当公共端与10 A 端接入被测电路时,电阻R 1与表头支路的电阻R g +R 2并联.由并联电路的特点可知:I g (R g +R 2)=(I 2-I g )R 1代入I g 、I 2、R g 的数值,可得R 2+200 Ω=19 R 1② 由①②解得R 1=20 Ω R 2=180 Ω说明:对于I 1=1 A 的量程,G 是它的表头,对于I 2=10 A 的量程,G 与R 2串联后相当于它的表头.。
欧姆定律第一节
3. 形成持续电流的条件
导体两端存在持续的电压. 导体两端存在持续的电压 电源: 维持导体两端持续电压的装置. 电源 维持导体两端持续电压的装置 干电池、 蓄电池、 如: 干电池、 蓄电池、发电机等
4. 电流方向 规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向. 规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向 注意: 在金属导体内, 注意 在金属导体内,电流方向与电子的定向 移动方向相反; 移动方向相反; 在电解液中, 在电解液中,电流方向与正离子的定向移动 方向相同,与负离子定向移动方向相反. 方向相同,与负离子定向移动方向相反 在电源外部, 在电源外部,电流方 向是从电势高的一端 流向电势低的一端, 流向电势低的一端, 从电源正极流向电源 负极
二. 电流强度
1.电流强度 教材 电流强度I: 教材P42 倒数 行: 倒数5-4行 电流强度
通过导体横截面积的电量q与通过这 通过导体横截面积的电量 与通过这 些电量t所用时间的比值称为电流 所用时间的比值称为电流. 些电量 所用时间的比值称为电流
I= q/ t
单位: 安 单位: (A)基本单位 ) 1A = 1C/s 毫安( 毫安(mA) 微安(µA) ) 微安( )
(1). 对同一导体, I ∝ U,且U/I = 恒量 对同一导体, 恒量; , (2). 对不同导体比值 一般不等 ; 对不同导体比值U/I一般不等 (3). 比值 越大 在相同电压下通过的电流越小 比值R越大 在相同电压下通过的电流越小. 越大,在相同电压下通过的电流越小
2. 电阻 1). 什么是电阻 什么是电阻? 电压U和电流 的比值称为电阻 符号R. 电压 和电流I的比值称为电阻 符号 和电流 的比值称为电阻, 2).电阻的定义式 电阻的定义式
第一节 欧姆定律 一. 电流
1第一节欧姆定律
式I=nqSv可得nqS1v1=nqS2v2,因为S1<S2,所以自由电子定向移动的平
均速率v1>v2,故C正确.
答案:BC
〖点评〗本题主要考查电流的微观表达式,一是要弄清式中各量的
含义,二是要明确对同种材料的导体来说,导体每单位体积内的自由电
荷数n及每个电荷所带的电荷量q是相同的.
【例4】有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单
某个电路的一部分,但一定要注意I、U与R的正确对 应,即U必须是R两端的电压,而I是流过R的电流. 从概 念上必须清楚这一点,不可盲目地套用公式. 2 欧姆定律的表达式为I=U/R,可以通过数学变换写成 R=U/I和U=IR,从数学上讲,这三个式子只是用于求不 同的物理量,没有什么本质上的差别. 但从物理角度 讲,这三个式子有着不同的物理意义,要在学习的过程 中注意加深理解,学会在不同情况下正确使用它们. a. I=U/R是定律的数学表达式,表示通过导体的电流I
3. 直流是 不随时间而改变的电流(大小可以变化).
恒定电流
是 都不随时间而改变的电流.
4. 欧姆定律
(1) 内容:导体中电流I跟导体两端的电压U成 比,跟它的电阻R成 比.
(2) 公式:I=
.
(3) 适用条件:适用于 和 ,但对气体导电不适用.
5. 电阻的定义式R= ,单位 ,符号 .
