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1、第一节欧姆定律第一节欧姆定律 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第一节第一节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目目标概概览学学习习目目标标：1.理理解解形形成成电电流流的的条条件件，掌掌握握电电流流的的概念和定概念和定义义式式2知道公式知道公式InqvS的推的推导导3掌掌握握欧欧姆姆定定律律及及其其适适用用范范围围，并并能能用用来来解解决决有有关关电电路的路的问题问题4知知道道导导体体的的伏伏安安特特性性和和IU图图象象，知知道道线线性性元元件和非件和非线线性元件性元件重重点点难难点点：1.对对电电流流微微观观含含义义的的理理解解；导导体体的的伏伏安
2、特性曲安特性曲线线2欧姆定律的欧姆定律的应应用和适用条件用和适用条件课前自主学案前自主学案一、一、电电流流1定定义义：电电荷的定向移荷的定向移动动形成形成电电流流2形成条件形成条件(1)导导体内有体内有_(2)导导体两端存在体两端存在_3电电源源的的作作用用：保保持持导导体体两两端端存存在在电电压压，使使导导体体中有持中有持续续的的电电流流4方向：方向：电电流的方向流的方向规规定定为为_的定向移的定向移动动方向，它与方向，它与_的定向移的定向移动动方向相反方向相反自由电荷自由电荷电压电压正电荷正电荷负电荷负电荷5大大小小：通通过过导导体体横横截截面面的的_跟跟通通过过这这些些电电荷量所用荷量所
3、用_的比的比值值6公式：公式：I_.7单单位位：在在国国际际单单位位制制中中是是安安培培，简简称称安安，符符号号是是_，它是国，它是国际单际单位制中七个基本位制中七个基本单单位之一位之一8直流：直流：_不随不随时间时间而改而改变变的的电电流流恒恒定定电电流流：_和和_都都不不随随时时间间而而改改变变的的电电流流电荷量电荷量时间时间q/tA方向方向大小大小方向方向二、欧姆定律二、欧姆定律电电阻阻1内内容容：导导体体中中的的电电流流I跟跟导导体体两两端端的的_成成正正比，跟比，跟导导体的体的_成反比成反比2公式：公式：I_.3适用条件：适用于适用条件：适用于_导电导电和和_导电导电，对对气气态导态
4、导体和某些体和某些导电导电器件器件(如晶体管如晶体管)并不适用并不适用电压电压电阻电阻U/R金属导体金属导体电解质溶液电解质溶液阻碍阻碍电流电流电压电压核心要点突破核心要点突破一、如何理解一、如何理解电电流形成的条件及流形成的条件及实质实质？电电流是流是电电荷的定向移荷的定向移动动，所以要形成，所以要形成电电流必流必须满须满足两个条件：内因，要有自由足两个条件：内因，要有自由电电荷，即荷，即导导体的存体的存在；外因，在；外因，电电荷必荷必须须要受要受电场电场力做定向移力做定向移动动，所，所以以导导体两端要体两端要维维持一定的持一定的电势电势差差导导体两端无体两端无电压电压，导导体内无体内无电场
5、时电场时，内部的自由，内部的自由电电子做无子做无规则规则运运动动，常温下其平均速率，常温下其平均速率约为约为105 m/s.数量数量级虽级虽然很大，但不会形成然很大，但不会形成电电流，因流，因为为自自由由电电子向各个方向运子向各个方向运动动的机会相等，在任意的机会相等，在任意时间时间内通内通过导过导体横截面的体横截面的电电量量为为零零导导体两端有体两端有电压电压，自由，自由电电子受同一方向的子受同一方向的电场电场力力做定向移做定向移动动，形成，形成电电流，流，对对于一般于一般导导体中的体中的电电流，流，对应对应的的电电子定向移子定向移动动速率很小，数量速率很小，数量级约级约104 m/s，虽虽
6、然然远远小于小于热热运运动动速率，但正是速率，但正是这这个定向移个定向移动动才形成了才形成了电电流流二、如何从微二、如何从微观观角度角度认识电认识电流？流？图图1411如如图图1411所示，所示，AD表示粗表示粗细细均匀的一段均匀的一段导导体，体，两端加一定两端加一定电压电压，设导设导体中的自由体中的自由电电荷沿荷沿导导体定向体定向移移动动的速率的速率为为v，设设想在想在导导体中取两个横截面体中取两个横截面B和和C，它，它们们之之间间的距离在数的距离在数值值上等于上等于v.这样这样在在单单位位时间时间内，内，在横截面在横截面B和和C之之间间的自由的自由电电荷将全部通荷将全部通过过横截面横截面C
7、，设导设导体横截面体横截面积为积为S，导导体每体每单单位体位体积积内的自由内的自由电电荷数荷数为为n，每个自由，每个自由电电荷所荷所带带的的电电荷量荷量为为q，特特别别提醒：提醒：在在应应用欧姆定律解用欧姆定律解题时题时，要注意定律，要注意定律中各量的中各量的“同体性同体性”和和“同同时时性性”所所谓谓“同体同体性性”是指是指I、U、R三个物理量必三个物理量必须对应须对应同一段同一段电电路，路，不能将不同部分的不能将不同部分的I、U、R值值代入公式代入公式计计算；所算；所谓谓“同同时时性性”是指是指U、I必必须须是是导导体上同一体上同一时时刻的刻的电电压压和和电电流流值值，否，否则则也不能代入
