2017_2018学年高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流课件新人教版选修3_1
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人教版高中物理选修3-1第二章第1节电源和电流课件2
程，从而将其他情势的能转化为 电能 ．
3. 形成电流的条件 （1）存在自由电荷 金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
（2）导体两端存在电压
电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流。
二、恒定电流 1．恒定电场 (1)形成：当电路稳定时，导线中的电场是由 电__源__、导__线__等电路元 件所积累的电荷共同形成的。 (2)特点：任何位置的_电__场__强__度__ 都不随时间产生变化。
解析：电流传导速率等于光 速，而电子定向移动速率是 在电子以较大速率无规则热 运动基础上附加一个很小的 速率，AC不对．B对．自由 电子定向移动时仍在无规则 的热运动，D不对． 答案： B
课堂小结
1、形成电流的条件 （1）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 4、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
4、一截面积S=1mm2的铜导线,通过的 电 流 I=1A, 已 知 铜 的 密 度 ρ=8.9×103kg/m3, 铜 的 摩 尔 质 量 M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1, 电 子 的 电 量 e= －1.6×10-19C,求铜导线中自由电子 定向移动的速率.可认为铜导线中平 均每个铜原子贡献一个自由电子.
正离子电荷量是多少？负 离子电荷量是多少？
总电荷量是多少？
三、电流的微观表达式 推导：一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定 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，每个自由电荷量为q。 总电量 电荷总数
v vv
v
v
l
I
=
3. 形成电流的条件 （1）存在自由电荷 金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
（2）导体两端存在电压
电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流。
二、恒定电流 1．恒定电场 (1)形成：当电路稳定时，导线中的电场是由 电__源__、导__线__等电路元 件所积累的电荷共同形成的。 (2)特点：任何位置的_电__场__强__度__ 都不随时间产生变化。
解析：电流传导速率等于光 速，而电子定向移动速率是 在电子以较大速率无规则热 运动基础上附加一个很小的 速率，AC不对．B对．自由 电子定向移动时仍在无规则 的热运动，D不对． 答案： B
课堂小结
1、形成电流的条件 （1）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 4、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
4、一截面积S=1mm2的铜导线,通过的 电 流 I=1A, 已 知 铜 的 密 度 ρ=8.9×103kg/m3, 铜 的 摩 尔 质 量 M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.02×1023mol-1, 电 子 的 电 量 e= －1.6×10-19C,求铜导线中自由电子 定向移动的速率.可认为铜导线中平 均每个铜原子贡献一个自由电子.
正离子电荷量是多少？负 离子电荷量是多少？
总电荷量是多少？
三、电流的微观表达式 推导：一段粗细均匀的导体长为l，两端加一定的电压，自由电荷定 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，每个自由电荷量为q。 总电量 电荷总数
v vv
v
v
l
I
=
2017-2018学年高中物理 第二章 恒定电流 7 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修3-1
图1 (1)在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？ 答案 在外电路中沿电流方向电势降低；在内电路中沿电流方向电势升高.
(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？ 内外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？ 答案
EIt I2rt I2Rt EIt＝I2Rt＋I2rt
1234
3.(多选)如图11所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法
中正确的是 答案 解析
√A.电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C.电动势E1>E2，内阻r1>r2
√D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
图11
1234
4.如图12所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝R2，当 开关S1闭合、S2断开时，通过电源的电流为1 A.当开关S1、S2都闭合时， 求通过电源的电流和路端电压. 答案 解析
电源电动势
. 当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝E . r
2.路端电压与电流的关系图象(图5)
图5 (1)U轴截距表示 电源电动势 ，纵坐标从零开始时，I轴截距等于__短__路__电__流__.
ΔU (2)直线 斜率的绝对值 等于电源的内阻，即内阻r＝__| Δ__I _| .
即学即用
判断下列说法的正误. (1)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.( √ ) (2)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.( × ) (3)外电路短路时，电路中的电流无穷大.( × ) (4)在U－I图象中，无论纵坐标是否从零开始，I轴截距都等于短路 电流.( × )
或 U 外＝E－Ir，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路.
