2.1 电流 电压 电阻 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件核心涵盖电路组成、电流（含微观表达式）、电压、电阻、欧姆定律及电表改装。以伏特发明电池的科学史导入，衔接电路概念，构建从现象到规律的学习支架。 亮点在于融合科学史与探究实践，通过电流微观表达式推导培养科学思维，电表改装实验渗透科学探究，练习题结合电解池情境强化物理观念。助力学生深化理解，教师可提升教学逻辑性与实践性。

第二章 电路及其应用 2.1 电流 电压 电阻 新课导入 1800 年，一个具有伟大意义的事件发生了：伏特（A. Volta，1745—1827）发明了电池，并用它得到持续 稳定的电流。这开创了人类认识和实际利用 电能的新纪元，今天的电力技术就是在此基 础上发展起来的。 什么是电流、电压和电阻？怎样测量 它们？本章将探究与此相关的一系列问题。 电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可流过的路径。 电源 导线 用电器 开关 ①电源：提供电能的装置叫作电源。 ②用电器：消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。 ③开关：用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用。 ④导线：用来连接电路，输送电能。 1.电路 通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。 断路：电路中某处被切断，没有电流通过的电路。 电源短路 用电器被短接 1.电路 电路图 L2 L1 S 第一种连接方法： 两个小灯泡首尾相连，然后连接到电路中，我们就说这两个小灯泡是串联的。 L2 S L1 电路图 第二种连接方法： 两个小灯泡的两端分别连接在一起，然后连接到电路中，我们就说这两个小灯泡是并联。 1.电路 2.电流 (4)符号及单位：电流用符号I表示，国际制单位是安培，符号为A。 常用单位还有_____ (mA)和微安(μA)，1 A=____ mA=____ μA。 (1)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。 (2)定义：某段时间内通过导体截面的________与__________的比。 (3)表达式：I = (q是在时间t内通过导体某一横截面的电荷量)。 电荷量q 通电时间t 毫安 103 106 电流是自由电荷的定向移动形成的 3.电压 (3)电压的测量：测量电压使用____表，它必须与被测量电路___联，这是因为___联电路各支路电压相等。 (1)_____ 是形成电流的必要条件。 (2)单位：在国际单位制中它的单位是_____，简称____，符号是___。 电压 伏特 伏 V 电压 并 并 R1 R2 常用单位：千伏（kV） 毫伏（mV） 4.电阻 (4)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 (1)定义：导体两端_____与通过导体_____之比。 (2)表达式：R=__。 电压 电流 R I U (3)单位：欧姆，简称欧，符号Ω。 常用单位兆欧（MΩ） 千欧（kΩ） 1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 106 Ω 欧姆 (3)适用条件：在通常温度下的金属或电解质溶液。 5.欧姆定律 (1)内容：通过导体的电流I跟它两端的电压U成_____，跟它的电阻R成_____。 (2)公式： 正比 反比 U I R I = U R 电流 电阻 电压 形成电流的条件： （1）存在自由电荷 　 金属导体——自由电子 电解液 ——正、负离子 气体导电——正、负离子和自由电子 （2）导体两端存在电压（电势差） 　　 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。 P B A — — _ _ _ _ _ _ _ — — — + + + + + + + 1.(2024·浙江嘉兴高级中学高二月考)如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是 A.当n1=n2时，电流为零 B.当n1>n2时，溶液中电流方向从A→B，电流为I=e C.当n1<n2时，溶液中电流方向从B→A，电流为I=e D.溶液中电流方向从A→B，电流为I=e √ (2)形成：这种电场是由于_____的作用，在电路的不同部位聚集了一定的_____而形成的。 (3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。 1.恒定电场 (1)定义：聚集的电荷在导体内产生的类似于_______的电场。 - - + A + + + + + + + _ _ _ B _ _ _ _ _ P M N E 导线内的电场沿导线方向 2.恒定电流 (1)概念：电流的_____保持不变的电流。 (2)形成：在_________的作用下，导体中的自由电荷沿电场线方向_____，同时在运动过程中又不断地与导体内不能自由移动的粒子发生碰撞而_____，从宏观上看，这些自由电荷定向移动的速率_________。 - - - + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - A B P 大小 恒定电场 加速 减速 保持不变 自由电子运动的模拟图像 如图所示，设一段粗细均匀的导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。导体内部存在恒定电场，自由电荷在电场作用下定向运动形成电流，设自由电荷沿着导体定向运动的平均速率为v。在A、B两 截面所夹的圆柱体内的自由电荷，在时间t内 可以全部通过横截面B。 (1)请根据电流的定义求出该导体中通过的电流大小。 (2)如果该导体的电阻为R，求它两端的电压大小。 电流的微观表达式 1.I = 是电流的定义式，I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关。 2.I = nqvS是电流的微观表达式，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、自由电荷定向移动的速率v，还与导体的横截面积S有关。 1、多用电表：是一种多功能仪表 2、作用：可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻；也可以用来检修。 3、常见的多用电表用法： 认识多用电表 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，称为电阻表（或欧姆表），这时表内部有电池作为电路的电源，如图所示 内阻Rg：表头的电阻 满偏电流Ig：指针偏转到最大刻度时，流过表头的电流 满偏电压Ug：表头通过满偏电流时，表头两端的电压Ug＝IgRg 小量程电流表G(表头)的三个参量 表头所能测量的电压值是有限的，为了测量更大的电压，可以采用什么方法？ 表头就是一个电阻，可通过串联电阻的方式，将表头改装成大量程的电压表。 (1)表头G改装电压表的原理： 给电流计串联一个较大的电阻，分担较多的电压UR。 (2)电压量程扩大n倍，分压电阻的计算 分压电阻 电压表的改装 → → V → → G U U 改装后量程＝Ig(Rg+R) 表头G改装成大量程的电流表 （1）测量较大的电流时，则要并联一个分流电阻 R，把小量程的表头改装成大量程的电流表。电流表可以看作一个 电流可读的“小电阻”。 （2）并联电阻 R 的作用是分去一部分电流，起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。 电流表的总电阻 改装后量程＝ 课堂小结 电流、电压、电阻 电路、电流、电压、欧姆定律 恒定电场、恒定电流 认识多用电表 结构 电流流向 使用 电流的大小 定义式 微观表达式 欧姆定律 $