研究電流電壓和電阻課件_第1頁
研究電流電壓和電阻課件_第2頁
研究電流電壓和電阻課件_第3頁
研究電流電壓和電阻課件_第4頁
研究電流電壓和電阻課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩21頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、32研究電流、電壓和電阻教學(xué)目標(biāo)1、明確電流的定義及形成機理,掌握公式2、明確電壓就是電勢差,知道電路中電勢的變化規(guī)律3、理解電阻的形成,知道電阻與溫度的關(guān)系中電勢的變化規(guī)律4、復(fù)習(xí)部分電路歐姆定律1電流:流過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量Q 跟所用時間t 的比值I 叫做電流 定義式: 單位:安培,簡稱安(A ) 而Q=It2方向:規(guī)定為正電荷定向移動的方向,與負(fù)電荷的定向移動的方向相反3參與導(dǎo)電的自由電荷:金屬導(dǎo)體中的是自由電子;電解質(zhì)溶液中的是正、負(fù)離子;電離氣體中的是正、負(fù)離子 和電子。 電荷是在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流4微觀表達式:InqvS注意:三個速率的不同:自由電子定向移動的速率

2、105 m/s ;自由電子無規(guī)則熱運動的速率105 m/s;電流的傳播速率即光速一、電場與電流1電勢變化規(guī)律:在外電路沿電流的方向,電勢逐漸降低,即在電場力的作用下電流總是由高電勢,流向低電勢。無電阻的導(dǎo)線上無電勢降落(見62頁圖)2電壓:沿電流方向上任意兩點間存在的電勢差,就是電壓二、電路中的電壓和電勢降落2形成機理:形成機理:金屬導(dǎo)體中的自由電子在電場力作用下定向移動過程中,不斷地與晶體點陣上的原子實碰撞,形成了對電子定向移動的阻礙作用三、電阻的形成:3純金屬電阻與溫度之間的關(guān)系:RR0(1t)R表示t 時的電阻,R0表示0 時的電阻值,叫做電阻的溫度系數(shù)原子實:失去一些核外電子的金屬原子

3、叫做原子實1、電阻定義:導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做電阻,定義式:四、部分電路歐姆定律2、應(yīng)用注意:IUoR1R2R2R1UIoR1R2R2R12)適用于金屬導(dǎo)電體、電解液導(dǎo)體,不適用于空氣導(dǎo)體和某些半導(dǎo)體器件1)兩個對應(yīng):時間對應(yīng)、空間對應(yīng)3、伏安特性曲線:研究部分電路歐姆定律時,常畫成IU或UI圖象,對于線性元件伏安特性曲線是直線,對于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的. 自由電子定向移動過程中不斷地與晶體點陣上的原子實碰撞,將它的一部分動能傳遞給原子實,導(dǎo)體的內(nèi)能增加,溫度就升高了4.電流流過電阻,電阻發(fā)熱原因:要點考查要點1對公式IQ/t的理解及應(yīng)用要點2電流的微觀解釋及其應(yīng)用要點3電阻的

4、形成及與溫度的關(guān)系要點4部分電路歐姆定律的應(yīng)用及電阻伏安特性圖像要點1對公式IQ/t的理解及應(yīng)用 例1、(1)在金屬導(dǎo)體中,若10 s內(nèi)通過橫截面的電荷量為10 C,則導(dǎo)體中的電流為多少A?(2)某電解槽橫截面積為0.5 m2,若10 s內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正、負(fù)離子的電荷量均為10 C,則電解液中的電流為多少A?變式訓(xùn)練: 某電解池內(nèi),如果在1 s內(nèi)共有51018個二價正離子和1.01019個一價負(fù)離子從相反方向通過某截面,那么通過這個截面的電流是 ( ) A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 AD3.如圖所示,在某一電解池中有一價的電解液,t s內(nèi)通過溶液內(nèi)截面的正離子個數(shù)為n1

5、,負(fù)離子的個數(shù)為n2,設(shè)元電荷的帶電量為e,則下列說法正確的是 ( )A正離子定向移動形成的電流方向從A指向B,負(fù)離子定向移動形成的電流方向從B指向AB溶液內(nèi)正、負(fù)離子向相反方向移動所形成的電流相互抵消,電流為零D2:在電解槽中,1 min內(nèi)通過橫截面的一價正離子和一價負(fù)離子的個數(shù)分別為1.1251021和7.51020,則通過電解槽的電流為_ 5AC溶液內(nèi)電流方向為從A指向B,電流為D溶液內(nèi)電流方向為從A指向B,電流為1電流微觀表達式InqvS中各符號的物理意義是什么?2從微觀角度看電流大小取決于哪些因素?導(dǎo)電模型的建立:如圖所示,特別提醒:(1)對于公式InqSv,要理解每個符號所代表的物

