高三恒定电流导学案（1）
1.一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是
( )
A ．0.4 A
B ．0.8 A
C ．1.6 A
D ．3.2 A
2.如图4所示，在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为
800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数
为10 V ，电流表示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远． 答案 12.5 km
3．酒精测试仪的工作原理如图11所示，其中P 是半导体型酒精气体
传感器，该传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，R 0
为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数(1U )与酒精气体浓度的倒数(1c
)之间关系的图象，正确的是
( )
4.．在如图4所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B
上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，
则U 随x 变化的图线应为
( )
5．某导体中的电流随其两端电压的变化如图3所示，则下列说法中正
确的是 ( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 Ω
C ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
6．如图8所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I －R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )
A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小
B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小
C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳
热少D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少
7某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于
导体的电阻，以下说法正确的是 ( )
A ．
B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 Ω
C ．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
8.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线 如图7所示，P 为图线
上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，
则下列说法中错误的是 ( )
A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2
C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1
D ．对应P 点，小灯泡的功率为
图中矩形PQOM 所围的面积
9．如图2所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V ，
12 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下
说法中正确的是 ( )
A ．电动机的输入功率为12 W
B ．电动机的输出功率为12 W
C ．电动机的热功率为2 W
D ．整个电路消耗的电功率为22 W
10．如图2所示的电路中，输入电压U 恒为12 V ，灯泡L 上标有“6 V ，
12 W ”字样，电动机线圈的电阻R M ＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下
说法中正确的是 ( )
A ．电动机的输入功率为12 W
B ．电动机的输出功率为12 W
C ．电动机的热功率为2 W
D ．整个电路消耗的电功率为22 W
11 如图8所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电
阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，
下列判断正确的是 ( )
A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等
B ．电炉两端电压小于电动机两端电压
C ．电炉两端电压等于电动机两端电压
D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率
12.电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图9所示，
已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常
工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，
电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，电流通过电动机做功为
W 2，产生热量为Q 2，则有( )
A ．U 1
B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2
C ．W 1＝W 2，Q 1>Q 2
D ．W 1 13．在研究微型电动机的性能时，应用如图6所示的实验电路．调节滑动变 阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和 2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为 ( ) A ．32 W B ．44 W C ．47 W D ．48 W 14．如图7所示，电源电动势E ＝8 V ，内电阻为r ＝0.5 Ω，“3 V,3 W ” 的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动 机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R 0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是 A ．通过电动机的电流为1.6 A B ．电源的输出功率是8 W C ．电动机消耗的功率为3 W D ．电动机的输出功率为3 W 15．一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时，通过它 的电流是0.2 A ．在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻． 