(2)若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？ 内外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？ 答案
EIt I2rt I2Rt EIt＝I2Rt＋I2rt
1234
3.(多选)如图11所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法
中正确的是 答案 解析
√A.电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C.电动势E1>E2，内阻r1>r2
√D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
图11
1234
4.如图12所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝R2，当 开关S1闭合、S2断开时，通过电源的电流为1 A.当开关S1、S2都闭合时， 求通过电源的电流和路端电压. 答案 解析
电源电动势
. 当电源短路时，外电阻R＝0，此时I＝E . r
2.路端电压与电流的关系图象(图5)
图5 (1)U轴截距表示 电源电动势 ，纵坐标从零开始时，I轴截距等于__短__路__电__流__.
ΔU (2)直线 斜率的绝对值 等于电源的内阻，即内阻r＝__| Δ__I _| .
即学即用
判断下列说法的正误. (1)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大.( √ ) (2)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零.( × ) (3)外电路短路时，电路中的电流无穷大.( × ) (4)在U－I图象中，无论纵坐标是否从零开始，I轴截距都等于短路 电流.( × )
或 U 外＝E－Ir，既适合于外电路为纯电阻的电路，也适合于非纯电阻电路.
2017高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课件新人教版选修3_1
7
闭合电路的欧姆定律
目标导航
学习 目标
1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动 势等于内、外电路上电势降落之和。 2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表 达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电 源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。
2.如图所示的电路中,当 S 闭合时,电压表和电流表(均为理想电 表)的示数各为 1.6 V 和 0.4 A。当 S 断开时,它们的示数各改变 0.1 V 和 0.1 A,求电源的电动势和内阻。
解析:当 S 闭合时,R1、R2 并联接入电路,当 S 断开时,只有 R1 接 入电路,此时路端电压增大、干路电流减小。当 S 闭合时,由闭合电 路欧姆定律得
重点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系,电源的电动势与
重点难 内、外电路电压的关系。
点
3.闭合电路的欧姆定律的应用。
难点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系。
激趣诱思
我们有这样的经验,傍晚是每一天用电高峰时段,万家灯火,但是 灯光较暗;而夜深人静的时候,灯光特别亮,这是为什么?还有,在家用 电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调 后灯又会马上亮起来,这是为什么?
简答:当电路中接入较多的用电器时,由于这些用电器是并联的, 其总电阻会变小,干路中的电流就会很大,由于导线有电阻,在导线上 就有较大的电压降,造成灯泡两端的电压变小,因此灯泡的亮度就变 暗了。
预习导引
1.闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路组成:
闭合电路的欧姆定律
目标导航
学习 目标
1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动 势等于内、外电路上电势降落之和。 2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表 达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电 源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。
2.如图所示的电路中,当 S 闭合时,电压表和电流表(均为理想电 表)的示数各为 1.6 V 和 0.4 A。当 S 断开时,它们的示数各改变 0.1 V 和 0.1 A,求电源的电动势和内阻。
解析:当 S 闭合时,R1、R2 并联接入电路,当 S 断开时,只有 R1 接 入电路,此时路端电压增大、干路电流减小。当 S 闭合时,由闭合电 路欧姆定律得
重点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系,电源的电动势与
重点难 内、外电路电压的关系。
点
3.闭合电路的欧姆定律的应用。
难点:1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系。
激趣诱思
我们有这样的经验,傍晚是每一天用电高峰时段,万家灯火,但是 灯光较暗;而夜深人静的时候,灯光特别亮,这是为什么?还有,在家用 电器使用中,打开大功率的空调后,你会发现灯泡会变暗,而关掉空调 后灯又会马上亮起来,这是为什么?
简答:当电路中接入较多的用电器时,由于这些用电器是并联的, 其总电阻会变小,干路中的电流就会很大,由于导线有电阻,在导线上 就有较大的电压降,造成灯泡两端的电压变小,因此灯泡的亮度就变 暗了。
预习导引
1.闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路组成:
2018-2019学年高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流课件新人教版选修3-1
考查角度1:电流公式的应用 【例1】 (2018· 河北武邑中学高二周测)在NaCl溶液中,正、负电荷定向移 动,方向如图所示,若测得2 s内有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横
截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
〚思路探究〛 (1)溶液中导电的自由电荷是什么?电流是由哪些带电粒 子定向移动产生的?
