2直流電路

2023-01-26 11:42:03 字數 4088 閱讀 4656

2.1《歐姆定律》預習案

編寫人:黃文松

【預習目標】

1.知道形成電流的條件,記住電流的定義式.了解電流的微觀表示式的含義. 2.理解歐姆定律的內容及表示式並能靈活運用.(重點) 3.

了解伏安特性曲線,了解線性元件與非線性元件的伏安特性曲線的區別.(難點)

【預習自測】

一、電流

1.形成電流的條件

2.電流

(1)定義:通過導體橫截面的跟的比值.

(2)定義式:i

(3)符號及單位:電流用符號___表示,單位是______,簡稱_____,符號是____.1 ma=______a,1 μa=______a.

思考:1.電流有方向,它是向量嗎?

二、歐姆定律電阻

1.電阻

(1和的比值稱為電阻,它是反映的物理量.

(2)公式:r

(3)單位:電阻的單位為歐姆(ω)、千歐(kω)、兆歐(mω),其關係為:1 k1 m

2.歐姆定律

(1)內容:導體中的電流i跟導體兩端的電壓u成跟導體的電阻r成

(2)公式

(3)適用條件:適用於導電和導電,氣態導體和半導體元件不適用.

思考:2.公式i=和r=的意義有什麼不同?

三、伏安特性曲線

1.定義:用縱座標表示橫座標表示的i-u影象.

2.分類:過原點的直線,對應元件叫

過原點的曲線,對應元件叫非線性元件.

3.意義:能形象直觀地反映出導體電阻的變化規律.

【我思我疑】

【合作學習】

知識點一電流的理解和計算

1.對電流定義式i=中q的理解

(1)公式中q是通過橫截面的電荷量而不是單位橫截面的電荷量.

(2)電解液導電時,電解液中正、負離子定向移動方向雖然相反,但正、負離子定向移動形成的電流方向是相同的,應用i=時,q為正電荷總電荷量和負電荷總電荷量的絕對值之和,不能相互抵消.

2.電流的微觀表示式i=nqsv的推導

如圖所示,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.

ad導體中的自由電荷總數:n=nls.

總電荷量q=nq=nlsq.

所有這些電荷都通過橫截面d所需要的時間:t=.

根據公式q=it可得:

導體ad中的電流:i===nqsv.

由此可見,從微觀上看,電流決定於導體中單位體積內的自由電荷數、每個自由電荷的電荷量、定向移動速度的大小,還與導體的橫截面積有關.

特別提醒: 公式i=nqsv中

(1)n不是單位長度上的自由電荷數,而是單位體積內的自由電荷數.

(2)對金屬導體i=nesv.

(3)v不是電荷熱運動的速率,也不是電流的傳導速率.

[, ] 在探測放射線計數管工作時,因為射線使內部氣體電離,在時間t內有n個二價正離子到達陰極,有2n個電子到達陽極,則計數器中的電流i為(  )

a.4ne/t    b.3ne/t c.2ne/t d.ne/t

[關鍵提醒] 分析該題注意以下幾點:

(1) 二價正離子和電子各帶多少電荷量.(2)二價正離子和電子形成的電流方向是相同的

變式訓練 1.在示波管中,電子槍2 s發**6×1013個電子,則示波管中電流的大小為(  )

a.4.8×10-6 a b.3×10-13 a c.3×10-6 a d.9.6×10-6 a

知識點二歐姆定律及其變形式的理解

特別提醒: (1)應用公式時,應注意公式中的三個物理量i、u、r是同一純電阻電路中同一時刻的值.

(2)對r=,r不變時,u與i成正比,r=.

[, ] 若加在某導體兩端的電壓為原來的時,導體中的電流減少了0.4 a.如果所加電壓變為原來的2倍,則導體中的電流多大?

[關鍵提醒] 解答該題的巧妙之處為:(1)不特別說明認為導體的電阻不變.(2)每次改變電壓後對應的u、i比值不變.(3)對應同一導體,=.

知識點三導體的伏安特性曲線及其應用

特別提醒: i-u圖線是曲線時:導體電阻rn=,即電阻等於圖線上點(un,in)與座標原點連線的斜率的倒數而不等於該點切線斜率的倒數,如圖所示.

