恒定电流之一(教师版)教案.docVIP

欧姆定律 电阻定律 半导体和超导体 （一）、教学内容　　　　 一、 欧姆定律 二、 电阻定律 电阻率 三、 半导体及其应用 （二）、教学重难点 一、部分电路欧姆定律 二、电阻定律 电阻率 （三）、考点精析　　一、应用欧姆定律须注意对应性。 选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。 二、公式选取的灵活性。 ⑴计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2 ⑵计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2 (四)、知识点析　　 一、电流 1.电流的形成 ⑴电流的形成：电荷的定向移动形成电流(注意它和热运动的区别). ⑵形成电流的三种电荷分别是自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子，液体导电中定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子. ⑶形成电流的条件：⑴存在自由电荷；⑵存在电势差(或说导体两端存在电势差). ⑷电流的分类：方向不改变的电流叫直流电，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交变电流. 2.电流强度： ⑴定义：把单位时间内通过导体某截面的电荷量叫该导体上的电流强度. ⑵国际单位：安培(A) 公式： 金属导体中电流的微观表达式：I=neSv其中n为导体单位体积中的自由电子数，e为电子电荷量.s为导体截面积.v为电子定向移动的平均速率.注意它不是电流的传导速率，电流的传导速率是光速.而定向移动的速率数量级是105 m／s. 如果n为导体单位长度内的自由电子数，则I=nev，应用时注意n的含义. (5)电流的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q应为正负离子的电荷量和 (6)I有大小、方向，但属于标量. 二、电阻定律 1.电阻 导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上： 2.电阻定律公式：，式中的ρ为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定.纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而迅速减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化. 3.半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等. 4.超导体 有些物体在温度降低到绝对零度附近时，电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导现象，发生超导现象TC. 三、欧姆定律 内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比. 公式：公式中、R和三者的对应关系，即它们必须是同一段电路中的三个物理量，不能搞混. ()用图像表示：在I-U图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率在U-I图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率 ⑷适用条件：适用于金属导电和电解液导电.对气体电离后导电和晶体二极管、晶体三极管导电1.串联：电流 ②电压 ③电阻 ④电压 , ⑤功率分配 , 2.并联：电流 ②电压 ③电阻 ④电流分配 , ⑤功率分配 (五)、典型例题 例1： 实验室用的小灯泡灯丝的I—U特性曲线可用以下哪个图象来表示（??? ） 解：灯丝在温度达到一定值时会发光发热，而且温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，U越大I—U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。 ? 例2：下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象（??? ） 解：此图象描述P随U 2变化的规律，由功率表达式知：，U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小。选C。 例3: 在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测定的物理量有哪些?写出用这些物理量表达的电阻率的表达式。 解：根据部分电路欧姆定律R＝及电阻定律R＝可知电阻率为ρ＝＝。所以需要测定的物理量为：电压（U）、电流（Ｉ）、直径（D）和长度（L）。 例4：在“测定金属的电阻率”的实验中，若被测金属丝的长度为80.00cm，电阻约为3Ω～4Ω，在下列器材中应选用的是　　　　　　　（写代号）。 A. 电压表（0～15V） B. 电压表（0～3V） C. 电流表（0～0.6A） D. 电流表（0～3A）?? E. 滑动变阻器（0～50Ω，2A） F. 滑动变阻器（0～500Ω，lA） G. 电源（Ｅ=3V，ｒ=0.2Ω） H. 电源（Ｅ=10V，r=lΩ） I. 开关? J. 导线（若干） 解：略 答案：B、C、E、G、I、J 例5:如图1所示，设R1=R2=R