第2章 1 电流 电压 电阻-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册教科版（教师用书）

1．电流　电压　电阻 [学业要求与核心素养] 1．了解电流的形成，知道导体中的恒定电场，知道电流的定义、单位及方向的规定，理解恒定电流。 2．理解电流形成的微观实质。 3．理解电阻的意义，掌握电阻的定义式。 4．认识多用电表。 一、温故而知新 阅读教材，并回答： 有A、B两个导体，分别带等量异种电荷： (1)用导线将A、B连接起来，导线中有没有电流？为什么？ 答：有，电荷定向移动 (2)如果有电流，这个电流会持续吗？ 答：不会 (3)如何让导线中保持持续的电流？ 答：保持导体两端有电压 [概念·规律] 1．电路：由__电源__、__用电器__、__导线__和__开关__四部分组成。__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。电路元件有__串联__和__并联__两种最基本的连接方式。 2．电流 (1)形成：电荷的__定向__移动形成电流。 (2)定义：某段时间内通过导体截面的__电荷量__与__通电时间__的比叫作电流。 (3)表达式：I＝　　。 (4)电流的测量：电流表。 3．电压：是形成电流的必要条件，在国际单位制中它的单位是__伏特__，简称__伏__，符号是　V　。测量电压使用__电压__表，它必须与被测量电路__并联__。 4．电阻 (1)电阻的定义式：R＝　　。 (2)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，用公式表示是I＝　　。 二、恒定电流 1．定义：大小、__方向__都不随时间变化的电流。 2．形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的__不断碰撞__使自由电荷速率减小，最终表现为__平均速率__不变。 三、认识多用电表 1．多用电表具有多种功能：多用电表可以测量__电流__、__电压__、__电阻__等(电流和电压又分直流和交流)。 2．把选择开关旋转到电流挡或电压挡的某个量程的位置，它就是电流表或电压表。 3．测量直流时需要注意把__红__表笔接高电势(即电源的正极)一边，__黑__表笔接低电势(即电源的负极)一边，使电流从__红__表笔流入，经表头后从__黑__表笔流出。 4．欧姆表如图所示，表内部电源的正极接黑表笔，负极则通过调零电阻、表头接到红表笔。 (1)使用前先把两支表笔短接(直接接触)，使指针偏转到表盘右侧接近满偏处。 (2)调整电阻挡调零旋钮，使得指针指示电阻挡刻度线的零位置(最右边)。 (3)用两支表笔分别接触待测电阻的两端，待表的指针稳定下来后读取数据，把该数值乘以相应的倍率，即得到待测电阻的阻值。 (4)如果指针偏转的角度过大或过小，应该旋转选择开关以改变倍率，重新把两表笔短接进行电阻调零，然后再进行测量。 探究点一　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．电流的定义式 I＝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．电流虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则。 　如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(　　) A．当n1＝n2时电流强度为零 B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ [解析]　正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方向；有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式I＝中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I＝，电流方向由A指向B，与正、负离子的数量无关，A、B、C错误，D正确。 [答案]　D 1．在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为(　　) A．4.8×10－6A　　　　 B．3×10－13A C．3×10－6A D．9.6×10－6A 解析　电子枪2 s发射的电荷量q＝6×1013×1.6×10－19 C＝9.6×10－6 C，所以示波管中的电流大小为I＝＝ A＝4.8×10－6A，故A正确，B、C、D错误。 答案　A 探究点二　电流的微观表达式 [交流讨论] 根据教材“例题示范” 设导体的横截面积为S，自由电子数密度(单位体积内的自由电子数)为n，自由电子定向移动速度的平均速率为v，电子电量为e，试推导电流的微观表达式。 答：略 [归纳总结] 1．从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与导体的横截面积有关。 2．电流的微观表达式：I＝nqvS。式中n为导体中单位体积内的自由电荷数、q为每个自由电荷的电荷量、v为自由电荷定向移动速率、S为