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学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引3．2研究电流、电压和电阻学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引当我们闭合电灯、收音机、电视机、电风扇等家用电器开关时，家用电器便开始工作，里面就有电流通过，那么电流是如何形成的呢？电流流过导体时大小如何计算？……学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1．基本定义电荷的定向移动形成电流．2．要点剖析产生电流的条件(1)有自由移动的电荷金属导体中的自由电子，电解液中的正、负离子均为自由移动的电荷．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引(2)导体两端存在电压导体两端的电压使导体中形成电场，电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流．导体两端的电压是瞬间的，在导体中形成瞬间电流；导体两端的电压是持续的，就在导体中形成持续的电流．导体两端没有电压，自由电荷做无规则的热运动，没有定向移动，也就没有电流．电源可在导体两端保持持续的电压．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引3．思维拓展电流“传播”速率电流“传播”的速率不是自由电子定向移动的速率，而是电场的传播速率．金属导线中各处都有自由电子，电路一旦接通，导线中便以3×108米/秒的速率在各处迅速地建立起电场，在这个电场作用下，导线中各处的自由电子几乎同时开始做定向移动，整个电路中几乎同时形成了电流．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引4．易误警示通常情况下，气体几乎完全是由中性的原子或分子组成的，没有自由移动的电荷，因此它是不导电的，而空气在火花的作用下，或者用紫外线、X射线或放射性元素发出的放射线照射等，能使气体电离．气体电离时，分解成正离子和电子，还有一部分负离子，可见，气体中既有像金属中那样的电子导电，也有像电解质中那样的离子导电，所以空气在一定条件下也能导电．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1．基本定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流强度，简称电流．2．公式形式I＝qt式中各量的单位分别为：q：C、t：s、I：A学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引3．要点剖析(1)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反．但电流是标量．电流的磁效应、化学效应与电流的方向有关，电流的热效应与电流的方向无关，电流是表示电流强弱的物理量．(2)电流的单位安(A)是国际单位制中的七个基本单位之一，也是电磁学中唯一的一个基本单位．(3)方向不随时间而改变的电流叫做直流，方向和大小都不随时间而改变的电流叫做恒定电流，通常说的直流往往指恒定电流．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引(4)电流的微观表达式为I＝nqSv.如右图所示，AD表示粗细均匀的一段导体l，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.AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS.总电荷量Q＝Nq＝nlSq.学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t＝lv.所以导体AD中的电流：I＝Qt＝nlSql/v＝nqSv.由此可见，从微观上看，电流决定于导体单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关．(5)电流的测量：测量仪器是电流表，种类有直流电流表和交流电流表等，测量时直接串联接入相应的电路，后面有关电路的串联、并联还有相应内容的学习．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引4．思维拓展应用I＝qt求电流时的几种情形用电流的定义式求电流时，应先弄清楚形成电流的电荷的组成情况，金属导体中定向移动形成电流的是自由电子，这时电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，当时间t内通过导体横截面的自由电子数为n时，电流的大小为I＝net.学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引电解质溶液中定向移动形成电流的是正、负离子，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反，若时间t内通过横截面的是n1个a价正离子，n2个b价负离子，那么I＝an1＋bn2et.计算通过横截面的电荷量(q、q1、q2均表示电荷量的绝对值)，常见的有以下几种情况：学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引①同种电荷同向通过同一横截面时，电荷量q＝q1＋q2；②同种电荷反向通过同一横截面时，电荷量q＝|q1－q2|；③异种电荷同向通过同一横截面时，电荷量q＝|q1－q2|；④异种电荷反向通过同一横截面时，电荷量q＝q1＋q2.5．易误警示导体中有电流时应区分三种速率(1)金属导体中自由电子热运动的平均速率大量自由电子无规则的热运动用热运动的平均速率(数量级为105m/s)来描述，但从宏观效果上看，没有电荷的定向移动，即没有形成电流．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引(2)金属导体中自由电子定向移动的平均速率自由电子的定向移动的速率很小．(数量级为10－3m/s)在有电流时，自由电子在速率很大的无规则热运动上加上一个速率很小的定向移动．(3)电场传播速率电路一接通，导线中以3×108m/s速率在各处建立电场，自由电子在电场作用下几乎同时开始做定向移动，整个电路就形成电流．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1．基本定义电压：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．电阻：导体具有的对电流阻碍作用的性质叫电阻．2．要点剖析(1)同一电流通过电阻越大的导体，导体两端的电压越大．(2)电路中导线的电阻很小，一段导线两端的电压也很小，通常认为一段导线两端的电压为零．(3)一段金属导体的电阻随温度的升高而增大，具体规律为R＝(1＋αt)·R0.学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引3．思维拓展(1)由初中学习的欧姆定律I＝UR得：U＝IR，即导体两端的电压与通过导体的电流和导体的电阻均有联系．(2)导体的伏安特性曲线：导体中电流I和电压U关系的I－U图线叫导体的伏安特性曲线．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引4．易误警示(1)电路中沿电流的方向电势逐渐降低，是有条件的，只有在电源以外的电路中才成立，在电源的内部是不成立的．(2)金属材料的电阻随温度的升高而增大，而有一些材料，比如半导体材料，它们的电阻随温度的升高而减小．(3)三种求电流公式可对比理解学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引公式适用范围字母含义公式含义与说明定义式I＝qt一切电路q：①是通过整个导体横截面的电量，不是单位面积上的电量②当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q＝|q1|＋|q2|qt反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝1t与电荷通过方式及截面大小无关学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引公式适用范围字母含义公式含义与说明微观式I＝nqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电量S：导体横截面积v：定向移动的速率从微观上看，n、q、S、v决定了I的大小．v不要理解成热运动速率决定式I＝UR金属电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定，I∝U，I∝1R，但对气态导体和非线性元件导电不适用学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1．电路中电势变化的规律提出问题在电路中电势变化的规律如何猜想与假设正电荷在电场力的作用下总是从电势高处向电势低处运动，因此，沿电流方向电势应逐渐降低．电势降低的多少和两点间的电路的电阻应该有一定关系进行实验与收集证据1.测课本P62图3－14中相应两点间的电阻2.用电压表测1中对应的两点间的电压3.将测量结果写在课本P62图3－15中分析与结论1.电路中沿电流方向电势逐渐降低2.电流流过电阻大的导体电势降低的多，电流通过电阻接近零的导线电势降低几乎为零，可忽略不计学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引2.金属电阻与温度的关系提出问题金属电阻与温度的关系有何关系制定计划与设计实验让一个干电池给几厘米长的白炽灯灯丝供电，用电流表测电路中的电流，加热灯丝，通过电流的变化可推知灯丝电阻的变化进行实验与收集证据灯丝加热后电路中的电流减小分析与结论灯丝加热后电路中的电流减小，说明灯丝的电阻增大．精确实验表明金属的电阻与温度间的关系为：R＝R0(1＋α)学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引以下说法正确的是()A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引【解析】注意正确理解电流形成的条件及三种速率的区别．要有持续电流必须有电压，A不对．导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流，B正确．电流的传导速度等于光速，电子定向移动的速率很小，C不对．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D不对．【答案】B学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1.导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事，导体两端存在电势差时，导体内的电荷才会定向移动，但电荷的无规则运动是不需要条件的．2．电流强度是描述电流强弱的物理量，它有方向但是个标量．学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引1.下列说法中正确的是()A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在学点循序过关探究过程感悟应用能力激活课堂针对训练课时知能训练工具第3章从电表电路到集成电路栏目导引【解析】自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．正确答案为选项B.【答案】B学点循序过关探究过程感