第一节 导体的伏安特性曲线（教学课件）物理粤教版2019必修第三册

第一节 导体的I-U 特性曲线 粤教版（2019）高中物理必修第三册 第三章 恒定电流 @HY 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 电流是由电荷定向移动形成的。 自由电荷： 金属中的自由电子，电解液中的正、负离子 【思考】在什么条件下，自由电荷才能定向移动？ 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 A B 连通器 水势A 水势B 抽水机 水流 正极 负极 电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置； 作用：搬运电荷，保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。 - - - + A + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P - - + 类比抽水机 （其它形式能转化为电能） 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 1、电流(I):表示电流的强弱程度. 定义:通过导体横截面的电量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流 . 公式:I= Q / tzxx////k 单位:国际单位:安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 方向:正电荷定向移动的方向 电流是标量 2、物理学中把方向不随时间变化的电流称为直流电，大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 【典例1】　在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示。如果测得2s内分别有个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流多大？ 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 电流的微观解释 问题：一段均匀导体长度为L，横截面积为S，设导体中单位体积内所含的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，自由电荷定向移动平均速率为v， 推导出导体中电流I的表达式； 推导：这段导体中的 自由电荷个数是＿＿＿＿＿＿ 总电荷量＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 总电荷量通过横截面积S所需要的时间＿＿＿ 导体中电流＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，即＿＿＿＿＿。 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 1、内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． 公式: 2、适用： 金属导电和电解液导电 思考：如何计算电阻 R ？ R= 伏安法 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 伏安特性曲线（I-U图）： 纵坐标表示电流 I 横坐标表示电压 U 思考：如何直观表示电流I、电压U和电阻R之间的关系？ I U O B A 图线斜率的物理意义是什么？ 电阻的倒数 A和B哪个导体的电阻大？ A 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 思考： （1）导体电阻是否等于该点切线斜率的倒数？ （2）可以直接用k=tanθ来表示切线的斜率吗 A θ=60° 不能 不能 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件； 不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件． 【典例3】　(多选)两个电阻R1、R2的I-U特性曲线如图所示，由图可知(　　) A．R1为线性元件，R2为非线性元件 B．R1的电阻R1＝tan45°＝1Ω C．R2的电阻随电压的增大而减小 D．当U＝1V时，R2的电阻等于R1的电阻 AD 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 限流法与分压法 课本P59，T2 限流法 分压法 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 1.两种电路中，用电器两端电压的变化范围 2.两种电路中，通过用电器的电流变化范围 限流法和分压法 滑动变阻器的两种接法 复习回顾 电流 欧姆定律 伏安特性曲线 限流分压接法 限流式接法和分压式接法的比较 限流电路 分压电路 电路图 作 用 R上电压U的范围 能损耗 电路选择依据 主要控制Rx中的电流 主要控制Rx上电压 变阻器上能量损耗小 变阻器上能量损耗大 除分压电路①②外,一般应用限流电路 ①电流与电压从0开始取值 ②变阻器最大值比R小很多时 1. 根据欧姆定律，下列说法不正确的是（  ） A. 从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B. 从R=U/I可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大 C. 从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比 D. 从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量 A 课堂练习 2. (多选)一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( ) A． B． C． D． AC 课堂练习 3. 一个标有“4V 0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是（ 　） A． B． C． D． B 课堂练习 4．如图所示是电阻R的I—U图象，图中α=45°， 由此得出（   ） A．欧姆定律适用于该元件 B．电阻R=0.5Ω C．因I—U图象的斜率表示电阻的倒数，故 D．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量2.0C A 课堂练习 5．(多选)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（  ） A. R1∶R2=1∶3 B. R1∶R2=3∶1 C. 将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1∶I2 = 1∶3 D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2 = 3∶1 AD 课堂练习 $$