第三章 第一节 导体的伏安特性曲线-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第一节　导体的伏安特性曲线 【核心素养目标】 物理观念 知道什么是线性元件和非线性元件。理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定。 科学思维 会用公式Q＝It分析相关问题。理解电阻的定义，进一步体会比值定义法。 科学探究 探究导体的伏安特性曲线，会利用I-U图像处理、分析实验数据。 知识点一　电流 如图所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷量为q1，通过此截面的负电荷量为q2。 (1)确定通过导电液体中电流的方向； (2)计算导电液体中电流的大小。 提示：　(1)电流方向为正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右。 (2)I＝。 1．电流 (1)电流的形成：电流是由电荷定向移动形成的。 (2)形成电流的两个条件 ①有能够自由移动的电荷； ②导体两端存在电压。 2．电流大小 (1)定义：通过某段导体横截面的电量Q与所用时间t之比称为通过这段导体的电流。用I表示电流。 (2)定义式：I＝。 (3)国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。1 A＝1 C/s常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA) 。 3．电流的方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反。 4．直流和恒定电流 (1)直流：如果导体中的电流方向不随时间而改变，则这样的电流称为直流。 (2)恒定电流：如果电流的方向和强弱都不随时间而改变，则这样的电流称为恒定电流。 1．(多选)(2022·广东佛山一中月考)下列关于电流的说法正确的是(　　) A．电荷的定向移动形成电流 B．金属导体中电流的方向是自由电子移动的方向 C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 D．由I＝可知，电流越大，单位时间内通过导体某一横截面的电荷量就越多 AD　[电荷的定向移动形成电流，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，金属导体中的自由电荷是自由电子，电流的方向是自由电子移动方向的反方向，故A正确，B错误；电流既有大小又有方向，但电流不是矢量，是标量，因为电流的运算遵守代数运算法则，而不是平行四边形定则，故C错误；由I＝可知，电流的大小等于单位时间内通过导体某一横截面的电荷量，所以电流越大，单位时间内通过导体某一横截面的电荷量就越多，故D正确。] 学生用书第64页 2．(2022·广东佛山期中)在MgCl2溶液中，正、负离子定向移动，方向如图所示，若测得2 s内分别有5.0×1015个Mg2＋和1.0×1016个Cl－通过溶液内部的横截面M，那么通过横截面M的电流大小和方向是(　　) A．0.08 mA　水平向右 B．0.08 mA　水平向左 C．1.6 mA　水平向右 D．0.16 mA　水平向左 C　[电解液中的电流是正、负离子沿相反的方向同时定向移动而形成的，所以通过某一横截面电荷量应为两种离子电荷量的绝对值之和。MgCl2溶液导电是靠自由移动的Mg2＋和Cl－，它们在电场力作用下向相反方向运动。因为规定电流方向为正电荷定向移动的方向(与负电荷移动方向相反)，故溶液中电流方向与Mg2＋定向移动方向相同，即水平向右。MgCl2溶液导电时，Mg2＋水平向右移动，Cl－水平向左移动，负离子的运动可以等效地看作正离子沿相反方向的运动，则有I＝＝＝ A＝1.6×10－3 A＝1.6 mA，故C正确。] 3．如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个完全相同的、带等量异种电荷的小球M、N(可以看成点电荷，电荷量大小为Q)，轻杆绕O点在水平面内沿逆时针方向(俯视)以角速度ω匀速转动，已知小球M距离O点较近，下列说法正确的是(　　) A．小球N转动形成的等效电流沿逆时针方向 B．小球M转动形成的等效电流大于小球N转动形成的等效电流 C．小球M转动形成的等效电流大小为 D．小球M转动形成的等效电流与小球N转动形成的等效电流方向相同 C　[根据电流方向为正电荷定向移动的方向可知，小球M转动形成的等效电流沿逆时针方向，小球N转动形成的等效电流沿顺时针方向，A、D错误；两个小球所带的电荷量大小相等，转动的周期相等，所以它们转动形成的等效电流的大小相等，在小球做圆周运动的运动轨迹上任取一横截面，在小球转动一周的时间内，通过该横截面的电荷量为Q，由于T＝，则等效电流I＝＝，B错误，C正确。] 1．电流的方向 (1)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)在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。 (3)金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 (4)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反