10-1部分电路欧姆定律、电功、电功率.ppt

一、电流 1．形成电流的条件 (1)导体中要有能够 的电荷． (2)导体两端存在 ． 2．电流的方向 与正电荷定向移动的方向 ，与负电荷定向移动的方向 ． 电流虽然有方向，但它是 (填“矢量”或“标量”)． 3．电流 (1)定义式： . (2)微观表达式：I＝ ，式中n为导体 内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷 ，S为导体的 ． 【特别提醒】公式 中，q是指时间t内通过导体某一横截面而不是单位面积的电荷量，在电解液导电和气体导电中q应为通过该截面的正、负电荷量的绝对值之和． ●深化拓展 1．电流的微观表达式和定义式 I＝nqvS，其中n为导体单位体积内自由电荷的个数，q为自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度．由该式可求出自由电荷定向移动速度．定义式中q指时间t内通过的电荷量，若既有正电荷，又有负电荷，同向运动时q＝q＋－q－，反向运动时q＝q＋＋q－；若电荷做匀速圆周运动，等效电流I＝ ，T为周期． 2．区分三个速度 电荷定向移动的速度、热运动的速度、电场的传播速度． I＝nqvS中的v是电荷定向移动的速度，非常小，约为10－5m/s；电荷无规律热运动的速度很大，约为105m/s；电路合上开关，远处的电灯几乎同时亮，用时极短，这是由电场的传播速度决定的，此速度等于光速3×108m/s. ●针对训练 　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n1n2时，电流方向从A→B，电流为 C．当n1n2时，电流方向从B→A，电流为 D．电流方向从A→B，电流为 解析：由电流方向的规定可知，正、负电荷向相反方向定向移动所形成的电流的方法是相同的，所以，电流应该是 ，电流方向按规定应是从A→B.D选项正确． 答案：D ●自主学习 1．电流、电阻和电阻定律 电阻和电阻定律 导体电阻反映了导体阻碍电流的性质，由导体本身因素决定，R＝ρ 其中ρ由金属材料的微观结构和温度所决定．每一种物质都有一个临界温度，达到这一温度时，ρ突然降低到零，物质成为超导体． 2．部分电路欧姆定律 导体中的电流I跟它两端的电压U成 ，跟它的电阻R成 ．公式为I＝ ，或写成U＝IR. 公式的适用范围是金属导体和电解液导体，对气体导电不适用．应用时U、I、R三个物理量要对应同一电路． 研究部分电路欧姆定律时，常画U—I或I—U图象如图所示，对于图甲有R2 R1，对于图乙有R′2 R′1. 【特别提醒】对于有些电阻在温度发生变化时，电阻值也随之改变，它的U—I或I—U图象不再是直线． [思考]　从能量转化的观点，欧姆定律适用于什么元件，不适用于什么元件？ ●深化拓展 伏安特性曲线 1．在I—U图象中，若图线过坐标原点，则图线的斜率表示导体电阻的倒数，且图线的斜率越大，电阻越小；若图线不经过坐标原点，则图线的斜率不表示导体电阻的倒数． 如图甲所示，有些同学看到图线是一条直线，就得出该导体的阻值是恒定的错误结论．由于图线没有通过原点，因此其斜率并不表示电阻的倒数，在图线上任取两点A、B，并分别与原点O相连，如图乙所示，此时直线OA、OB的斜率分别表示A、B两点对应阻值的倒数，即可得电阻RARB. 2．伏安特性曲线是过原点的直线，这样的元件叫线性元件；伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件． ●针对训练 　两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，电阻为RA′，导线B对折后绞合起来，电阻为RB′，然后分别加上相同的电压，求： (1)它们的电阻之比； (2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比． 解析：(1)某导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变，电阻率不变，当长度l和面积S变化时，应用V＝Sl来确定S、l在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出l、S变化前后的电阻关系． 一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的2倍，则横截面积为原来的 ，设A、B导线原长为l，横截面积为S，电阻为R，则lA′＝2l，SA′＝ ，lB′＝ ，SB′＝2S. (2)根据 (此步推导的方法是利用不变量U和已知量R、t)，由题意知：UA＝UB，tA＝tB