答案 (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω 16.电阻R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为1∶2，则当R 1与R 2串联后接入电路中时，R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为 ( ) A ．1∶2 B ．2∶1 C ．1∶4 D ．4∶1 17．一电池外电路断开时的路端电压为3 V ，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V ，则可以判定电池的电动势 E 和内阻r 为 ( ) A ．E ＝2.4 V ，r ＝1 Ω B ．E ＝3 V ，r ＝2 Ω C ．E ＝2.4 V ，r ＝2 Ω D ． E ＝3 V ，r ＝1 Ω 18．如图8所示，电源电动势均为E ＝12 V ，内阻均为r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R 0′＝1 Ω.当调节滑动变阻器使R 1＝2 Ω时， 图甲电路输出功率最大．调节R 2使图乙电路输出功率最大，且此 时电动机刚好正常工作(额定功率为6 W)，则此时R 2的阻值和电动机的发热功率P 为( A ．R 2＝2 Ω B ．R 2＝1.5 Ω C ．P ＝6 W D ．P ＝4 W 19 如图13所示的电路中，电源的电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻 R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，电容器的电容C ＝3.6 μF ，二极管D 具有单向导电性， 开始时，开关S 1闭合，S 2断开．(1)合上S 2，待电路稳定以后，求电容器 上电荷量变化了多少？(2)合上S 2，待电路稳定以后再断开S 1，求断开S 1后流过R 1的电荷量是多少？答案 (1)减少了1.8×10－6 C (2)9.6×10－ 6 C 20．(2012·上海单科·17)直流电路如图15所示，在滑动变阻器的滑片P 向右 移动时，电源的 ( ) A ．总功率一定减小 B ．效率一定增大 C ．内部损耗功率一定减小 D ．输出功率一定先增大后减小 21．(2010·课标全国·19)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电 源的总功率之比．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线 如图18所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的 两点，相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分 别为 ( ) A.34、14 B.13、23 C.12、12 D.23、13 22．如图4所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，E 为电源电动势， r 为电源内阻，以下说法中正确的是 ( ) A ．当R 2＝R 1＋r 时，R 2上获得最大功率 B ．当R 2＝R 1＋r 时，R 1上 获得最大功率 C ．当R 2＝0时，R 1上获得最大功率 D ．当R 2＝0时，电源的输出功率最大 23．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E 、r 是定值)向变化的 外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律 如图5所示，则 ( ) A ．当R ＝r 时，电源有最大的输出功率 B ．当R ＝r 时，电源的效率η＝50% C ．电源的功率P ′随外电阻R 的增大而增大 D ．电源的效率η随外电阻R 的增大而增大 24．如图7所示，直线A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B 、C 分别是电阻R 1、R 2两端的电压与电流的关系图线．若将这两个电阻分别接到该电源上，则 ( ) A ．R 1接在电源上时，电源的效率高 B ．R 2接在电源上时，电源的效率高 C ．R 1接在电源上时，电源的输出功率大 D ．电源的输出功率一样大 25．如图8所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确( ) A ．电源的电动势为50 V B ．电源的内阻为253 Ω C ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V 26．如图9甲所示，其中R 两端电压U 随通过该电阻的电流I 的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R 1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R 2，使AB 与BC 间的电压相等，这时 ( ) A ．R 的阻值为1 000 Ω B ．R 的阻值为1 333 Ω C ．通过R 的电流为1.5 mA D ．通过R 的电流为2.0 mA 27．用标有“6 V 3 W ”的灯泡L 1、“6 V 6 W ”的灯泡L 2 与理想电压表和理想电流表连接成如图7甲所示的实验电路，其中电源电动势E ＝9 V ．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正 常发光时( ) A ．电流表的示数为1 A B ．电压表的示数约为6 V C ．电路输出功率为4 W D ．电源内阻为2 Ω 28如图7所示，电阻R 1＝2 Ω，小灯泡L 上标有“3 V,1.5 W ”字样，电源内阻r ＝1 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R 0(大小未知)．当 触头P 滑动到最上端a 时，电流表的读数为1 A ，小灯泡L 恰好正常发光， 求：(1)滑动变阻器的最大阻值R 0； (2)当触头P 滑动到最下端b 时，电源的总功率及输出功率．答案 (1)6 Ω (2)12 W 8 W 29.某同学将一直流电源的总功率P 总、输出功率P 出和电源内部的发热功率P 内随电流I 变化的图线画在同一坐标系内，如图8所示，根据图线可知 ( ) A ．反映P 内变化的图线是b B ．电源电动势为8 V C ．电源内阻为2 Ω D ．当电流为0.5 A 时，外电路的电阻为6 Ω 30如图11所示为两电源的U －I 图象，则下列说法正确的是( ) A ．电源①的电动势和内阻均比电源②大 B ．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 31如图12所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系 图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一 个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接 到a、b两电源上，那么有() A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，电源的输 出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 32．