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        首页 高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第1节 欧姆定律

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第1节 欧姆定律.ppt

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第1节 …

        简介:本文档为《高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第1节 欧姆定律ppt》,可适用于人文社科领域

        .电荷的定向移动形成电流电流是标量但有方向规定正电荷定向移动?#22982;?#21521;为电流方向。.欧姆定律的表达式为I=eqf(U,R)此式仅适用于纯电阻电路。.电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小其定义式为R=eqf(U,I)电阻的大小取决于导体本身与U和I无关。.在温度不变时线性元件?#22982;?#23433;特性曲线是一条过原点的直线其斜率表示电阻的倒数非线性元件?#22982;?#23433;特性曲线不是直线。[自学教?#27169;藎?#24418;成电流的条件()导体中要有能的电荷。()导体内存在。.电流?#22982;?#21521;规定的定向运动方向为电流方向。自由移动电场正电荷比值.电流()定义?#21644;?#36807;导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的用I表示。()公式:I?#20581;?)单位:国?#23454;?#20301;:安培(A)常用单位:毫安(mA)和微安(muA)。A=mA=muAeqf(q,t).恒定电流()直流:不随时间改变的电流。()恒定电流:方向和都不随时间改变的电流。方向强弱重点诠释.导体中电流的微观表示()建立模型:如图--所示AD表示粗细均匀的一段导体l两端加一定的电压导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v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每个自由电荷的电荷?#35838;猶。图--()理论推导:AD导体中的自由电荷总数:N=nlS。总电荷量Q=Nq=nlSq。所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间:t=eqf(l,v)。根据公式q=It可得:导体AD中的电流:I=eqf(Q,t)=eqf(nlSq,lv)=nqSv。.对电流的进一步理解()电流虽有大小和方向但运算遵循代数法则是标量。()Q=It是求电荷量的重要公式。而公式I=eqf(Q,t)求出的是电流在时间t内的平均值对恒定电流?#27492;?#20854;瞬时值与平均值相?#21462;?)电解液中正、负离子均发生定向移动且运动方向相反但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的应用I=eqf(Q,t)时Q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。()不能说IpropQ、Ipropeqf(,t)因为由I=nqSv(决定式)可知I与Q及t无关。.区分三种速率()电子定向移动的速率:电流是自由电荷的定向移动形成的可以证明I=neSv其中v就是电子定向移动的速率其大小与导体两端的电压及导体本身的因素有关一般数?#32771;?#20026;-ms。()电子热运动的速率:构成导体的电子在永不停息地做无规则运动由于热运动向各个方向的机会相等故不能形成电流。其大小与导体的温度有关温度越高分子热运动的速?#35797;?#22823;常温下其数?#32771;?#20026;ms。()电流传导速率:闭合开关的瞬间电?#20998;?#21508;处以真空中光速建立恒定的电场在恒定电场的作用下电?#20998;?#21508;处的自由电子?#36127;?#21516;时开始定向移动整个电路也?#36127;?#21516;时形成了电流。其大小等于光速恒为timesms。.关于电流下列说法中正确的是(  )A.通过导体截面的电荷量越多电流越大B.电子运动速?#35797;?#22823;电流越大C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多导体中的电流越大D.电流?#22982;?#21521;就是自由电荷定向移动?#22982;?#21521;答案:C解析:由电流的定义式I=eqf(q,t)可知:单位时间内通过导体截面的电荷量越多导体中的电流越大故A错误C正确由电流的微观表达式I=nqSv可知:电流的大小与电子定向移动的速率成正比与电子运动速率无关故B错电流?#22982;?#21521;与正电荷定向移动?#22982;?#21521;相同与负电荷定向移动?#22982;?#21521;相反。自学教材比值阻碍作用.