1 第3章 第一节 导体的I-U特性曲线（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（粤教版）

该高中物理课件聚焦导体的I-U特性曲线，系统梳理电流定义、恒定电流、欧姆定律等基础知识点，通过“概念引入-规律阐释-图像分析-实验验证”的脉络设计，搭建递进式学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，以“描绘小灯泡I-U特性曲线”实验为例，强调分压式接法和数据处理，培养科学探究能力。知识辨析与电流微观表达式推导，渗透模型建构与科学推理，助力学生深化理解，也为教师提供高效教学资源。

1.电流 (1)表达式:I= 。 (2)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向为电流的 反方向。 2.恒定电流:电流的方向和强弱都不随时间变化的电流。 第一节 导体的I-U特性曲线 知识 清单破 知识点 1 电流 第1讲　描述运动的基本概念 1.内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 2.表达式:I= 。 3.适用条件:适用于金属和电解质溶液,对气态导体和半导体元件不适用。 知识点 2 欧姆定律 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:建立平面直角坐标系,用纵坐标表示电流I,用横坐标表示电压U,画出的导体的I-U图线 叫作导体的I-U特性曲线。 2.特点:I-U特性曲线上某点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数,即k= = 。如图所示是 某金属导体的I-U图线,斜率越小,表示电阻越大。 知识点 3 导体的I-U特性曲线 第1讲　描述运动的基本概念 3.线性元件和非线性元件 (1)如图甲所示,导体的I-U特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比关系,具有这种特 性的电学元件称为线性元件,如电解液、某些合金材料制成的电阻等。    (2)如图乙所示,I-U特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比关系,具有这种特性的电学元件 称为非线性元件,如气态导体、半导体等。 第1讲　描述运动的基本概念 1.实验原理:R= 。 2.实验方法:伏安法。 3.实验原理图 4.实验注意事项 (1)由于小灯泡灯丝电阻较小,所以实验电路必须采用电流表外接法。 (2)由于要作I-U图线,需测出包括零电压在内的多组电压值、电流值,故滑动变阻器要采用分 压式接法。 知识点 4 描绘小灯泡的I-U特性曲线 (3)描绘I-U图线时,要合理选取标度,用平滑曲线连接各点,不要用折线,偏离曲线较远的点应 舍去。 第1讲　描述运动的基本概念 1.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多。 (　    ) 2.电流既有大小,又有方向,是矢量。 (　    ) 3.任何情况下导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过的电流成反比。 (　    ) 4.导体的I-U特性曲线能形象地描述电流与电压的关系。 (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 由I= 知,电路中的电流越大,表示单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。 提示 ✕ ✕ ✕ √ 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 情境破 疑难 1 电流的微观表达式 讲解分析 1.建立模型 　　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 沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体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。 第1讲　描述运动的基本概念 2.理论推导 AD导体中的自由电荷总数:N=nlS。 总电荷量:Q=Nq=nlSq。 所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间:t= 。 导体AD中的电流: I= = =nqSv。 3.I=neSv与I= 的区别 I=neSv是电流的决定式,即电流的大小由n、e、S、v共同决定,其中e是单个自由电荷的电荷量; 而I= 是电流的定义式,其中q是通过导体横截面的电荷量(不是通过单位横截面积的电荷量)。 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 2 等效电流的计算 金属导体 中的电流 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 电解液中 的电流 电解液中的自由电荷是正、负离子,它们都参与导电,且定向移动的方向相反,运用I= 计算时,q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和,电流I=  环形电流 环形电流就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷,常取一个周期,利用 I= = 求等效电流 第1讲　描述运动的基本概念 $