高中物理選修3-1第1部分 第二章《直流電路》第1節(jié)《歐姆定律》教科
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歡迎進入物理課堂 第二章 第1節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 知識點一 知識點二 知識點三 考向一 考向三 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 考向二 自學教材 1 形成電流的條件 1 導體中要有能的電荷 2 導體內存在 2 電流的方向規(guī)定的定向運動方向為電流方向 自由移動 電場 正電荷 比值 4 恒定電流 1 直流 不隨時間改變的電流 2 恒定電流 方向和都不隨時間改變的電流 方向 強弱 重點詮釋 1 導體中電流的微觀表示 1 建立模型 如圖2 1 1所示 AD表示粗細均勻的一段導體l 兩端加一定的電壓 導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v 設導體的橫截面積為S 導體每單位體積內的自由電荷數為n 每個自由電荷的電荷量為q 圖2 1 1 3 區(qū)分三種速率 1 電子定向移動的速率 電流是自由電荷的定向移動形成的 可以證明I neSv 其中v就是電子定向移動的速率 其大小與導體兩端的電壓及導體本身的因素有關 一般數量級為10 5m s 2 電子熱運動的速率 構成導體的電子在永不停息地做無規(guī)則運動 由于熱運動向各個方向的機會相等 故不能形成電流 其大小與導體的溫度有關 溫度越高 分子熱運動的速率越大 常溫下其數量級為105m s 3 電流傳導速率 閉合開關的瞬間 電路中各處以真空中光速建立恒定的電場 在恒定電場的作用下 電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動 整個電路也幾乎同時形成了電流 其大小等于光速 恒為3 108m s 1 關于電流 下列說法中正確的是 A 通過導體截面的電荷量越多 電流越大B 電子運動速率越大 電流越大C 單位時間內通過導體截面的電荷量越多 導體中的電流越大D 電流的方向就是自由電荷定向移動的方向 答案 C 自學教材 比值 阻礙作用 電壓 電阻 重點詮釋 答案 BD 自學教材 1 導體的伏安特性曲線 1 定義 建立平面直角坐標系 用縱軸表示電流I 用橫軸表示電壓U 畫出導體的I U圖線 2 線性元件 導體的伏安特性曲線為的直線 即電流與電壓成的線性關系的元件 如金屬導體 電解液等 3 非線性元件 伏安特性曲線不是的 即電流與電壓不成正比的電學元件 如氣態(tài)導體 二極管等 過原點 正比 直線 2 描繪小燈泡的伏安特性曲線 1 實驗器材 小燈泡 電流表 學生電源 或電池組 開關 導線 坐標紙 鉛筆等 電壓表 滑動變阻器 2 實驗電路如圖2 1 2所示 3 實驗操作 按如圖所示連接好電路 開關閉合前 將滑動變阻器滑片滑至R的端 閉合開關 向右移動變阻器的滑片到不同位置 并分別記下 的示數 依據實驗數據作出小燈泡的圖線 4 實驗結論 小燈泡的電壓 電流變大時 燈絲溫度升高 電阻變大 伏安特性曲線不是直線而是曲線 最左 電壓表 電流表 I U 圖2 1 2 重點詮釋 1 對導體伏安特性曲線的理解 2 描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗中應注意的問題 1 由于小燈泡的電阻較小 為減小誤差 采用電流表外接法 2 滑動變阻器的接法 描繪小燈泡的伏安特性曲線 需要從零開始的連續(xù)變化的電壓 因此滑動變阻器要采用分壓式連接 實驗電路圖見前面圖2 1 2所示 3 接線順序為 先串后并 即先將電源 開關 滑動變阻器的全部電阻組成串聯電路 再將電流表和小燈泡串聯后兩端接滑動變阻器的滑動觸點和另一固定接線柱 最后把電壓表并聯到小燈泡兩端 4 電表量程選擇的原則是在保證測量值不超過量程的情況下 指針偏轉角度越大 測量值的精確度通常越高 5 電路接好后合上開關前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置 通常在開始實驗時 應通過調整滑動變阻器的滑動觸頭位置 使小燈泡兩端的電壓或流經小燈泡的電流最小 圖2 1 3 答案 A 例1 如圖2 1 4所示 在NaCl溶液中 正 負電荷定向移動 方向如圖所示 若測得2s內有1 0 1018個Na 和同樣多的Cl 通過溶液內部的橫截面M 試問 溶液中的電流方向如何 電流多大 圖2 1 4 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 溶液中正 負電荷定向移動均形成電流 2 電流的方向為正電荷的定向移動方向 解析 NaCl溶液導電是靠自由移動的Na 和Cl 它們在電場力作用下向相反方向運動 因為電流方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向 故溶液中電流方向與Na 定向移動方向相同 即由A指向B 答案 由A指向B0 16A 在上例中若5s內到達陽極的Cl 和到達陰極的Na 的電荷量均為5C 則溶液中的電流為多大 答案 1A 答案 2 0A 某電壓表的量程是15V 一導體通以2mA電流時 兩端電壓是1 6V 現給此導體通以20mA電流 能否用這個電壓表去測量導體兩端的電壓 答案 不能測量 例3 某同學做三種導電元件的導電性質實驗 根據所測數據分別繪制了三種元件的I U圖像如圖2 1 5 a b c 所示 則下列判斷正確的是 圖2 1 5 A 只有 b 正確B a c 圖曲線肯定是誤差太大C a c 不遵從歐姆定律 肯定是不可能的D a b c 三圖像都可能正確 并不一定有較大的誤差 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 區(qū)別I U圖像和U I圖像 2 電阻與斜率的關系 解析 本題的伏安特性曲線是I U圖像 圖像中某點與原點連線的斜率倒數表示導體在該狀態(tài)下的電阻 題圖 a 反映元件的電阻隨電壓的升高而減小 是非線性元件 題圖 b 反映元件的電阻不隨電壓的變化而變化 是線性元件 題圖 c 反映元件的電阻隨電壓的升高而增大 說明元件類似于小燈泡 綜上所述 三種圖像都有可能正確 故D對 答案 D 圖2 1 6 點擊下圖片進入 隨堂基礎鞏固 點擊下圖片進入 課時跟蹤訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全
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