(讲义)第2章 1.电流 电压 电阻-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(教科版2019)

1．电流　电压　电阻 学习任务 1．知道电路、电流、电压、恒定电场及恒定电流等基本概念。 2．理解电流的定义式I＝，并会分析相关问题；了解电流的微观表达式；掌握欧姆定律的内容及公式；了解欧姆表的内部结构和刻度特点，知道多用电表的测量功能。 3．会推导电流的微观表达式。 4．实事求是的对导体中的三种速度进行比较。 一、电流　电压　欧姆定律 1．电路：电路至少由电源、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联接方式。 2．电流：电流是自由电荷的定向移动形成的。电流定义式：I＝，其中q表示在通电时间t内通过导体截面的电荷量，在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。测量电流使用电流表，它必须串联在被测量的电路中，这是因为串联电路中电流处处相等。 3．电压：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，这是因为并联电路各支路电压相等。 4．欧姆定律：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。表达式：I＝。 二、恒定电场与恒定电流 1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。 2．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 三、认识多用电表 1．指针式多用电表分为五个区域，分别是直流电流、直流电压、交流电流、交流电压和电阻，每个区域内又分为若干个量程，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。 2．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。 3．选择开关旋转到电阻区域的某个量程处，它就是个测量电阻的表，称为电阻表(或欧姆表)，这时表内部有电池作为电路的电源。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。 4．使用前先把两支表笔短接，这时可看到指针偏转到表盘右侧接近满偏处。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)，再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。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。如果测量时指针稳定下来后处于靠近表盘中间的位置，则测量结果比较准确。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。 (×) (2)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 (√) (3)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的。 (×) (4)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值。 (√) (5)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。 (√) 2．下列说法正确的是(　　) A．导体中电荷运动就形成了电流 B．在国际单位制中，电流的单位是A C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在 B　[自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故A错误；形成电流的条件是导体两端有电势差，且必须是导体，在国际单位制中，电流的单位是A，故B正确，D错误；电流有方向，但它是标量，故C错误。] 3．(多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么(　　) A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1 B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2 C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1 D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2 BC　[当电压相等时，由I＝得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，B正确，A错误；当电流相等时，由U＝IR得U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正确，D错误。] 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的平均速率为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，每个自由电荷的电荷量为q。 (1)AD导体中有多少个自由电荷？总电荷量是多少？ (2)这些电荷都通过横截面D所需的时间是多少？ (3)导体AD中的电流是多大？ 提示：(1)AD导体中的自由电荷总数N＝nlS。总电荷量Q＝Nq＝nlSq。 (2)所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间t＝。 (3)根据公式q＝It可得导体AD中的电流I＝＝＝nqSv。 考点1　对电流的理解和计算 1．金属导体中电流的计算 金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I＝计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量。 2．电解液中电流的计算 电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I