(2011·北京理综·17)如图16所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中() A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都 增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小， 电流表的示数增大 、R2、R3 33．(2011·海南·2)如图17所示，E为内阻不能忽略的电池，R 为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与 S均闭合，现将S断开，则() A.的读数变大，的读数变小 B.的读数变大，的读数变大 C.的读数变小，的读数变小 D.的读数变小，的读数变大 34在如图2所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动时，则() A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 35在如图5所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为的滑片在a端时合上开关S，此时三个电表、和的 滑动变阻器．当R 示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向b端移动，则三个电表示数的变化 情况是() A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小 36如图14所示的电路中，R1、R2、R3是定值电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路 稳定时，则与无光照射时比较() A．电容器C的上极板带正电B．电容器C的下极板带正电 C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大 D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小 37．在如图1所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝 电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小 随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3 的光的强度减弱，则() A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小 C．通过R2的电流变小D．电源内阻的电压变大 38．如图3所示，闭合开关S后，A灯与B灯均正常发光，当滑动变阻器 的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是() A．A灯变亮B．B灯变亮C．电源的输出功率可能减小D．电源的总功率增大 、R2、R3均为可变电阻．当开关S 39．在如图12所示的电路中，R 闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态． 为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是() A．增大R1的阻值B．减小R2的阻值 C．减小R3的阻值D．增大M、N间距 40．如图5所示，电源的电动势为E，内阻为r，两电表均可看做是 理想电表．闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动， 在此过程中() A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变暗，L2变亮 C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小 高三恒定电流实验学案（2） 1.(1)如图5所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、 19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为________mm，________mm， ________mm. (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图6所示，则金属丝的直径是________mm. (3)①图7使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格 代表________A，图中表针示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，表 针示数为________A. ②图8使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为 ________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示 数为________ V. (4)旋钮式电阻箱如图9所示，电流从接线柱A流入，从B 流出，则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最 简单的操作方法是________．若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范___ 答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 将“×1 k ”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19 998 Ω 2．如图4所示为一正在测量中的多用电表表盘． (1)如果是用×10 Ω挡测量电阻，则读数为________ Ω. (2)如果是用直流10 mA 挡测量电流，则读数为______ mA. (3)如果是用直流5 V 挡测量电压，则读数为________ V. 答案 (1)60 (2)7.2 (3)3.57 3.电阻测量方法荟萃 （1．伏安法：电路图????? 外接法：内接法：特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻应用内接法测量)（2．安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用． (1)如图21甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知的内阻R 1 ，则可测得 的内阻R 2＝I 1R 1I 2 .(2)如图乙所示，当两电表的满偏电压U A2?U A1 时，串联一定值电阻R 0后，同样可测得的电阻R 2＝I 1(R 1＋R 0)I 2 . （3．伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用． (1)如图22甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知的 内阻R 1，则可测出的内阻R 2＝U 2U 1 R 1.