8、公式也不能代入公式计计算算四、四、对导对导体的伏安特性曲体的伏安特性曲线线的理解的理解1IU图图线线不不同同于于UI图图线线，IU图图线线为为导导体体的的伏伏安安特特性性曲曲线线，加加在在导导体体两两端端的的电电压压U是是自自变变量量，I是因是因变变量量2对对IU图图象或象或UI图图象象进进行分析比行分析比较时较时，要先，要先仔仔细细辨辨认纵轴认纵轴与横与横轴轴各代表什么，以及由此各代表什么，以及由此对应对应的的图图象上任意一点与坐象上任意一点与坐标标原点原点连线连线的斜率的具体的斜率的具体意意义义，如，如图图1412甲中，甲中，R2R1.图图1412图图1413课堂互堂互动讲练 (2011年
9、湖北八校年湖北八校联联考考)一个半径一个半径为为R的的绝缘绝缘圆盘圆盘，绕过圆绕过圆心且垂直心且垂直圆盘圆盘的的转动轴转动轴以角速度以角速度沿逆沿逆时针时针方向做匀速方向做匀速转动转动，圆盘边缘圆盘边缘上均匀地分上均匀地分布着一圈布着一圈电电荷，荷，电电性均性均为负为负，单单位位圆圆弧上所弧上所带带的的电电荷量荷量为为q，当，当圆盘转动时圆盘转动时，这这些些电电荷所形成的荷所形成的电电流大小是多少？流大小是多少？电电流的方向怎流的方向怎样样？类类型一型一例例例例1 1【答案答案】Rq顺时针顺时针方向方向【点点评评】建立物理建立物理图图景是正确解决景是正确解决这类问题这类问题的的前提，即在前提，
10、即在t时间时间内通内通过过某横截面的某横截面的电电量量Q，确，确定定电电量量Q是解决是解决问题问题的关的关键键变变式式训训练练1某某电电解解池池中中，若若在在2 s的的时时间间内内各各有有1.01019个个二二价价正正离离子子和和2.01019个个一一价价负负离离子子通通过过某横截面，那么通某横截面，那么通过这过这个截面的个截面的电电流是流是()A0B0.8 AC1.6 A D3.2 A类类型二型二欧姆定律的应用欧姆定律的应用例例例例2 2【答案】【答案】0.225 A变变式式训练训练2 某某电电流表可流表可测测量的最大量的最大电电流是流是10 mA，已知一个，已知一个电电阻两端的阻两端的电压
11、电压是是8 V时时，通，通过过的的电电流是流是2 mA.如果如果给这给这个个电电阻加上阻加上30 V的的电压电压，是否能用是否能用该电该电流表流表测测量通量通过这过这个个电电阻的阻的电电流？流？答案：答案：能能 如如图图1414所所示示的的图图象象所所对对应应的的两两个个导导体：体：图图1414(1)电电阻关系阻关系R1R2是多少？是多少？(2)若若两两个个导导体体中中的的电电流流相相等等(不不为为零零)时时，电电压压之之比比U1U2是多少？是多少？(3)若两个若两个导导体的体的电压电压相等相等(不不为为零零)时时，电电流之比流之比I1 I2是多少？是多少？类类型三型三导体伏安特性曲线的理解应
12、用导体伏安特性曲线的理解应用例例例例3 3【答案】【答案】(1)3 1(2)3 1(3)1 3【点点评评】此此类问题应类问题应首先区分是首先区分是IU图图象象还还是是UI图图象，弄清各自的物理意象，弄清各自的物理意义义，特，特别别是是图线图线斜率斜率的物理意的物理意义义变变式式训练训练3图图1415(2011年年陕陕西西西西安安模模拟拟)如如图图1415所所示示，是是某某元元件件的的伏伏安安特特性性曲曲线线，两两点点A、B，其其坐坐标标分分别别为为(5，0.5)和和(10,0.8)，则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A该该元件是元件是线线性元件性元件B该该元元件件是是非非线线性性元元件件
13、，所所以以一一定定是是非非纯纯电电阻阻元元件，欧姆定律不适用件，欧姆定律不适用C该该元元件件如如果果是是纯纯电电阻阻元元件件，可可由由图图象象求求出出A点点电电阻阻为为10 ，B点点电电阻阻为为12.5 D在在O点点，U0，元元件件的的电电阻阻为为零零，且且随随着着电电压压的增大，的增大，电电阻增大的越来越慢阻增大的越来越慢答案：答案：BC 一根粗一根粗细细均匀的金属均匀的金属导线导线，两端加上恒定，两端加上恒定电压电压U时时，通，通过过金属金属导线导线的的电电流流为为I，金属，金属导线导线中中自由自由电电子定向移子定向移动动的平均速率的平均速率为为v，若将金属，若将金属导线导线均匀拉均匀拉长
14、长，使其，使其长长度度变为变为原来的原来的2倍，仍倍，仍给给它两端它两端加上恒定加上恒定电压电压U，则则此此时时()类类型四型四电流的微观表达式电流的微观表达式InqvS的应用的应用例例例例4 4【答案答案】BC【点点评评】电电流的微流的微观观表达式表达式InqSv是是联联系宏系宏观观量和微量和微观观量的量的桥桥梁，梁，虽虽然不要求用此公式然不要求用此公式进进行行计计算，但如能掌握可迅速分析和求解一些特殊算，但如能掌握可迅速分析和求解一些特殊(粒子粒子流流)问题问题变变式式训练训练4图图1416如如图图1416所所示示，两两个个截截面面不不同同、长长度度相相等等的的均匀均匀铜铜棒接在棒接在电电路中，两端路中，两端电压为电压为U.则则()A通通过过两棒的两棒的电电流不相等流不相等B两棒中的两棒中的电场电场强强度不等度不等C两棒的自由两棒的自由电电子定向移子定向移动动的平均速率不相等的平均速率不相等D两棒两端的两棒两端的电压电压不相等不相等答案：答案：BCD
