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高中物理必修第三册粤教版\n第一节 导体的伏安特性曲线\n1.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|电流定向移动自由电荷正、负离子电压强弱I正电荷反方向方向\n1.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.2|欧姆定律3|导体的伏安特性曲线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.正比反比金属电流电压直线正比曲线\n1.实验原理:R=.2.实验方法:伏安法.3.实验原理图4|描绘小灯泡的伏安特性曲线\n4.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.\n1.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.( )判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.√√✕✕✕✕\n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.|电流的微观表达式\n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.\n一根长为L=2m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒,两端电压U=5.0×10-2V,铜棒的电阻R=2.13×10-5Ω【1】,铜棒内自由电子数密度【2】为n=8.5×1029m-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】.\n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.\n解析(1)通过铜棒的电流I==A≈2.35×103A(由【4】得到)(2)铜棒中的电场强度E==V/m=2.5×10-2V/m(由【5】得到)(3)由I=nqSv,q=e得v==m/s≈1.08×10-5m/s(由【6】得到)答案(1)2.35×103A (2)2.5×10-2V/m(3)1.08×10-5m/s
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