3.1 导体的I-U特性曲线 电流 一、电流及其形成条件 1.电流的形成 电流是由电荷 移动形成的. 2.形成电流的条件 (1)有能够自由移动的电荷———自由电荷. (2)导体两端存在 . 二、电流的方向和强弱 1.电流的方向 习惯上规定 电荷定向移动的方向为电流的方向.金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向 . 2.电流的强弱 (1)电流的定义. 物理学中把通过某段导体横截面的 与所用时间t之比称为通过这段导体的电流.用I表示电流,电流的定义式为I= . (2)电流的单位. 国际单位制中,电流的单位是 ,简称安,符号是 ,且1 A=1 C/s.常用单位还有mA和μA,换算关系为1 A=103 mA=106 μA. (3)在应用I=计算时的注意事项. ①各个物理量的单位都用国际单位制单位. ②电量Q与时间t要对应. ③Q只代入电量的绝对值.电解质溶液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的,Q为正电荷总电量和负电荷总电量的绝对值之和. 三、直流与恒定电流 1.直流 如果导体中的电流 不随时间而改变,则这样的电流称为直流. 2.恒定电流 如果电流的 和 都不随时间而改变,则这样的电流称为恒定电流.通常所说的直流就是指恒定电流. 四、电流的微观表达式 对I=nqSv,其中,n为导体中单位体积内所含自由电荷数,q为每个自由电荷的电量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的平均速率.同一导体中自由电荷的定向移动平均速率v越大,电流I就越大. 【典例突破】 [典例1] 关于电流,下列说法正确的是( ) A.电流的方向就是电荷定向移动的方向 B.在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 C.导体两端没有电压就不能形成电流 [典例2] (2023·江苏学业考试)如图所示,5 s内有 10 C 的负电荷向右通过金属导体的某一横截面,则导体内电流的大小和方向为( ) A.2.0 A,向左 B.2.0 A,向右 C.0.5 A,向左 D.0.5 A,向右 [典例3] (2023·湖北学业考试)若通过一导线的电流为1.6 A,则在0.5 s内通过该导线横截面的电荷量为( ) A.0.8 C B.1.2 C C.1.6 C D.2.0 C 欧姆定律 一、欧姆定律 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 .表达式为I= . 2.适用条件 适用于 导体和电解质等.对气体导体和某些导电器等非线性元件不适用. 二、电阻 物理学中,电阻用导体两端的电压跟通过的 之比来定义.表达式为R= ,单位为欧姆,简称欧,用符号Ω表示. 三、欧姆定律的理解 1.欧姆定律的“两性” (1)同体性:表达式I=中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体. (2)同时性:三个物理量U、I、R对应于同一时刻. 2.公式I=、R=的理解 公式 物理意义 适用条件 I= 某段导体电流、电压和电阻的关系 计算通过某段导体的电流大小,仅适用于纯电阻电路 R= 导体电阻定义式,反映导体电阻对电流的阻碍作用 R由导体本身决定,与U、I无关,适用于所有导体 【典例突破】 [典例4] 对公式R=物理意义的理解正确的是( ) A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大 B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大 C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比 D.导体的电阻等于导体两端的电压与电流之比 [典例5] 电源、电阻箱、电流表与开关连接成如图所示的电路.闭合开关后,当电阻箱接入电路的阻值R=10.0 Ω时,电流表示数为 0.50 A.电阻箱两端的电压等于( ) A.20 V B.10 V C.9.5 V D.5.0 V [典例6] (2023·贵州学业考试)一个定值电阻,两端电压为2 V,通过的电流是0.5 A,如果两端的电压是6 V,通过的电流是( ) A.0.5 A B.1 A C.1.5 A D.2 A 导体的I-U特性曲线 一、导体的I-U特性曲线 1.I-U特性曲线的定义 以纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U画出的 I-U 图像叫作导体 ... ...
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