(2)如图乙所示，两电表的满偏电流I V1?I V2时，并联一定值电阻R 0后，同样可得的内阻R 2＝U 2U 1R 1＋U 1R 0 . （4．比较法测电阻如图23所示，测得电阻箱R 1的阻值及表、表的示 数I 1、I 2，可得R x ＝I 2R 1I 1 .如果考虑电表内阻的影响，则I 1(R x ＋R A1)＝I 2(R 1＋R A2)． （5．半偏法测电流表内阻 电路图如图24所示步骤：a ．断开S 2，闭合S 1，调节R 0，使表满 偏为I 0；b ．保持R 0不变，闭合S 2，调节R ，使表读数为I 02 ；c ．由上可得R A ＝R .特别提醒 当R 0?R A 时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样表满偏时R 0才足够大，闭合S 2时总电流变化才足够小，误差才小. 4.现要测量一待测电阻的阻值，所用器材如下：标准电流表A 1(量程250 mA ，内阻r 1＝5 Ω)； 电流表A 2(量程300 mA ，内阻r 2约为5 Ω)；待测电阻R 1(阻值约为100 Ω)； 滑动变阻器R 2(最大阻值10 Ω)；电源E (电动势约为6 V ，内阻r 约为1 Ω)； 单刀单掷开关，导线若干．(1)要求方法简捷，并能测量多组数据，画出 实验电路原理图，并标明每个器材的代号．(2) 实验中，需要直接测量的 物理量有________________，用测得的量表示待测电阻R1的阻值R1＝________.答案(1)实验电路原理图见解析图 (2)两电流表A1、A2的读数I1、I2 I1 I2－I1 r1 5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有： A．直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计) B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω) C．直流电流表(量程0～600 mA，内阻约为5 Ω) D．直流电压表(量程0～15 V，内阻约为15 kΩ) E．直流电压表(量程0～5 V，内阻约为10 kΩ) F．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，允许通过的最大电流为2 A) G．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A) 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据． (1)实验中电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用 ________(均用序号字母表示)． (2)请按要求将图2中所示的器材连成实验电路． (3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲 线如图3所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图4 所示的电路中，其中电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝9 Ω，此时灯泡的实际功率为________W．(结果保留 两位有效数字) 答案(1)C E F(2)见解析图(3)0.84(0.81～0.87)皆可 6.常用的电流表有内阻，现要测量电流表G1的内阻r1，电路如图5所 示．供选择的仪器如下： A．待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)B．电流表G2(0～10 mA，内 阻约100 Ω)C．定值电阻R1(30 Ω)D．定值电阻R2(300 Ω) E．定值电阻R3(3 kΩ)F．滑动变阻器R4(0～20 Ω) G．电源(电动势6.0 V，内阻不计)H．开关S及导线若干 (1)电路中与电流表G1并联的电阻应选________，保护电阻应选用________(请填写器材前的字母序号)． (2)根据电路图在图6中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻 器的滑动触头P处于正确位置． (3)补全实验步骤：①按电路图连接电路； ②闭合开关S，移动滑动触头P至某一位置， 记录G1、G2的读数I1、I2； ③________________________________________________________________________； ④以I 1为纵轴，I 2为横轴，作出相应图象如图7所示． (4)根据I 1－I 2图线的斜率k 及定值电阻，写出电流表G 1内阻的表达式r 1＝________. 答案 (1)D C(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2 (4)1－k k R 2 7．某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用： 电流表A 1，量程1 A ，内阻r 1约0.5 Ω 电流表A 2，量程30 mA ， 内阻r 2约200 Ω 电压表V 1，量程6 V ，内阻R V1等于20 kΩ 电压表V 2，量程 10 V ，内阻R V2约30 kΩ 滑动变阻器R 1,0～20 Ω，额定电流2 A 滑动变阻器R 2,0～2 000 Ω，额定电流1 mA 电源E (电动势为12 V ，内阻r 约2 Ω) (1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________． (2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L ，直径为d ，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________，式中符号的含义为__________． (1)电路图见解析图 R 1 (2)ρ＝πd 2(U 2－U 1)R V14U 1L U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数 8．现有一特殊电池，它的电动势E 约为9 V ，内阻r 约为40 Ω，已知该 电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内 阻，某同学利用如图3所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R A 已经 测 出，阻值为5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电路起保护作用．(1)实验室备有的定值电阻R 0共有以下几种规格． A ．10 Ω B ．50 Ω C ．150 Ω D ．500 Ω 本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？________. (2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图4所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω. 