6. 导体的伏安特性曲线
电子绕核做匀速圆周运动的周期为: ∴
【例3】如右图所示,两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电 路中,两端电压为U,则 ( ) A. 通过两棒的电流不相等
B. 通过两棒的电流相等
C. 两棒的自由电子定向移动的平均速度不相同
D. 两棒的自由电子定向移动的平均速度相同
高二物理(人教大纲版)第二册 第十四章 恒定电流 一、欧姆定律(备课资料)
●备课资料一、欧姆和欧姆定律的建立欧姆(1787~1854年)1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠.父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁他进入埃尔兰根大学研究数学、物理和哲学,由于经济困难,中途辍学,到1813年才完成博士学业.欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器.欧姆对导线中的电流进行了研究.他从傅立叶发现的热传导规律中受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差.因而欧姆认为电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势.欧姆花了很大的精力在这方面.开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好.后来他接受别人的建议改用温差电池作电源,从而保证了电流的稳定性.但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题.开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果.后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置;再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连,当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比.实验中他用粗细相同长度不同的八根铜导线进行了测量,得出了如下的等式:X =xb a 式中X 是磁效应强度,即电流的大小;a 是与激发力有关的常数,即电动势;x 表示导线的长度,b 是与电路其余部分的电阻有关的常数,b +x 实际上表示电路的总电阻.这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S =γE式中S 表示电流,E 表示电动力,即导线两端的电势差,γ表示导线对电流的传导率,其倒数即为电阻.欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正常理解和评价这一发现,并提出怀疑和尖锐的批评.研究成果被忽视和经济的极其困难使欧姆精神抑郁.直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普金奖,才引起德国科学界的重视.1849年他当上了慕尼黑大学教授,后人为了纪念他,就用他的名字作为电阻的单位.二、电流传导速率、电子定向移动速率、电子热运动速率三种速率的区别1.电流传导速度等于光速,电路一接通,导体中的自由电子立即受到电场力的作用,定向移动形成电流.2.电子定向移动速率其大小与电流有关,一般每秒为10-2m~10-3m 的数量级.3.电子热运动速率与温度有关,通常情况为每秒几百米.三、电流的微观解释设粗细均匀的一段导体长度为l ,两端加一定的电压,导体中自由电荷定向移动的速率为v ,导体的横截面积为S ,导体单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为e ,则导体中自由电荷总数N =nlS ,总电量q =Ne =nlSe ,所有这些电荷都通过导体横截面所用时间t =vl ,所以电流I =t q =neSv . 由此可见,从微观上看,电流决定于单位体积内的自由电荷数n 、导体的横截面S 和自由电荷定向移动的速率v.。
高二物理 第14章第1节 欧姆定律课件
变式训练4
图14-1-6 如图14-1-6所示,两个截面不同、长度相等的 均匀铜棒接在电路中,两端电压为U.则( ) A.通过两棒的电流不相等 B.两棒中的电场强度不等 C.两棒的自由电子定向移动的平均速率不相等 D.两棒两端的电压不相等 答案:BCD
类型三 导体伏安特性曲线的理解应用 例3如图14-1-4所示的图象所对应的两个导
体:
图14-1-4 (1)电阻关系R1∶R2是多少? (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之 比U1∶U2是多少? (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比 I1∶I2是多少?
【自主解答】 (1)因为在 I-U 图象中,
则 BC 内的自由电荷总数为 N=nvS,总电荷量 Q= Nq=nvSq,可得通过导体的电流 I=Qt =nvSq. 由此可见,微观电流决定于导体中单位体积内的自由 电荷数、电荷量、定向移动速度,还与导体的横截面 积有关.
1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/182022/1/182022/1/182022/1/18
高二物理:第十四章欧姆定律教案人教版
欧姆定律二、进行新课1.电流:常见导体中哪一些带电粒子是自由电荷?导体内没有电流时,大量自由电荷不停地做无规则的热运动,向各方向运动的数目大致相等,导体中没有电流。
当导体两端有电压时,导体内部就存在电场,在电场力的作用下自由电荷应发生定向移动,从而形成了电流。
因此导体中产生电流的条件是:导体两端有电压。
大家知道哪些物体能提供电压?电源的作用是保持导体两端有持续电压,使电路有持续的电流,当然电路应是闭合回路。
(1)什么是电流?大量电荷定向移动形成电流。
(2)电流形成的条件:持续电流形成条件:要形成持续电流,导体中场强不能为零,要保持下去,导体两端保持电势差(电压)。
电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有持续电流。
(3)电流:①量度:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值。
这样可以通过电荷定向移动的快慢来描述电流强弱,这个比值称为电流。
通过导体横截的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