电阻()定义:加在导体两端的电压与通过它的电流的。()定义式:R?#20581;?)物理意义:反映导体对电流的大小。()单位:欧姆符号为Omega其他的还有kOmega、MOmega。kOmega=OmegaMOmega=Omega。eqf(U,I)电压电阻.欧姆定律()内容:导体中的电流跟导体两端的成正比跟导体的成反?#21462;?)公式:I?#20581;?)适用范围:欧姆定律对金属导体导电和电解质溶液适用但对气态导体和半导体元件并不适用。eqf(U,R)重点诠释()R是一个跟导体本身有关的量与导体两端电压U和通过的电流I无关绝不能由R=eqf(U,I)而错误地认为ldquoR与U成正比R与I成反比rdquo。()欧姆定律是一个实验定律是在金属导电的基础上总结出来的。使用欧姆定律时应注意:①欧姆定律并不适用于所有导电现象。除金属外对电解液导电也是适用的但对气体导电就不适用了。欧姆定律适用于ldquo线性电阻rdquo。②将欧姆定律变形得R=eqf(U,I)是电阻的定义式表明了一种量度和测量电阻?#22982;?#27861;并不?#24471;鱨dquo电阻与导体两端的电压成正比与通过导体的电流成反比rdquo。R=eqf(U,I)适用于所有导体无论是ldquo线性电阻rdquo还是ldquo非线性电阻rdquo。()ldquoI=eqf(U,R)rdquo与ldquoI=eqf(q,t)rdquo两者是不同的I=eqf(q,t)是电流的定义式只要导体中有电流不管是什么导体在导电都适用而I=eqf(U,R)是欧姆定律的表达式只适用于特定的电阻(线性电阻)不能将两者混淆。.下列说法中正确的是(  )A.由R=eqf(U,I)知道一段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B.比值eqf(U,I)反映了导体阻碍电流的性?#22987;?#30005;阻R=eqf(U,I)C.导体电流越大电阻越小D.由I=eqf(U,R)知道通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案:BD解析:导体的电阻取决于导体本身与U、I无关故A、C错比值eqf(U,I)反映了导体对电流的阻碍作用定义为电阻所以B正确由I=eqf(U,R)知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正?#20154;?#20197;D正确。自学教?#27169;?#23548;体?#22982;?#23433;特性曲线()定义:建立平面直角坐标系用纵轴表示电流I用横轴表示电压U画出导体的I-U图线。()线性元件:导体?#22982;?#23433;特性曲线为的直线即电流与电压成的线性关系的元件如金属导体、电解液?#21462;?)非线性元件:伏安特性曲线不是的即电流与电?#20849;?#25104;正比的电学元件如气态导体、二极管?#21462;?#36807;原点正比直线.描绘小灯泡?#22982;?#23433;特性曲线()实验器?#27169;?#23567;灯泡、、电流表、、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标?#20581;?#38085;?#23454;取?#30005;压表滑动变阻器()实验电路如图--所示。()实验操作:①按如图所示连接好电路开关闭合前将滑动变阻器滑片滑至R的端。②闭合开关向右移动变阻器的滑片到不同位置并分别记下、的示数。③依据实验数据作出小灯泡的图线。()实验结论:小灯泡的电压、电流变大时灯?#35838;?#24230;升高电阻变大伏安特性曲线不是直线而是曲线。最左电压表电流表I-U图--重点诠释.对导体伏安特性曲线的理解  图线比较内容I-U图线(伏安特性曲线)U-I图线坐标轴U是自变量I是因变量Imdashmdash横坐标Umdashmdash纵坐标斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻  图线比较内容I-U图线(伏安特性曲线)U-I图线线性元件图线的形状RRRR非线性元件图线的形状电阻随U的增大而增大电阻随I的增强而减小.描绘小灯泡?#22982;?#23433;特性曲线实验中应注意的问题()由于小灯泡的电阻较小为减小误差采用电流表外接法。()滑动变阻器的接法:描绘小灯泡?#22982;?#23433;特性曲线需要从零开始的连续变化的电压因此滑动变阻器要采用分压式连接实验电路?#25216;?#21069;面图--所示。()接线顺序为ldquo先串后并rdquo即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另?#36824;?#23450;接线柱最后把电压表并联到小灯泡两端()电表量程选择的原则是在保证测量值不超过量程的情况下指针偏转角度越大测量值的精确度通常越高。()电?#26041;?#22909;后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置通常在开始实验时应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小。图--答案:A.两电阻R、R的电流I和电压U的关?#31561;?