答案 (1)C (2)10 45 9．(Ⅰ)用下列器材组装成一个电路，要求既能测量出电池组的电 动势E 和内阻r ，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线． A ．电压表V 1(量程6 V ，内阻很大) B ．电压表V 2(量程3 V ，内阻很大) C ．电流表A(量程3 A ，内阻很小 D ．滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额 定电流4 A) E ．小灯泡(2 A 5 W) F ．电池组(电动势E ，内阻r ) G ．开关一只，导线 若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V 1的示数增大，则电压表V 2的示数减小．(Ⅱ)请将设计的实验电路图在如图6 所示的虚线框中补充完整．(1)每一次操作后，同时 记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数，组 成两个坐标点(I 1，U 1)、(I 2，U 2)，标到U －I 坐标系 中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图7 所示，则电池组的电动势E ＝______ V ，内阻r ＝______ Ω.(结果保留两位有效数字) (2)在U －I 坐标系中两条图线在P 点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_____ Ω. 答案 (Ⅱ)如图所示(1)4.5 1.0 (2)0 10．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下： A ．待测螺线管L (符号)：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧 B ．电流表A 1：量程10 mA ，内阻r 1＝40 Ω C ．电流表A 2：量程500 μA ，内阻r 2＝750 Ω D ．电压表V ：量程为10 V ，内阻为10 kΩ E ．保护电阻R 1：阻值为100 Ω F ．滑动变阻器R 2：总阻值约为10 Ω G ．电源E ，电动势约为1.5 V ，内阻忽略不计 H ．开关一个及导线若干 (1)用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×1”和 “×10”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图8 所示，则金属丝的电阻约为________ Ω. (2)为了尽可能准确的测量R L ，要求电表的指针偏转至少要 达到满刻度的1 3 ，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在虚线框中，并标明所用器材的代号． (3)由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L ，则L ＝ ________________. 答案 (1)48 (2)电路如图所示(画出其 电路一电路二 (3)电路一：L ＝πD 2 (I 1r 1－I 2r 2)4ρI 2 电路二： L ＝πD 2I 2r 24ρ(I 1－I 2) 11.测电源的电动势和内阻的其他几种方法 （1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图6所示，测量原理为： E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动 势无偏差，但内阻偏大． （2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图7所示，测量原理为：E ＝U 1＋U 1R 1 r ， E ＝U 2＋U 2R 2 r .由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小． (3．伏伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图8所示．测量方法为：断开S ， 测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋U 1R V r ，R V 为V 1的内阻； 再闭合S ，V 1的示数为U 1′，此时E ＝U 1′＋U 1′R V r ，解方程组可求得E 、r . (4．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端， 所测值近似认为是电源的电动势，此时U ＝ER V R V ＋r ≈E ，需满足R V ?r . 12．(2012·四川理综·22(2))为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表A ．量程为1 V 、内阻大约为1 kΩ的电压表B ．量程为2 V 、内阻大约为2 kΩ的电压表C ．量程为3 V 、内阻为3 kΩ的电压表 选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表． (2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出 测量电源电动势及内阻的实验原理电路图． (3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V 时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V 时，电阻 箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E ＝____ V ，内阻r ＝________Ω. 答案 (1)或C 6 (2)见解析图 (3)7.5 10.0 13．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中 (1)第一组同学利用如图21所示的实验装置测量，电压表 应选择量程 ________(填“3 V ”或“15 V ”)，实验后得到了如图22 所示的U －I 图象，则电池内阻为________Ω.(电压表、 电流表均为理想电表) (2)第二组同学也利用图21的实验装置测量另一节干 电池，初始时滑片P 在最右端，但由于滑动变阻器某处 发生断路，合上电键后发现P 向左滑过一段距离后电流 表才有示数．设滑片P 向左滑动的距离为x ，该组同学 分别作出了电压表读数U 与x 、电流表读数I 与x 的关 系图，如图23所示，则根据图象可知，电池的内阻________Ω.答案 (1)3 V 1.50 (2)1.0 14．小明要测量一电源的电动势E 和内阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值用R 表示)，一 只开关和导线若干．该同学设计了如图24所示的电路进行实验和 采集数据．