叫做电流强度,简称电流用字母(I)表示。
③单位:安培(A) 1A=1C/s。
单位:安培,简称安,国际符号为“A”,它是七个基本国际单位中的一个。
1A的含义:如果在1S内通过导体横截的电量为1C,导体中的电流就是1A。
1mA=10-3A 1μA=10-6A④性质:标量。
初中学过并联电路干路电流等于各支路电流之和。
电思考作答:能够自由移动的电荷叫自由电荷;金属中的自由电子、化学电解质水溶液的正离子和负离子都是自由电荷。
电源能提供导体两端有持续电压。
电池、发电机、蓄电池、电网等统称电源。
思考小结:自由电荷在电场力作用下将发生定流是有方向的。
有方向的量一定是矢量吗?,⑤电流方向的规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反。
向移动形成了电流。
思考作答:有方向的量不一定是矢量,是否矢量关键看满不满足平行四边形法则。
教学过程教学步骤(导入、讲授新课、练习、反馈、作业、板书、课后自评)教学内容学生活动延伸思考:既然电源外部的电路中电流从电源的正极流向负极。
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第一节欧姆定律●本节教材分析电流的概念、定义式,导体中产生电流的条件,部分电路的欧姆定律,电阻及电阻的单位,这些知识在初中都已学过,本节在初中的基础上加以充实和提高.从场的观点说明电流形成的条件,即导体两端与电源两极接通时,导体中有了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下,发生定向移动而形成电流.正电荷在电场力的作用下从电势高处向电势低处运动.所以在电源外部的电路中,电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即从电源的正极流向负极.欧姆定律的讲法与初中也有所不同,是用比值U/I定义电阻R的,这种讲法更科学,适合高中学生的特点.要求学生知道公式I=nqvS,从而知道电流的大小是由什么微观量决定的.在本节的“思考讨论”中,希望学生能够按照其中的设问,自己推导出公式I=nqvS,以加深对电流的理解.如果学生推导有困难,希望老师加以引导.“自由电子定向移动的速率”是阅读材料,不对全体学生都作要求,教师可根据学生的情况加以处理.●教学目标一、知识目标1.知道电荷的定向移动形成电流,理解导体中产生电流的条件:导体两端有电压.2.理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行有关的计算.知道公式I=nqvS,但不要求用此公式计算.3.知道什么是电阻及电阻的单位.4.理解欧姆定律并能用来解决有关电路的问题.5.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.二、能力目标1.培养学生运用数学图象处理物理问题的能力,培养学生运用数学进行逻辑推理的能力.2.通过阅读教材中的阅读材料“自由电子定向移动的速率”,培养学生处理信息、获取新知识的能力.3.培养学生抽象和概括、分析和综合等思维能力以及科学的语言文字表达能力.三、德育目标1.通过介绍“欧姆和欧姆定律”的建立,激发学生的创新意识,培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格.2.通过导体中产生电流的条件讲解,培养学生辩证唯物主义思想(内因和外因的辩证关系).●教学重点1.电流的概念及定义式.2.欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题.3.导体的伏安特性曲线.●教学难点公式I=nqvS的推导和理解是本节课的教学难点之一,另外伏安特性曲线的物理意义也是本节课的难点.●课时安排1课时●教学方法启发、设问、探讨、讲练结合.●教学用具晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、多媒体电脑、自制课件、投影仪.●教学过程一、引入新课同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识,今天我们要在初中学习的基础上,进一步学习欧姆定律的有关知识.二、新课教学1.电流[师]请同学们思考,电流是如何形成的?[生]自由电荷的定向移动形成电流.[师]形成电流的内部条件是什么?[生]形成电流的内部条件是导体内部有能够自由移动的电荷,即自由电荷.[师]金属导体中的自由电荷是什么?电解质溶液中的自由电荷是什么?这些自由电荷的定向移动都能形成电流吗?[生]金属导体中的自由电荷是自由电子,电解质溶液中的自由电荷是正、负离子,这些自由电荷的定向移动都能形成电流.[师]导体中产生电流的外部条件是什么?[生]导体两端有电压.[师]为什么导体两端有电压,导体中就会产生电流呢?下面我们用电场的观点加以分析.(1)利用CAI课件模拟导体中自由电荷的无规则运动.在通常情况下,导体中大量的自由电荷就像气体中的分子一样,不停地做无规则的热运动.自由电荷向各个方向运动的机会相等,因而对导体的任一横截面在一段时间内从两侧穿过截面的自由电荷大致相等.从宏观上看,导体中的自由电荷没有定向移动,所以导体中没有电流.(2)利用CAI课件模拟金属导体中产生的电流.当金属导体两端有电压时,导体中就有电场存在.导体中的自由电子在电场力的作用下,逆着电场线的方向发生定向移动,形成电流.(3)利用CAI课件模拟电解质溶液中产生的电流.当电解质溶液两端有电压时,溶液中就有电场存在,溶液中的正离子在电场力的作用下,由高电势处向低电势处定向移动,溶液中的负离子在电场力的作用下,由低电势处向高电势处定向移动,形成电流.[师]电流的方向是如何规定的?[生]物理上规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向.[师]在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向有什么关系?在电解质溶液中,电流的方向与正离子定向移动的方向有什么关系?[生]前者相反,后者相同.[师]电流不仅有方向,而且有强弱,电流的强弱用电流这个物理量来表示.电流是如何定义的?[生]通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值称为电流.用I 表示电流.[师]电流的定义式是什么?[生]I =t q [师]电流的单位有哪些?它们之间的关系是什么?[生]电流的单位有:安(A )、毫安(mA )、微安(μA ).它们之间的关系为:1 mA=10-3 A 1μA=10-6 A[师]1 A 的物理意义是什么?[生]如果在1 s 内通过导体横截面的电荷量是1 C ,导体中的电流就是1 A.即1 A=1 C/s.