思考判断
1.电路中有电流时,电场的分布就会随时间不断地变化.( 2.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能.( 4.电流既有大小,又有方向,是矢量.( × ) ) √ × ) ) 3.导体中的电流,实际是正电荷的定向移动形成的.(
×
)
5.电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.( √
核心要点
电场强度 都不随时间变化.
知识点二
电流表达式I=
q 及其方向 t
【问题导学】 对电流表达式I= ,有人认为“I与q成正比,与t成反比”,对吗?I与q,t
q t
有关吗?
答案:不对;I与q,t无关.
【知识梳理】
1.电流概念
(1)概念:电荷的 定向 移动形成电流.
(2)物理意义:反映了电流的 强弱 程度. (3)单位: 安培 ,符号A;常用的电流单位还有:毫安(mA)、微安(μ A). q (4)定义式:I= 或q= It ,其中:I表示电流,q表示在时间t内通过导体横 t 截面的 电荷量 . (5)电流的方向:规定 正电荷 定向移动方向或 负电荷 定向移动的
3.电流的方向❶
(1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与
电流的方向相反. (2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子,电流的方向与自由电子定向移 动的方向相反.
2018_2019学年高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流课件新人教版选修3_1
3.电流的方向❶
(1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与
电流的方向相反. (2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子,电流的方向与自由电子定向移 动的方向相反.
4.计算电流的方法 (1)金属导体中电流的计算 金属导体中的自由电荷只有自由电子,运用 I= 通过金属导体横截面的电子的电荷量.
反方向为电流方向.
2.恒定电流 大小 和 方向 都不随时间变化的电流. 3.单位: 安培 .
知识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.试证明:导体 内的电流可表示为I=nqSv.
考查角度1:电流公式的应用 【例1】 (2018· 河北武邑中学高二周测)在NaCl溶液中,正、负电荷定向移 动,方向如图所示,若测得2 s内有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横
截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
〚思路探究〛 (1)溶液中导电的自由电荷是什么?电流是由哪些带电粒 子定向移动产生的?
q 计算时,q 是某一时间内 t
(2)电解液中电流的计算 电解液中的自由电荷是正、负离子,运用 I=
q 计算时,q 应是同一时间内 t
正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和.
状元心得 ❶1)电流虽然有方向,但电流是标量,因为它遵循代数运算法则; 2)在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源的 内部,电流是从电源的负极流向正极.
q | q1 q2 | 则有 I= = ,得出 I=0.16 A. t t 答案:方向由A指向B 0.16 A
人教版高中物理选修3-1课件第二章第1节电源和电流
1．分别带正、负电荷的A、B两个导体，若用导线R连 接，导线R中可能存在一个________电流．若要保持持续的 电流，A、B间需维持着一定的________．能使A、B间维持 一定的电势差的装置称为________．
2．达到稳定状态时，导线内的电场是由________、 ________等电路元件所积累的电荷共同形成的．电荷的分 布是________的，电场的分布也是________的且导线内的 电场线保持和导线________．
推导：如右图所示，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.
所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：
答案：B
变式迁移
1．把一个金属导体的两端与具有不同电势的带电 物体接触，导体中的电荷将怎样运动？
答案：金属导体中能够自由移动的电荷是带负电 荷的电子，而负电荷在电场力作用下，将由低电势处 向高电势处移动，因此金属导体中的电荷(电子)将从 低电势的物体向高电势的物体运动．
三、电流
1．电流：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．
通过触电者的电流大小，一般是取决于皮肤的电阻，湿皮肤 与干皮肤电阻范围大约在1～500 kΩ之间．足够大的电流能 引起手脚肌肉收缩，触电者往往有抓住不放的现象．起初， 电流往往还未达到致命的大小，但因皮肤的电阻是随时间增 加而减小的，当电流强度达到0.1 A时，便可置人于死地．电 流通过人体要放热，因此，人触电死亡，实际上是电流通过 人体(尤其是心脏)时把人烧死的．如果发现某人触电而被粘 在电线上，应该用干木棒或干衣服、绳索等将触电者尽快与 电线分离．
2017_2018学年高中物理第二章恒定电流第1节电源和电流教学案新人教版选修3_11
第1节电源和电流一、电源┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：电源是能不断把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用(1)移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差。
(2)保持电路中有持续的电流。
[注意]有电源不一定得到持续的电流，要得到持续的电流需要同时满足两个条件：(1)电路中有电源。
(2)电路必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来。
①[判一判]1．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差(√)2．只要电路中有电源，电路中就一定有电流(×)3．电源实质上也是一个用电器(×)二、恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄②1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
(2)形成：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
(3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。
(4)恒定电场与静电场的关系：在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，因此其基本性质与静电场相同，在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。
2．电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
(3)符号及单位：电流用符号I表示，单位是安培，符号为A。
常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A ＝103 mA ＝106 μA。
(4)表达式：I ＝q /t (q 是在时间t 内通过导体某一横截面的电荷量)。
(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
3．恒定电流(1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。
[说明] 理解电流概念注意的几个要点(1)公式I ＝q t 中，q 是通过导体横截面的电荷量，而不是通过导体单位横截面积的电荷量。
人教版高中物理选修3-1课件第二章恒定电流第1节《电源和电流》.ppt
-
+++
+
A
+-
+++
-
___
_ _B
___
P
-
装置 P 电源
形成电流的条件 . . .