(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E 、r 、 I 、R 表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至 ________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图25所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω； (3)小明根据实验采集到的数据作出如图26所示的1I －R 图象，则由图象求得，该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果均保留两位有效数字)． 答案 (1)E ＝I (R ＋r ) (2)最大值 25 (3)6.0(5.8～6.2均可) 2.4(2.3～2.5均可) 第十一章《电流和电路》 知识梳理 知识点一：两种电荷 考点1 ?摩擦起电：“强得弱失” 例1、甲、乙两种干燥的绝缘物体，甲的原子核对核外电子的束缚能力较强?将它们相互摩擦后分开, 下列叙述正确的是（ ） A. 乙得到了电子带负电 B .甲失去了电子带正电 C. 甲、乙靠近会相互吸引 D ?甲、乙靠近会相互排斥 变式训练 1、用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体，结果甲被排斥，乙被吸引，由此我们可以判定 （） A. 甲带正电，乙带负电 B .甲带负电，乙带正电 C.甲带负电，乙不带电或带正电 D .甲带正电，乙不带电或带负电 2、如图所示，把一根塑料绳一端扎紧，从另一端撕开许多细丝，用干燥的手向下捋几下，发现细丝张 考点2.物体带电情况的判断 A. B 一定带正电，C 带负电 B. B 可能不带电，C 带负电 C. B 可能带正电，C 带正电 D. B 一定不带电，C 带正电 变式训练“若吸引有两种情况，若排斥只有一种情况 ” 1、 一个轻质小球靠近用丝绸摩擦过的玻璃棒时，它们相互吸引，则这个小球（ ） A. —定不带电 B. —定带负电 C. 一定带正电 D.可能不带电 2、 用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，两者互相排斥，可判定（ ） A.小球一定带正电 B .小球一定不带电 C.小球一定带负电 D .小球可能带负电，也可能不带电 考点3.检验物体是否带电的方法 例1、现有一根玻璃棒，不知其是否带电，请简要写出几种判断方法 （1） 用玻璃棒靠近轻小物体（如通草球），若吸引，说明玻璃棒带电.若不吸引，说明玻璃棒不带电. （2） 用玻璃棒靠近带电体，若相互排斥，说明玻璃棒带同种电荷；若相互吸引，说明玻璃棒带异种电 荷；若没有吸引或排斥现象，说明玻璃棒不带电. （3） 将玻璃棒与验电器上的金属球接触；若金属箔出现张角，则说明玻璃棒带电；若金属箔没有出现 张角，则说明玻璃棒不带电 变式训练 1、用化纤布料做成的衣服穿在身上，很容易吸附灰尘.其主要原因是化纤布料经摩擦后容易 因而会 细小尘土使衣服变脏.丝绸摩擦过的玻璃棒带 电，靠近碎纸片时，会发现碎纸片会被 ，这是因为 。 知识点二：电流和电路 考点1.电流方向的判断 开了，细丝张开的原因是（ ） A. 大气压的作用 B .静摩擦的作用 C.分子间有斥力D .同种电荷互相排斥 3、下列现象中，由于摩擦起电造成的是（ A. 演奏二胡时，琴弓的弓毛与琴弦摩擦产生声音 C.干燥的天气里脱毛衣，会听到轻微的噼啪声 B .冬天手冷时，双手摩擦会使手变暖和 D .钢针沿磁体摩擦几下，钢针能吸引铁屑 例1、A B C 三个轻质小球，已知 A 带负电，A 和B 互相吸引，C 和A 互相排斥，则（ 2.4 焦耳定律 【学习目标】 1.理解电功的概念,理解电功是指静电力对自由电荷所做的功,知道电功的公式,能应用公式进行有关的计算。 2.理解电功率的概念和公式,会应用公式进行有关的计算。 3.知道电功率和热功率的区别和联系。 4.知道静电力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。 【知识导学】 1.电功和电功率 (1)电流做功的过程实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,在这个过程中电荷的①电势能 减少,其他形式的能增加,电流做了多少功,就有多少②电能转化为其他形式的能。 (2)电功的计算公式W=Uq=③UIt,电功的单位是④焦耳。 (3)⑤单位时间内电流所做的功叫作电功率,P==⑥UI,电功率的单位是⑦瓦特。 2.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟⑧电流的二次方成正比,跟导体的⑨电阻及通电⑩时间成正比。 (2)热量的表达式Q=I2Rt,热功率公式P=I2R。 (3)只有当电能全部转化为内能时才有“Q=W”。如果电流通过电动机,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为机械能;如果用电流给电池充电,那么电能除了少部分转化为内能外,多数转化为化学能,这时“Q 15.3电热器电流的热效应 一、学习目标 1 ?能通过实例，认识电流的热效应。 2?能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。3?会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 4 ?体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 二、复习提问 1. 电功的大小与哪些因素有关？如何计算？ 2 ?能说出一些用电器工作时能量的转化情况？ 电流在电路中做功，可以将电能转化为其它形式的能，如电动机、电灯发光、电视机工作……。当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉？这是什么原因？ 三、进行新课 (一)电热器 投影：电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电烙铁……这些用电器工作时有什么共同特点？ 电流的热效应：电流通过导体，将 ________ 能转化为 ____ 能，这种现象称为电流 的 _______ 。 (二)影响电流热效应的因素 导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？说明什么？ 探究：影响电流热效应的因素 (1)、提出问题 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？ (2)、猜想与假设 电流通过导体产生热量的多少与___________________________________ 有关。 你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗？ （3）、设计实验 ①要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应控制_____________ 相同，不同。要保持电流相同，则应把电阻丝________________________ 连接。通过比较 来反映产生热量的多少。 ②要研究电流通过电阻产生热量与电流的关系，应控制___________________ 相同，不同。 ③要研究电流通过电阻产生热量与时间的关系，应控制___________________ 相同，不同。 （4）、进行实验 实验（一）研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系 1 ?