教科版選修3-1：第二章直流電路學(xué)案1-文庫(kù)吧資料
2024-12-16 16:42本頁(yè)面
【正文】 的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ， 適用于 金屬 導(dǎo)電和 電解質(zhì)溶液 導(dǎo)電 ， 它反映了導(dǎo)體中電流與電壓 、 電阻的比例關(guān)系 ． 2． 公式 R＝ UI是電阻的定義式 ， 適用于任何電阻的計(jì)算 ， 公式給出了量度電阻大小的一種方法 ． 而導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體 本身的性質(zhì) 決定 ， 與外加的電壓和通過(guò)的電流大小 無(wú)關(guān) (填 “ 有關(guān) ” 或 “ 無(wú)關(guān) ” )． 3． 在使用 I＝ UR、 R＝ UI兩個(gè)公式計(jì)算時(shí)都要注意 I、 U、 R 三個(gè)量必須是對(duì)應(yīng)同一 導(dǎo)體在同種情況下的物理量 ． 三、伏安特性曲線 [問(wèn)題設(shè)計(jì) ] 研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系，可以用公式法，可以用列表法，還可以用圖像法 ． 根據(jù)圖 3 中兩電學(xué)元件的 I－ U 圖像分析得出兩元件是什么元件？ 圖 3 答案 (a)為非線性元件 (b)為線性元件 ． [要點(diǎn)提煉 ] 1． I－ U 曲線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示 電阻的倒數(shù) ， 而 U－ I 曲線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示 電阻 ． 2． 線性元件 (金屬導(dǎo)體 、 電解質(zhì)溶液 )的伏安特性曲線是一條 直線 ； 歐姆定律適用于線性元件 ． 一、公式 I＝ qt的應(yīng)用 例 1 如果導(dǎo)線中的電流為 1 mA， 那么 1 s 內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)是多少 ？ 若“ 220 V 60 W” 的白熾燈正常發(fā)光時(shí)的電流為 273 mA， 則 20 s 內(nèi)通過(guò)燈絲的橫截面的自由電子數(shù)目是多少個(gè) ？ 解析 q＝ It＝ 1 10－ 3 1 C＝ 1 10－ 3 C 設(shè)自由電子數(shù)目為 n，則 n＝ qe＝ 1 10－ 3 10－ 19＝ 1015個(gè) 當(dāng) “ 220 V 60 W” 的白熾燈正常發(fā)光時(shí)，電壓 U＝ 220 V， I′≈ 273 mA. q′ ＝ I′ t′ ＝ 273 10－ 3 20 C＝ C 設(shè)自由電子數(shù)目為 N，則 N＝ q′e ＝ 10－ 19≈ 1019個(gè) ． 答案 1015個(gè) 1019個(gè) 二、歐姆定律的應(yīng)用 例 2 某電壓表的量程是 0～ 15 V， 一導(dǎo)體兩端電壓為 V時(shí) ， 通過(guò)的電流為 2 若給此導(dǎo)體通以 20 mA的電流 ， 能否用這個(gè)電壓表測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓 ？ 解析 由題意知： U1＝ V， I1＝ 2 mA， 所以 R＝ U1I1＝ 10－ 3 Ω＝ 800 Ω. 當(dāng)導(dǎo)體通以電流 I2＝ 20 mA時(shí)， 加在導(dǎo)體兩端的電壓 U2＝ I2R＝ 20 10－ 3 800 V＝ 16 V. 由計(jì)算可知，此時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓超出電壓表量程，所以不能用這個(gè)電壓表測(cè)量導(dǎo) 體兩端的電壓 ． 答案 不能 三、伏安特性曲線 例 3 如圖 4 所示的圖像所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體 ： 圖 4 (1)電阻 R1∶ R2為多少 ？ (2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等 (不為零 )時(shí) ， 兩端的電壓之比 U1∶ U2為多少 ？ (3)若兩個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓相等 (不為零 )時(shí) ， 電流之比 I1∶ I2為多少 ？ 解析 (1)因?yàn)樵?I－ U 圖像中， R＝ 1k＝ ΔUΔI， 所以 R1＝ 10 10－ 35 10－ 3 Ω＝ 2 Ω， R2＝ 10 10－ 315 10－ 3 Ω＝23 Ω， 所以 R1∶ R2＝ 2∶ (23)＝ 3∶ 1. (2)由歐姆定律得： U1＝ I1R1， U2＝ I2R2， 由于 I1＝ I2，則 U1∶ U2＝ R1∶ R2＝ 3∶ 1. (3)由歐姆定律得： I1＝ U1R1， I2＝ U2R2， 由于 U1＝ U2，則 I1∶ I2＝ R2∶ R1＝ 1∶ 3. 答案 (1)3∶ 1 (2)3∶ 1 (3)1∶ 3
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