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[师]图15-3中的AD 表示粗细均匀的一段导体,两端加以一定的电压.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 .想一想,为什么?设导体的横截面积为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 ,单位时间内通过横截面C 的电荷量是多少?相信你能求出导体中电流I 的表达式:I =nqvS[生]在横截面B 和C 之间的自由电荷将全部通过横截面C ,否则电荷便会集聚,不是恒定电流了.单位时间内通过横截面C 的电荷量为Q =nvSq .据电流的定义式:I =tQ =nqvS : [师]在实际中,测量电流的仪器是什么?[生]电流表.[师]介绍直流和恒定电流.方向不随时间而改变的电流叫做直流.方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流.2.欧姆定律 电阻[师]既然在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?[投影]电路图.请同学们思考如何利用该电路来研究导体AB 中的电流跟导体两端电压的关系?[生]合上电键S ,改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压分别为0、2.0 V 、4.0 V 、6.0 V 、8.0 V ,记下不同电压下电流表的读数,然后通过分析实验数据,得出导体中的电流跟导体两端电压的关系.[师]在一次实验中得到如下实验数据.同学们如何分析在这次实验中得到的数据呢?U /V0 2.0 4.0 6.0 8.0 I /A 0 1.9 4.0 5.8 7.9 [生]用图象法.在直角坐标系中,用纵轴表示电流,用横轴表示电压,根据实验数据在坐标纸上描出相应的点.根据这些点是否在一条直线上来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系.[师]请一位同学上黑板作I —U 图线.[生]作图,如上图所示.[师]这种描点作图的方法是处理实验数据的一种基本方法,同学们一定要掌握.根据图象可知I 与U 的函数关系是什么?[生]I 是U 的正比例函数,即导体中的电流跟导体两端的电压成正比,写成表达式为:I =RU . [师]上面表达式中的R 表示什么物理量?[生]导体对电流的阻碍作用即电阻.[师]I =RU 表示的物理意义是什么? [生]导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.[师]上述结论就是欧姆定律.(教师介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立,从而对学生进行思想品德教育.) [讨论]根据欧姆定律I =R U 得R=IU ,有人说导体的电阻R 跟加在导体两端的电压U 成正比,跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?为什么?[生]这种说法不对,因为电阻是导体本身的一种特性,所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系.[师]电阻的单位有哪些?它们之间的关系如何?[生]电阻的单位有:欧(Ω)、千欧(k Ω)、兆欧(M Ω).1 k Ω=103 Ω 1 M Ω=106 Ω[师]1 Ω的物理意义是什么?[生]如果在某段导体的两端加上1 V 的电压,通过导体的电流是1 A ,这段导体的电阻就是1 Ω.即1 Ω=1 V/A.3.导体的伏安特性曲线[师]用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线.如图所示是金属导体的伏安特性曲线.[讨论]在I —U 曲线中,图线的斜率表示的物理意义是什么?[生]在I —U 图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数.即k =tan θ=R U I 1 .图线的斜率越大,电阻越小.[师]伏安特性曲线是过坐标原点的直线,这样的元件叫线性元件.[演示]用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路,改变电压和电流,画出晶体二极管的伏安特性曲线如右下图所示,可以看出图线不是直线.[师]伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性元件.三、小结通过本节课的学习,主要学习了如下几个问题:1.当导体两端有电压时,导体中的自由电荷发生定向移动形成电流.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向.电流的大小可根据I =tq 来计算.电流的单位有:A 、mA 、μA. 2.电阻.导体对电流的阻碍作用,与导体本身有关.R =I U 3.欧姆定律.即导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.表达式为I =RU .欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液. 4.电流I 与电压U 的关系可以用I —U 图线来表示,这样的图线叫做导体的伏安特性曲线.线性元件的I —U 图线是直线,非线性元件的I —U 图线不是直线.四、作业1.阅读“自由电子定向移动的速率”.2.分组讨论教材151页方框内容.3.练习一写在作业本上.五、板书设计电阻:R =IU ,导体对电流的阻碍作用,与导体本身有关六、本节优化训练设计1.关于电流的方向,下列叙述中正确的是A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同2.某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流是多大?3.氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子的电荷量为e ,运动速率为v ,求电子绕核运动的等效电流多大?参考答案:1.C2.解析:设在t=1 s 内,通过某横截面的二价正离子数为n 1,一价负离子数为n 2,元电荷的电荷量为e ,则t 时间内通过该横截面的电荷量为q =(2n 1+n 2)e电流为I =tq =1100.1100.52)2(191821⨯+⨯⨯=+t e n n ×1.6×10-19A=3.2 A 3.解析:取电子运动轨道上任一截面,在电子运动一周的时间T 内,通过这个截面的电量q =e ,由圆周运动的知识有:T =vR π2 根据电流的定义式得: I =R ev t q π2=。