第09讲 导体的伏安特性曲线-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（粤教2019必修第三册）

第09讲 导体的伏安特性曲线 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 1.知道电流的产生条件，掌握电流的定义式和单位. 2.会推导电流的微观表达式，了解表达式中各物理量的含义. 1.理解欧姆定律，会用欧姆定律进行有关计算. 2.理解导体的伏安特性曲线. SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 电流 1.电荷定向移动形成电流. 2.形成电流的条件 (1)有能够自由移动的电荷——自由电荷. (2)导体两端存在电压. 3.电流的定义式：I＝eq \f(Q,t)，单位：安培，符号：A. 4.电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反. 【知识拓展1】电流的理解和计算 1.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反. 2.电流的大小 电流的定义式：I＝eq \f(Q,t).用该式计算出的电流是时间t内的平均值.对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等. 3.电流是标量 电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量. 【即学即练1】 1．以下说法正确的是（　　） A．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 C．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D．由 可知，导体电阻和其两端电压成正比，和电流成反比 【即学即练2】 2．下列关于电流的说法中正确的是（　　） A．根据 ，可知I与q成正比 B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一 C．电流既有强弱，又有方向，是矢量 D．如果在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流一定是恒定电流 知识点02 欧姆定律 1.内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比. 2.公式：I＝eq \f(U,R) 3.计算电阻的表达式R＝eq \f(U,I). 【知识拓展2】欧姆定律 1.I＝eq \f(U,R)是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路). 2.U＝IR是电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同. 【即学即练3】 3．三个阻值相等的电阻R1、R2、R3接入如图所示电路。设各电阻两端的电压分别为U1、U2、U3，通过各电阻的电流分别为I1、I2、I3，则（　　） A．I1＝2I3，U1＝ B．I1＝2I3，U1＝2U3 C．I1＝ ，U1＝ D．I1＝ ，U1＝2U3 【即学即练4】 4．由欧姆定律可知 ，下列说法正确的是（　　） A．电压越大，导体的电阻越大 B．电流越大，导体的电阻越大 C． 和 的比值决定电阻的大小 D．导体电阻的由导体本身决定 知识点03 导体的伏安特性曲线 1.导体的伏安特性曲线：以纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，画出的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线. 2.线性元件：伏安特性曲线是过坐标原点的直线的元件，欧姆定律适用于线性元件； 非线性元件：伏安特性曲线是曲线，而不是直线的元件. 【知识拓展3】导体的伏安特性曲线 1.I－U图像与U－I图像的区别(图线为直线时) (1)坐标轴的意义不同：I－U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U. (2)图线斜率的意义不同.I－U图像中，斜率表示电阻的倒数，U－I图像中，斜率表示电阻，如图1所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1. 图1 2.I－U图像是曲线时，导体某状态时的电阻RP＝eq \f(UP,IP)，即电阻等于图线上点P(UP，IP)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2所示. 图2 【即学即练5】 5．如图是某导体的I-U图像，图中倾角 ，下列说法正确的是（　　） A．该导体的电阻与其两端的电压成正比 B．此导体可能是半导体 C．I-U图线的斜率表示电阻，所以R=0.5Ω D．在该导体两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C 【即学即练6】 6．甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图所示，则（　　） A．甲乙的电阻之比为1∶2 B．甲乙的电阻之比为3∶1 C．在两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍 D．欲使通过两个电阻的电流相同，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍 SHAPE \* MERGEFORMAT 考法01 电流 【典例1】 1．关于电流的概念，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B．某一导体内电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过