6、理量,不要死記公式(2)學(xué)會先建立一種模型,再運用學(xué)過的知識進行理論推導(dǎo)的方法(3)若已知單位長度的自由電荷數(shù)為n,則電流的微觀表達式為Inqv.要點2電流的微觀解釋及其應(yīng)用例2、截面面積為S 的導(dǎo)線中通有電流I.已知導(dǎo)線每單位體積中有n個自由電子,每個自由電子的電荷量是e,自由電子定向移動的速率是v,則在時間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是 ( )AnSvtBnvtCIt/e DIt/(Se)【解】根據(jù)電流的定義式可知,在t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量QIt,所以這段時間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為NQ/eIt/e.(總量除以單量求總數(shù)) 自由電子定向移動的速率是v,因此在時間t內(nèi),位于以截面S為底、長lvt

7、的這段導(dǎo)線內(nèi)的自由電子都能通過截面這段導(dǎo)線的體積VSlSvt,故t內(nèi)通過截面S的自由電子數(shù)為NnVnSvt.(體密度乘以體積求總數(shù))所以A、C正確A、C【思路】(1)由電流的定義確定通過導(dǎo)體橫截面的電量(2)由電子的電荷量確定通過導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)變式訓(xùn)練D1、A. B. C. D. 2在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U 的加速電場,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荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場時,一小段長為l的電子束內(nèi)的電子個數(shù)為 ()B (體密度乘以體積求總數(shù))(電場力做功求速度)特例來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)

8、一加速電壓為800 kV的直線加速器加速,形成電流為1 mA的細(xì)柱形質(zhì)子流(1)已知質(zhì)子的電荷量為e1.601019C這個質(zhì)子流每秒鐘打到靶上的質(zhì)子數(shù)為多少?(2)假定分布在質(zhì)子源到靶之間的電場是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2,則N1與N2之比是多少?【思維流程】+800 kVL4Lv1v2(2)設(shè)質(zhì)子束的橫截面積為S,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L兩處質(zhì)子速度分別為v1和v2,單位體積內(nèi)質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2. :+800 kVL4Lv1v2因流過質(zhì)子束各截面的電流都等于I,由電流的微觀表達式InevS可得: n1e

9、v1Sn2ev2S. 因加速電場是均勻的,可知質(zhì)子的加速度相等,設(shè)為a,由勻加速直線運動公式可得:1.電阻的成因:自由電子與晶體點陣上的原子實碰撞,形成對電子定向運動的阻礙作用,這是電阻產(chǎn)生的根本原因,也是電阻元件在通電時發(fā)熱的原因要點3電阻的形成及與溫度的關(guān)系例3、關(guān)于電阻的形成,下列說法正確的是 ( )A電阻是自由電子在導(dǎo)體中定向運動所受的阻力,類似于固體在液體中移動時所受的黏滯阻力B電阻是自由電子與晶體點陣上的原子實碰撞形成的對電子定向運動的阻礙作用C電阻是由于電阻元件在通電時發(fā)熱所產(chǎn)生的阻礙作用D電阻元件通電后會在自由電子與原子實碰撞過程中發(fā)熱B D例4某純金屬的電阻溫度系數(shù)為0.00

10、4/,該金屬電阻在0 時的電阻值為100 ,則阻值為102 時的溫度為 ( )A1 B2 C5 D10 C2金屬電阻與溫度的關(guān)系:RR0(1t); 金屬電阻隨溫度的升高而增大例5如圖3所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知,下列說法正確的是 ( )A導(dǎo)體的電阻是25 B導(dǎo)體的電阻是0.04 C當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10 V時,通過導(dǎo)體的電流是0.4 AD當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時 導(dǎo)體兩端的電壓是2.5 VA C D 變式訓(xùn)練小燈泡的伏安特性曲線如圖1中的AB段(曲線)所示,由圖5可知,燈絲的電阻因溫度的影響改變( )A.5 B.10 C.1 D.6 B 要點4電阻伏安特性圖像6、如圖, 若電源

