2017-2018学年沪科版高中物理选修3-1第3章从电表电路到集成电路3.2研究电流电压和电阻学案

3.2　研究电流、电压和电阻 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道电流的定义及形成电流的微观机理，掌握定义式I＝和决定式I＝nqv S．(重点) 2．理解电压就是沿电流方向的电势降落．(难点) 3．知道电阻形成原理及电阻与温度的关系. 电 流　电 压　电 阻 1．电流 (1)定义：物理学中把流过导体某一横截面的电荷量Q跟所用时间t的比值I叫做电流． (2)定义式：I＝. (3)单位：安培． 常用单位还有毫安和微安；换算关系：1 A＝103mA＝106μA. (4)电流的方向：电流的方向规定为正电荷定向移动的方向． (5)物理意义：反映电流强弱的物理量． 2．电流的形成 (1)电源在导体中产生电场，导体中的自由电子在电场力的作用下，发生定向移动，形成电流． (2)导体电流的微观表达式I＝nqvS. 3．电压 (1)沿电流方向上的任意两点间都有电势差，这就是电路中的电压． (2)电路中沿电流方向的电势是逐渐降低的． 4．电阻 (1)金属导体中的自由电子，在电场力作用下做定向运动的过程中，自由电子与晶体点阵上的原子实碰撞形成对电子定向运动的阻碍作用，是“电阻”产生的原因． (2)纯金属电阻的阻值与温度间的关系：R＝R0(1＋αt)，式中R表示金属在t ℃时的电阻，R0表示金属在0 ℃时的电阻值，α叫做电阻的温度系数． 1．在电路中沿着电流的方向电势逐渐升高．(×) 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．自由电子与原子实的碰撞是产生电阻的根本原因．(√) (1)假设电源两极的电压为1.5 V，若选择电源的正极为零电势点，那么它的负极电势是多少？ 【提示】　－1.5 V. (2)电阻元件在通电时发热的原因是什么？ 【提示】　电阻元件通电时，自由电子不断地与晶体点阵上的原子实碰撞，将它的一部分动能传递给原子实，使原子实的热振动加剧，导体的温度就升高了． 如图3­2­1所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流． 图3­2­1 探讨1：盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？ 【提示】　盐水中的电流是Cl－离子和Na＋离子同时反向定向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的． 探讨2：盐水中的电流沿什么方向？ 【提示】　左． 探讨3：　假设t s内有N个Cl－和N个Na＋通过图中虚