[, ] 某同學做三種導電元件的導電性能實驗,他根據所測量資料分別繪製了三種元件的i-u影象,如圖所示,則下述判斷正確的是(  )

a.只有乙圖正確

b.甲、丙圖的曲線肯定是偶然誤差太大

c.甲、丙不遵從歐姆定律,肯定不可能正確

d.甲、乙、丙三個圖都可能正確,並不一定有較大誤差

變式訓練: 2.如圖所示的影象所對應的兩個導體:

(1)電阻關係為r1∶r2

(2)若兩個導體中的電流相等(不為零)時,電壓之比u1∶u2

(3)若兩個導體的電壓相等(不為零)時,電流之比i1∶i2

班級姓名

2.1《歐姆定律》預習案

【當堂訓練】

1.(多選)下列說法中正確的是(  )

a.由r=u/i可知,電阻與電壓、電流都有關係

b.由r=ρl/s可知,電阻與導體的長度和橫截面積都有關係

c.各種材料的電阻率都與溫度有關,金屬的電阻率隨溫度的公升高而減小

d.所謂超導體,當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,它的電阻率突然變為零

2.一段粗細均勻的電阻絲,橫截面的直徑為d,電阻為r.把它拉成直徑為的均勻細絲後,它的電阻變成(  )a.100r   b.10 000r c. d.

3.如圖所示,r1和r2是材料相同、厚度相同、表面均為正方形的導體,r1邊長為1.5l,r2邊長為4.5l,若r1的阻值為6 ω,則r2的阻值為(  )

a.3 ω b.6 ω c.12 ω d.18 ω

4.現有半球形導體材料,接成如圖所示甲、乙兩種形式,則兩種接法的電阻之比r甲∶r乙為(  )

a.1∶1 b.1∶2 c.2∶1 d.1∶4

5.乙隻鳥站在一條通電的鋁質裸導線上(如圖所示),導線的橫截面積為185 mm2,鳥的兩爪間的距離為5 cm,求鳥兩爪間導線的電阻是多少?(ρ鋁=2.9×10-8 ω·m)

2.2《電阻定律》預習案

編寫人:黃文松

【預習目標】

1.知道電阻與哪些因素有關,能夠**電阻與各因素的關係.2.掌握電阻定律,並能進行有關計算.3.理解電阻率的概念、意義及決定因素.

【預習自測】

一、影響導體電阻的因素

1.導體電阻與其影響因素的定性關係

移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻,這說明導體電阻跟它的有關;同是220 v的燈泡,燈絲越粗用起來越亮,說明導體電阻跟它的有關;電線常用銅絲製造而不用鐵絲,說明導體電阻跟它的有關.

2.導體電阻與其影響因素的定量關係

**方案一如圖所示,a、b、c、d是四條不同的金屬導體.在長度、橫截面積、材料三個因素方面,我們採用控制變數法研究影響電阻的因素,即b、c、d跟a相比,分別只有乙個因素不同:b與a長度不同;c與a橫截面積不同;d與a材料不同.

圖中四段導體是串聯的,每段導體兩端的電壓與它們的電阻成正比,因此,用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的 ,就能知道它們的電阻之比.

比較a、b的電阻之比與它們的之比;比較a、c的電阻之比與它們的之比;比較a、d的電阻是否相等.這樣就可以得出長度、橫截面積、 這三個因素與電阻的關係.

**方案二邏輯推理法

(1)分析導體的電阻與它的長度的關係

一條長度為l,電阻為r的導體,可以看成是由n段長度同為l1、電阻同為r1的導體串聯而成.因l= ,r= ,所以=.

(2)研究導體的電阻與它的橫截面積的關係

有n條導體,它們的長度相同,橫截面積都為s1,電阻同為r1.把他們緊緊地束在一起,組成一橫截面積為s、電阻為r的導體.則r=,s= ,所以=.

二、導體的電阻

1.電阻定律

(1)內容:同種材料的導體,其電阻r與它的成正比,與它的成反比;導體電阻還與構成它的有關.

(2)公式:r=ρ,式中ρ是比例係數,它與導體的有關,是表徵的乙個重要的物理量,ρ叫做這種材料的電阻率.

2.電阻率ρ

(1)單位:歐姆·公尺,符號: .

(2)變化規律:電阻率往往隨溫度的變化而變化.金屬的電阻率隨溫度的公升高而 .

直流電路及分析方法

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