11、輸出電壓保持不變,R1=30歐姆, 滑動變阻器的滑片P在中點時, 伏特表的示數(shù)為3伏, 滑片P在b端時, 伏特表示數(shù)為4.5伏,求電源電壓和滑動變阻器的阻值?1導(dǎo)體中電流I的表達式為InqSv,其中S為導(dǎo)體的橫截面積,n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q為每個自由電荷所帶的電荷量,v是( ) A導(dǎo)體運動的速率 B電流傳導(dǎo)的速率 C電子熱運動的速率 D自由電荷定向移動的速率2某電解池中,若在2 s內(nèi)各有1.01019個2價正離子和2.01019個1價負(fù)離子通過某截面,那么通過這個截面的電流是 ( ) A0 B0.8 A C1.6 A D3.2 AD D 3如圖4所示,一根橫截面積為S的均勻長直橡

12、膠棒上帶有均勻的負(fù)電荷,每單位長度上電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時,由于棒運動而形成的等效電流大小為 ( ) A 練習(xí)3.如圖所示,將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來,已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍,在銅導(dǎo)線上取一個截面A,在鋁導(dǎo)線上取一個截面B,若在1秒內(nèi)垂直地通過它們的電子數(shù)相等,那么,通過這兩個截面的 ( )A電流相等B電流不相等C自由電子定向移動的速率一定相等D自由電子定向移動的速率可能不相等A D解析:由電流定義知 故A正確,B錯誤由電流的微觀表達式InSqv 知,I、q均相等,但n不相等,SASB,所以vA和vB不一定相等,故C錯誤,D正確5如

13、果導(dǎo)線中的電流為1 mA,那么1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)是多少?若“220 V60 W”的白熾燈正常發(fā)光時的電流為273 mA,則20 s內(nèi)通過燈絲的橫截面的自由電子數(shù)目是多少個?6.251015個3.41019個4. 如圖6所示,A、B、C為三個通電導(dǎo)體的IU關(guān)系圖像由圖可知,電阻最大的導(dǎo)體是_;若在導(dǎo)體B兩端加上10 V電壓時,通過導(dǎo)體B的電流是_2.5 A C6半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電,總電量為Q,現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有 ( )A若不變而使電量Q變?yōu)樵瓉淼?倍,則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B若電量Q不變而使變?yōu)樵瓉淼?倍,

14、則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C若使Q、不變,將橡膠環(huán)拉伸,使半徑增大,電流將變大D若使Q、不變,將橡膠環(huán)拉伸,使半徑增大,電流將變小A B解析:截取任一截面,則在該圓環(huán)運動一周的時間內(nèi),通過該截面的電量為Q,所以有 ,所以產(chǎn)生的等效電流與Q的乘積成正比,故A、B正確;由公式得產(chǎn)生的等效電流與半徑?jīng)]有關(guān)系,故C、D錯誤7.盛夏的入夜,正當(dāng)大地由喧鬧歸于沉睡之際,天空卻不甘寂寞地施放著大自然的煙火,上演著一場精彩的閃電交響曲某攝影愛好者拍攝到的閃電如圖所示,閃電產(chǎn)生的電壓、電流是不穩(wěn)定的,假設(shè)這次閃電產(chǎn)生的電壓可等效為2.5107 V、電流可等效為2105 A、歷時1103 s,則:(1)若閃電定向移

15、動的是電子,這次閃電有多少個電子發(fā)生了移動?(2)這次閃電釋放的電能是多少?解析:8某同學(xué)學(xué)習(xí)本節(jié)后認(rèn)為電路接通后,自由電子從電源出發(fā),以很大(可能接近光速)的定向移動速率,在金屬導(dǎo)線中運動,很短時間到達用電器,所以不會看到開燈好長時間才見燈亮的現(xiàn)象,請利用下面有關(guān)資料探究該同學(xué)說法的正確性橫截面積S1mm2銅導(dǎo)線,可允許通過電流為1 A,銅單位體積自由電子數(shù)為 8.51028個/m3. 以這樣的速度傳播1 m長導(dǎo)線需用時t13680s3.8 h,顯然與實際不符。實際上電場的傳播速度為光速,電路中的電子幾乎同時定向移動,即整個電路幾乎同時形成了電流9北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240 m的近似圓形軌道當(dāng)環(huán)中電流是10 mA時(設(shè)電子的速度是3107m/s),則整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為(電子的電荷量e1.61019 C) () A51011 B51010 C1102 D1104解析:選A.電子運行的周期

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論