高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三章 恒定电流第一节 导体的伏安特性曲线课文配套ppt课件

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第一节　导体的伏安特性曲线
1.电流(1)形成:电荷的　　　     形成电流.形成电流的条件:a.存在　　　     ,比如金属导体中的自由电子、电解液中的 　　　     .b.导体两端存在　　　    .(2)物理意义:反映了电流的　　　    程度.(3)符号及单位:用符号　　　    表示,在国际单位制中,电流的单位是安培,符号 为A.(4)表达式:I=　　　    .(5)电流的方向:规定　　　    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　　　    .2.恒定电流:电流的　　　    和强弱都不随时间变化的电流.
1.内容:导体中的电流与导体两端的电压成　　　    ,与导体的电阻成　    　    .2.表达式:I=　　　    .3.适用条件:适用于　　　    和电解质溶液,对气态导体和半导体元件不适用.
1.定义:用纵坐标表示　　　    ,横坐标表示　　　    ,画出的导体的I-U图线叫作导体的伏安特性曲线.2.线性元件和非线性元件(1)线性元件:其I-U图线是过原点的　　　    ,即I与U成　　　    .(2)非线性元件:其I-U图线是　　　    .
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.(3)描绘U-I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.
1.只要导体两端没有电压,就不能形成电流. (　　)提示:要形成电流,导体两端要有电势差,即电压,同时要形成闭合回路.2.电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多. (    　)提示:I= ,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.3.电流既有大小,又有方向,是矢量. (    　)4.电子定向移动的方向就是电流的方向. (    　)提示:电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向相反.5.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.(    　)6.导体的伏安特性曲线能形象地描述电流与电压的关系.(　　)
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.
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.
 一根长为L=2 m、横截面积S=1.6×10-3 m2的铜棒,两端电压U=5.0×10-2 V,铜棒的电 阻R=2.13×10-5 Ω【1】,铜棒内自由电子数密度【2】为n=8.5×1029 m-3.求:(1)通过铜棒的电流.(2)铜棒内的电场强度.(3)自由电子定向移动的速率【3】.
信息提取【1】已知铜棒两端电压和电阻,可以求出通过铜棒的电流.【2】指导体中单位体积的自由电子数量.【3】公式I=nqSv中含有自由电子定向移动的速率v.
思路分析解答本题要分三步走:第一步:由欧姆定律【4】可求出通过铜棒的电流;第二步:由匀强电场中电势差与电场强度的关系【5】求解铜棒内的电场强度;第三步:根据电流的微观表达式【6】,求解自由电子定向移动的速率.