1.存在自由电荷 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子
2.导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的 自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的 电流。
四、电流的微观表达式. . .
推导：一段粗细均匀的导体长为 l , 两端加一定的电压，自由 电荷定向移动的速率为 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，每个自由电荷量 为 q。
总在电时量间 t 内处于相电距荷总为数vt 的两截 A
面A、B间的所有自由电荷都将通
过I 截面QB Nq nlSq nqSv t lv lv
...
2. 关于电流，下列说法中正确的是 （ C ）
A. 通过导体截面的电量越多，电流越大 B. 电子运动的速率越大，电流越大 C. 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中 的电流越大 D. 因为电流有方向，所以电流是矢量
...
3. 原子中电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电 流。设氢原子的电子以速率 v 在半径为 r 的圆周轨道 上运动，电子的电量为 ，等效电流有多大？
假设在电源正、负极 之间连一根导线
Ft
N
...
F
Fn M
E0
+ ++ + A+
+ +- +
N
高中物理第二章恒定电流2_1电源和电流课件新人教版选修3_1
• A．通过截面的电荷量多少就是电流的大小
• B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
• C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会 形成电流
• D．导体两端没有电压就不能形成电流
• 解析 根据电流的概念，电流是单位时间内通过 导体横截面的电荷量，知A项错误；规定正电荷定 向移动的方向为电流方向，知B项错误；自由电荷定 向移动才会形成电流，C项错误；形成电流的条件 是导体两端有电压，故D项正确。
2019/5/26
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2019/5/26
最新中小学教学课件
()
•
A．IA＝IB
•
B．IA＝2IB
•
C．IB＝2IA
• D．不能确定
• 图2
解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导 线的组成材料不同等等。但关键是在单位时间内通过两截面的电子 数相等，根据 I＝qt 可知通过两截面的电流相等。 答案 A
• 3．关于电流，以下说法正确的是 ()
•答案 B
•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。 电流是描述电流强弱的物理量，它有方向但是个标 量。
• [即 学 即 练]
• 2．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截 面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流 是(电子带电量为1.6×10－19 C)
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一
• B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
• C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会 形成电流
• D．导体两端没有电压就不能形成电流
• 解析 根据电流的概念，电流是单位时间内通过 导体横截面的电荷量，知A项错误；规定正电荷定 向移动的方向为电流方向，知B项错误；自由电荷定 向移动才会形成电流，C项错误；形成电流的条件 是导体两端有电压，故D项正确。
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•
A．IA＝IB
•
B．IA＝2IB
•
C．IB＝2IA
• D．不能确定
• 图2
解析 这个题目中有很多干扰项，例如两个截面的面积不相等，导 线的组成材料不同等等。但关键是在单位时间内通过两截面的电子 数相等，根据 I＝qt 可知通过两截面的电流相等。 答案 A
• 3．关于电流，以下说法正确的是 ()
•答案 B
•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。 电流是描述电流强弱的物理量，它有方向但是个标 量。
• [即 学 即 练]
• 2．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截 面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流 是(电子带电量为1.6×10－19 C)
• 一、释疑难 • 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已
经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。 • 二、补笔记 • 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一