通过比较_____________________ ，来反映电流通过电阻放出热量。 2 ?设计实验数据记录表格 分析实验数据，可以得出__________________________________________________ 实验（二）研究电流通过电阻产生热量与电流的关系 分析实验数据，可以得出_________________________________________________ 实验（三）研究电流通过电阻产生热量与时间的关系 有以上实验，可知通电时间越长，电流通过电阻产生热量 ___________ 。 高考综合复习恒定电流专题 一、电流和电流强度I 二、电阻R 1、定义式： 2、电阻定律：，ρ为电阻率。 3、测量：伏安法测电阻，欧姆表。 4、超导体 三、闭合电路欧姆定律： 1、U—I关系曲线 2、电源的输出功率、内阻消耗的电功率、电源的总功率P总=Iε P出=IU P内=I2r 当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大。 例题分析： 例1、一个电源的电动势为ε、内阻为r，在外电路上接一个电阻R0和一滑动变阻器R，求①滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？②定值电阻R0消耗的最大电功率是多少？ 分析：（1）由前面的知识复习，已知道：若外电路电阻与内电路电阻阻值相等，则外电路消耗的电功率最大。因此，我们可以用等效思想将R0与r看作新电源的内阻（r+R0），新电源的电动 势仍为ε。这样，当R的阻值与内阻（r+R0）相等时，变阻器R消耗的电功率最大，等于。 （2）第2问与第1问的问题看起来相似，但实际上却是完全不同的两个问题。区别就在于第2问涉及的是一个定值电阻消耗的最大电功率问题。由电功率定义知，R0消耗的电功率P=I2R0，可见， I取最大值时，R0消耗的电功率最大，由于，所以R取最小值即R等于零时，定值 电阻消耗的功率最大，等于。 小结：此题两问分别涉及定值电阻与可变电阻消耗的最大电功率问题，处理方法不同。切不可将“外电路电阻与内电阻相等时，外电路消耗的电功率最大”这一结论无条件地、任意的推广。 例2、如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为___________，电源的效率为_____________。 分析：A图线是U—I特性曲线，从A图线上可以获取的信息是：纵轴截距—ε，横轴截距—— 短路电流，所以，知道电源电动势ε=3V，内阻r=0.5Ω。电阻R的阻值可由图线B的斜率得出：R=1Ω。电路见上图。据闭合电路欧姆定律和P R=I2R，可得电源的输出功率为4W，效率 。 小结：A、B两图线分别给出了电路中电源及电阻的信息，应注意利用图象寻找有关信息，另外，也应注意区分两条图线。 例3、在如图所示的电路中，电源的电动势为ε。内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于R 的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片向左滑动时，三个小灯泡的亮度如何变化？ 第五章电流和电路 第二节电流和电路 新课寄语 “电”对于我们并不陌生，随着社会的发展，科技的进步，家用电器的使用越来越广泛，家里买来的新电器，我们能否顺利安装使用，家用电器出现了小的故障，如灯泡不亮、保险公司丝烧断了等，我们能否迅速的排除故障呢？实际上这些看起来复杂的东西都是由最简单的电路组成的，让我们走进这个世界看一看，试一试吧！ 一分耕耘，一分收获，要收获得好，必须耕耘得好。 学习目标 1、知识与技能 ①列举日常生活中常见的电源，知道电源是提供电能的装置；列举日常生活中常见的用电器，知道用电器是消耗电能的装置。 ②认识电路中常用元件的符号，会用这些符号来表示相关元件。 ③知道电池也有正极和负极、电流的方向是由电池正极通过用电器流向电池负极的。 ④了解发光二极管具有单向导电性。 2、过程与方法 ①观察简单的电路，尝试用开关控制一个用电器的工作。 ②尝试用符号来表示电路中的元件，绘制最简单的电路图。 3、情感态度和价值观 乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器，敢于动手做物理课的电路实验，在实验中养成严谨的科学态度。 教学重点：电路的组成和电路图；识别通路、开路和短路 教学难点：根据实物连接图画电路图和根据电路图连接实物图 一、超前自主学习（在家独立完成） 1、请同学们阅读课本98—100页，落实学习目标，说出自己明白了什么？ 知道了什么？ 2、自己通过什么实验验证了什么？你的最大收获是什么？ 3、请你进行自我评价，说出你还存在什么问题？ 二、自主课堂 （一）、正确认识电流、电路 1、小组合作展示 （1）请同学们阅读教材“想想做做”明确实验器材和实验目的，尤其是实验警钟部分。 （2）先后三次连接电路，分别使电灯泡发光、电机转动、门铃发出响声； （3）强调：在以后的实验中尤其要注意不能把电池的两端直接接在一起。（4）讨论：电铃有电流通过，满足什么条件？针对有些组灯不亮的现象，及时讨论提问。那你分析一下灯泡不亮的原因。一个最简单的电路，必不可缺的是哪些元件？如果把电池和小灯泡直接连接起来，会发生什么现象？ 2、互动交流认定 为什么闭合电路后灯泡就会亮？在发光的灯泡两端并联一跟导线，灯泡为什么不亮呢？在前面的动手实验过程中，有的同学把小灯泡、导线、开关连接起来后，闭合开关，灯却没亮，这是什么原因呢？ 交流：灯泡不亮，可能是什么原因造成的？ 3、应用训练 练习一：在电路中，供电，输电，用电，用 来控制电路通断。 练习二：下列说法中正确的是（） A、电路中只要有电源，电路中就有电流 B、拉线开关是一个用电器 C、用最短的导线连接的电路叫做短路 D、在开路的情况下，电路中无电流 （二）、学会画电路图 在日常生活中的实际电路，用电器各种各样，而且不容易辨别电路元件的连接情况，因而不便于我们分析它们，而且如果用电器如全部照样画出是很麻烦的，更不便于研究，为此我们用一种简单的方法来表示——电路图，这时实际的用电器我们用符号代替。电路图：用符号表示电路连接的图叫电路图。 1、请同学们参看教材104页图5. 2-8几种常用的元件及其符号分别画出下列电路元件的符号 电池组；电灯；开关；电铃；交叉连通的导线 2、请同学们结合刚学的电路的知识，仔细思考教材104页的“想想议议”，并画出正确的连接方法。 3、通过讨论105页“动手动脑学物理”第4题，全班总结根据实物图画电路图的经验。 4、指出下列各图中的错误： L L1L2 教学设计 课题：电流的热效应 一、教学设计思路 1．本节课体现了新课标理念 （1）本节课从一个简单的用“热得快”烧水的生活现象，通过引导学生回忆生活中用电器的发热现象，让学生体会电流的热效应，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。 （2）本节课设计成体现物理新课标理念的以学生为主体，经历科学探究的探究课，探究的课题是影响电流热效应的因素，其中特别注意引导学生通过实验事实，归纳、概括出影响电流热效应的因素，使学生得到创造、探索的训练。 2．本节课体现了高效型课堂教学理念——优化的教学设计 本节课重视问题情境的创设和思维动机的激发，通过引导学生主体积极参与教学，主动的探究和建构知识。传统的教学常把这节课上成实验验证焦耳定律的规律课，忽视了课题的方法教育功能（实验方法、控制变量法）和学生思维能力、探究能力的培养。