2.1 电流 电压电阻 课件 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

第二章 电路及其应用 第 1 节 电流 电压 电阻 教学目标 1 2 3 初步认识多用电表 理解恒定电场，并能解释恒定电流的产生 掌握电路中电流、电压和电阻概念，并理解欧姆定律 请回忆并整理，初中学过哪些有关电路的知识。什么是电流、电压和电阻？怎样测量它们？ 温故而知新 讨论交流： 电路至少由电源、用电器、导线和开关四部分组成。 温故而知新 1.电路 通路、断路、短路是电路的三种状态，其中短路是必须避免出现的。 电路元件由串联和并联两种最基本的联接方式。 电流是自由电荷的定向移动形成的。 温故而知新 2.电流 某段时间内通过导体截面的电荷量q与通电时间t的比叫作电流。 单位：安培，简称安，符号A 测量电流使用电流表，必须串联在被测量电路。因为串联电流中电流处处相等。 电压是形成电流的必要条件 温故而知新 3.电压 单位：伏特，简称伏，符号V 测量电压使用电压表，必须与被测量电路并联。因为并联电路各支路电压相等 金属导体以及酸碱盐的水溶液，它两端的电压U与通过的电流成正比 温故而知新 4.电阻 欧姆定律 常量 常数反映了该导体的性质，被定义为电阻 单位：欧姆，简称欧，符号Ω 测量电阻一般用伏安法 欧姆定律一般表述为：通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 温故而知新 4.电阻 欧姆定律 R I U 我们已经知道：电荷的定向移动形成电流，但导体中的自由电荷为什么会定向移动呢？ 恒定电场与恒定电流 是因为导体内部存在一种类似于静电场那样的电场。 - - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - 这些聚集的电荷在导体内产生的电场称为恒定电场。 导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。 电荷在恒定电场内受到的电场力，仍然称为静电力. 恒定电场：电场强度和大小都不变 电场中自由电子受电场力大小不变 自由电子在电路中定向移动的速率也不变 串一个电流表,读数不会变(恒定电流) 而运动中会与导体内不动的粒子碰撞 恒定电场与恒定电流 当导体内没有电场时，导体中的大量自由电荷不停地做无规则热运动，自由电荷向各个方向运动的机会相等，因此在任何一段时间内，对于导体内的任一横截面，从两侧穿过该截面的自由电荷数大致相等。从宏观上看，导体内的自由电荷没有定向移动，也就没有电流。 恒定电场与恒定电流 【例1】一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为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，每个自由电荷量为q。导体内电流 I 多大？ - - - - - - - A B ι AB导体中的自由电荷数 总电荷量 所有这些电荷通过横截面所需要的时间 故导体AB中的电流 总电量 电荷总数 I＝nqSv 电流的微观表达式 典例分析 该导体两端电压U=IR=nSvqR 例2. 已知电子的电荷量为e，质量为m.氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？ 典例精析 我们初中已经学习过用电流表测电流和用电压表测电压的方法。在技术领域、电工操作和实验室中，人们更常用多用电表来测量这些物理量 认识多用电表 多用电表具有多种功能，比较简单的多用电表可以测量电流、电压、电阻等。如图是常用的指针式多用电表和数字式多用电表 认识多用电表 刻度盘 欧姆调零旋钮 红黑表笔 功能选择开关 指针定位螺丝（调零） 直流电流量程选择区 电阻倍率选择 交流电压量程选择 直流电压量程选择 OFF挡 欧姆表刻度盘 直流电流、电压表刻度盘 选择开关旋转到电阻区域的某个量程处，它就是一个测量电阻的表，简称电阻表（或欧姆表），这时表内部由电池作为电路的电源，如图所示 （2）测量时被测电阻要跟电源以及其他元件断开，且不要用手接触表笔的金属杆，读数时要乘以倍率。 （1）调零：使用前先把两支表笔短接（直接接触），这时可看到指针偏转到表盘右侧接近满偏处。调整调零旋钮，即调节调零电阻的阻值，使得指针指示电阻档刻度线的零位置。 （3）如果指针偏转的角度过大或过小，应该改变倍率，重新调零，再次测量 （4）测量时指针靠近表盘中间的位置，测量结果比较准确。 课外阅览 1.电流计（表头） 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg ②量程：满偏电流 Ig ③满偏电压Ug 2.电路图符号： 满偏电流 Ig、满偏电压Ug都很小，现实中不能用表头测量实际电流、电压的大小 Ig Ug Rg 课外阅览 R Ⅰ >Ig Ⅰ-Ig Ig A I Ug Ug 3.多用电表电流挡的改装 IgRg=(I-Ig)R Rg 课外阅览 U(>Ug) Ⅰg Rg R Ug U