教科版高中物理必修第三册第二章电路及其应用课时PPT课件

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第二章　电路及其应用1　电流　电压　电阻基础探究合作探究实践应用基础探究 形成概念·掌握新知知识点一　电路基本知识1.电路至少由 、 、 和 四部分组成。通路、断路、短路是电路的三种状态,其中 是必须避免出现的。电路元件有 和 两种最基本的联接方式。2.电流(1)定义:某段时间通过导体截面的 与通电时间t的比叫作电流。(2)表达式:I= 。情境化导学电源用电器导线开关短路串联并联电荷量q(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是 ,简称 ,符号是 。常用的单位还有 、 (单位符号分别为 , )。(4)方向:规定 定向移动方向或 定向移动的反方向为电流方向。3.电压电压是形成电流的必要条件,在国际单位制中它的单位是 ,简称伏,符号是 。安培安A毫安微安mAμA正电荷负电荷伏特V正比欧姆Ω伏安法5.欧姆定律欧姆定律一般表述为: . ,用公式表示是I= 。知识点二　恒定电场与恒定电流1.恒定电场(1)定义:电路中聚集的电荷在导体内产生的电场的性质类似于静电场,我们把它称为 。电荷在恒定电场内受到的电场力,仍称为 。(2)形成:它是由于电源的作用在电路的不同部位聚集了一定的 而形成的,它的方向处处沿着导体中 的方向。(3)特点:这些聚集的电荷并不固定,随着电流的流动也在流动,但它们在电路中的分布不随时间的变化而变化。通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比恒定电场静电力电荷电流2.恒定电流在恒定电场的作用下,导体中的自由电荷沿电场线方向加速,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减速。从宏观上看,这些自由电荷定向移动的速率 ,即电流的大小保持不变,这种电流称为恒定电流。知识点三　认识多用电表1.多用电表具有多种功能,比较简单的多用电表可以测量 、 、 等(电流和电压又分直流和交流)。2.用多用电表测量电阻时,指针稳定下来后处于靠近表盘 的位置,则测量结果比较准确。保持不变电流电压电阻中间思考与自测1.思考判断(1)电源能使导体两端维持一定的电势差。(　 　)(2)必须有电源,自由电荷才能在电路中移动。(　 　)(3)恒定电场就是匀强电场。(　 　)(4)电荷移动的方向就是电流的方向。(　 　)(5)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多。(　 　)√×××√2.思维探究(1)电闪雷鸣时,耀眼的闪光为什么只持续一瞬间?手电筒的小灯泡为什么能持续发光?答案:(1)因为云层与大地或云层之间的电压在电闪瞬间减小,不能再维持强大电流的存在。手电筒的电池能提供稳定的电势差。(2)产生恒定电场和静电场的电荷有什么不同?答案:(2)产生恒定电场的电荷是运动的,但电荷的分布是稳定的,而产生静电场的电荷是静止不动的。合作探究 突破要点·提升关键要点一　对电流的理解和计算问题情境如图所示,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。(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?答案:(1)盐水中的电流是Cl-和Na+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。(2)盐水中的电流沿什么方向?答案:(2)向左。(3)假设t s内有N个Cl-和N个Na+通过图中横截面,则电路中的电流多大?归纳拓展(2)当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时,公式中的q应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和。(3)横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关。(4)电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,它与负电荷定向移动的方向相反。在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流是从电源的负极流向正极。(5)电流虽然有大小和方向,但电流是标量,而不是矢量。因此电流的合成不遵循平行四边形定则。[例1] 如图所示的电解液接入电路后,在t内有n1个一价正离子通过溶液内截面S,有n2个二价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,则以下关于通过该截面电流的说法正确的是(　 　)B学习笔记求电流的技巧(1)要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动。(2)当正、负电荷都参与定向移动时,正、负电荷对电流的形成都有贡献。[针对训练1] (多选)关于电流,下列说法正确的是(　 　)BD要点二　电流的微观表达式问题情境如图所示,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,每个自由电荷的电荷量为q。试证明:导体内的电流可表示为I=nqSv。1.对表达式I=nqSv的理解从微观上看,电流的大小取决于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小、导体的横截面积。2.三种速率的区别归纳拓展[例2] (多选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为(　 　)AC学习笔记应用I=nqSv时注意点(1)各个物理量都要用国际单位。(2)正确理解各符号的意义,特别是n表示导体中单位体积内的自由电荷数,v表示自由电荷定向移动速率。(3)若已知单位长度的自由电荷数为n,则电流的微观表达式为I=nqv。[针对训练2] 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S,导体单位长度内的自由电子数为n,金属内的自由电子的电荷量为e,自由电子做无规则热运动的速率为v0,导体中通过的电流为I,则下列说法中正确的有(　 　)C实践应用 拓展延伸·凝练素养模型·方法·结论·拓展[示例] 已知电子的电荷量为e,质量为m,氢原子的电子在原子核的静电力作用下做半径为r的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少(静电力常量为k)?科学·技术·社会·环境北京正负电子对撞机北京正负电子对撞机(BEPC)是我国第一台高能加速器,是高能物理研究的重大科技基础设施。由长202米的直线加速器、输运线、周长240.4米的环型加速器(也称储存环)、北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成,外形像一只硕大的羽毛球拍。正、负电子在其中的高真空管道内被加速到接近光速,并在指定的地点发生对撞,通过大型探测器——北京谱仪记录对撞产生的粒子特征。科学家通过对这些数据的处理和分析,进一步认识粒子的性质,从而揭示微观世界的奥秘。B点击进入 课时作业