#22270;--所示可知两电阻R∶R等于(  )A.∶       B.∶C.∶eqr()Deqr()∶解析:在I-U图像中直线斜率的倒数等于该导体的电阻因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比:eqf(R,R)=eqf(tandeg,tandeg)=eqf(,)。例 如图--所示在NaCl溶液中正、负电荷定向移动方向如图所示。若测得s内有times个Na+和同样多的Cl-通过溶液内部的横截面M试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?图--审题指导 解答本题时应注意以下两点:()溶液中正、负电荷定向移动均形成电流。()电流?#22982;?#21521;为正电荷的定向移动方向。解析 NaCl溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl-它们在电场力作用下向相反方向运动因为电流方向规定为正电荷定向移动?#22982;?#21521;故溶液中电流方向与Na+定向移动方向相同即由A指向B。答案 由A指向B ANa+和Cl-都是一价离?#29992;?#20010;离子的电荷?#35838;猠=times-CNaCl溶液导电时Na+由A向B定向移动Cl-由B向A运动负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动可见每秒钟通过M横截面的电荷?#35838;?#20004;种离子电荷量的绝对值之和则有I=eqf(q,t)=eqf(|q|+|q|,t)=eqf(?times+times?timestimes-,)A=A。当导体中有正、?#27627;?#31181;电荷同时向相反方向定向移动形成电流时由于这两种电荷形成的电流方向相同所以公式I=eqf(q,t)中q应为同一时间内正、?#27627;?#31181;电荷通过导体某横截面的电荷量的绝对值之和。在上例中若s内到达阳极的Cl-和到达阴极的Na+的电荷量均为C则溶液中的电流为多大?答案:A解析:阳极看成是导体的某个截面据电解液导电原理得知到阳极的电荷只有负离子即通过导体截面的电荷?#35838;猶=C。I=eqf(q,t)=eqf(,)A=A。例 若加在某导体两端的电压为原来的eqf(,)时导体中的电流减小了A。如果所加电压变为原来的?#23545;?#23548;体中的电流多大?审题指导 解答本题时应把握以下三点:()不特别?#24471;?#35748;为导体的电阻不变。()每次改变电?#36141;?#23545;应的U、I比值不变。()对应同一导体eqf(U,I)=eqf(DeltaU,DeltaI)。解析 法一?#33655;?#21407;来的电压为U电流为I导体的电阻为R由欧姆定律得R=eqf(U,I)=eqf(f(,)U,I-A)解得I=A。电压变为倍后R=eqf(U,I)=eqf(U,I)所以I=I=A。答案 A法二:根据同一电阻电压的变化量与电流的变化量之?#35748;?#31561;有eqf(?-f(,)?U,A)=eqf(U,I-I)。又R=eqf(U,I)=eqf(U,I)。联立得I=I=A。()应用公式时应注意公式中的三个物理量I、U、R是对应于同一纯电阻电?#20998;型?#19968;时刻的值。()对R=eqf(U,I)R不变时U与I成正比R=eqf(DeltaU,DeltaI)。某电压表的量程是V一导体通以mA电流时两端电压是V现给此导体通以mA电流能否用这个电压表去测量导体两端的电压?答案:不能测量解析:导体的电阻不变有R=eqf(U,I)=eqf(U,I)所以U=eqf(UI,I)=eqf(times,)V=VV。故不能用这个电压表去测量导体的电压。例 某同学做三种导电元件的导电性?#36866;?#39564;根据所测数据分别绘制了三种元件的I-U图像如图--(a)(b)(c)所示则下?#20449;?#26029;正确的是(  )图--A.只有(b)正确B.(a)(c)图曲线肯定是误差太大C.(a)(c)不遵从欧姆定律肯定是不可能的D.(a)(b)(c)三图像都可能正确并不一定有较大的误差审题指导 解答本题时应注意以下两点:()区别I-U图像和U-I图像。()电阻与斜率的关系。解析 本题?#22982;?#23433;特性曲线是I-U图像图像中某点与原点连线的斜?#23454;?#25968;表示导体在该状态下的电阻。题图(a)反映元件的电阻随电压的升高而减小是非线性元件题图(b)反映元件的电阻不随电压的变化而变化是线性元件题图(c)反映元件的电阻随电压的升高而增大?#24471;?#20803;件类似于小灯泡。综上所述三种图像都有可能正确故D对。答案 D图--()I-U图线是曲线时导体的电阻Rn=eqf(Un,In)即这时导体的电阻等于图线上某点(UnIn)与坐标原点连线的斜率的倒数而不等于该点切线斜率的倒数如图--所示。()根据元件?#22982;?#23433;特性曲线分析它的电阻的变化情况时一定要注意关键是分析图像上某点与坐标原点连线的斜率如何变化而不是分析图像上某点切线的斜?#35797;?#26679;变化。

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