因而我力图将本课题的教学转变成为师生共同参与的启发问题探究课，在实验中以实验为载体展开过程，以问题为线索将课堂教学组织起来，通过积极创设问题情境，力求使实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于积极参与探究的状态之中，充分展现物理课教学的特点和魅力。 3．本节课培养了学生的创新意识和实践能力。 随着探究问题的提出，让学生分别观察比较：1、电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，电线的发热却觉察不出来。2、假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。并分析它们的电流、电压、电阻关系，作出合理的猜想：电流的热效应可能与电流的大小、电阻的大小及通电时间有关。接着让学生小组讨论设计实验、自主学习、相互合作交流，体会自然规律的探究历程。在教师的指导下，发现规律，及时总结，从而实现对新知识的建构。并通过多媒体展示，优化课堂教学，提高效果。 1 导体中的电场和电流 问题探究 导体中没有电场时，导体中自由电荷也在不停地移动，为什么没有形成电流呢?为什么在导体两端加上电源，导体中有了电场后就可形成电流? 当你合上开关时，电灯会立即亮起来；当你打长途电话时，你的声音马上就传到遥远的对方，电流的速度有多大你知道吗? 自学导引 1.电源： (1)带有正负电荷的两个导体，若用一条导线连接，导线中的自由电子在______的作用下定向移动，在导线中形成________电流，两导体的_________很快消失，两导体成为___________. (2)为使连接两导体的导线中有持续的电流，需保持两导体之间维持一定的___________，能提供这种差值的装置叫电源. (3)形成电流的条件： ①导体中有___________； ②导体两端存在电势差，要想形成持续的电流，必须有产生这种差值的_________. 答案：(1)静电力 瞬时 电势差 等势体 (2)电势差 (3)自由电荷 电源 2.导线中的电场： （1）导线中的电场是由___________和导线等电器元件所积累的电荷共同形成的电场的___________，其方向保持和导线___________. （2）由稳定分布的电荷所产生的电场称为___________，这种电场的分布不随___________变化，其性质与___________性质相同. 答案：(1)电源 合电场 平行 (2)恒定电场 时间 静电场 3.电流： (1)定义：通过导体某一横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的___________称为电流，它描述电流的强弱，是___________，但是有___________. (2)电荷的___________移动形成电流，在电场中正、负电荷定向移动的方向不同，电流的方向规定为与___________定向移动的方向相同，与___________的定向移动的方向相反.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为___________. (3)定义式：___________________.单位：安培，简称安.国际符号A ，它是国际单位制中的七个___________之一. 注意：①国际单位制中有七个基本单位，其中力学有三个：米(m)、千克(kg)、秒(s)；热学有两个：开尔文(K)、摩尔(mol)；电学有一个:安培(A)；光学有一个：坎德拉(发光强度)(cd)(高中不要求). ②在电解质溶液中，正、负离子定向移动的方向__________，但形成的电流的方向是___________的，所以公式I= t q 中的q 是指正、负离子的绝对值___________. 答案：(1)比值 标量 方向 (2)定向 正电荷 负电荷 恒定电流 (3)I= t q 基本单位 相反 相同 之和 4.直流电： （1）电流的___________不随时间而改变的电流(方向不变，但大小可以变化)，称为直流电. （2）恒定电流：电流的___________、___________都不随时间改变的电流. 第二节 电流和电路（导学案） 班级： 姓名： 学习目标： 1. 认识电流是怎样形成的？ 知道电流的方向是如何规定的？ 2. 知道电路有哪些部分组成和各部分作用是什么？ 电流形成的条件是什么？ 3. 会画简单的电路图 4. 认识通路、断路、短路 学习重点：电流、电路及电路的判断 学习难点：电流的形成和电路的作图 自主学习 ●电流： 将给出小灯泡、电铃、小电动机、电源、开关导线，分先后三次连接电路，使小灯泡亮、电铃响、小电动机转，看谁最快最好！ 刚才的灯泡会亮、电机会转，是因为有电流流过它们。电流是怎样形成的呢？ 电流的形成： 。形成电流的电荷可能是___________________ 电流方向的规定： 。当电路闭合时在电源外部，电流的方向是_______________________。 ●电路： 电路的构成： 电路中元件的作用： 形成持续电流的条件：（1）、 （2）、 电路图： 画出常见的电路元件符号： 电池和电池组 _______、________ ；电灯______；电流表_______；开关_______ ； 滑动变阻器_____________；电压表________；电阻_______；电动机 ________；相连的导线_______________； ●电路的三种状态：①___________②___________③____________。 在连接电路时，常听到有通路（也叫开路）、断路、短路三种说法，这三种情况各不相同。 通路是指闭合开关接通电路，电流流过用电器，使用电器进行工作的状态。 断路是指电路被切断，电路中没有电流通过的状态。除了正常地切断电源，使电路断开外，一般在下列情况下也会出现断路。①用电路连接处接触不良；②用电器内部断线；③电路中电流过大，烧坏保险丝而断路。 短路是指电流不经用电器而直接构成回路。短路可分为整个 电路短路和部分电路短路。整个电路短路是指电源两端短接（图2 －4），这时整个电路电阻很小，电流很大，电路强烈发热，会损 坏电源甚至引起火灾。电源短路后，通过用电器的电流几乎为零， 用电器也不能工作。部分电路短路是指电路中某一部分电路首尾短接（图2－5 ）。所以，短路是电 第2节 电_动_势 1．电动势与电压的单位都是伏特，但二者意义不同，电 动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小 的物理量，电动势的大小仅取决于电源本身。 2．电动势的定义式为E ＝W q ，电动势和内阻是电源的两 个重要参数。 3．干电池的电动势一般为1.5 V ，不同型号的干电池内 阻不同，容量也不同。 一、电源在电路中的作用 1．非静电力 (1)定义：非静电力是指电源把正电荷(负电荷)从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力，这种非静电力做的功，使电荷的电势能增加。 (2)在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能。 2．电源 (1)定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 (2)不同的电源，非静电力做功的本领不同，这是由电源本身性质决定的。 二、电源的电动势和内阻 1．电动势 (1)物理意义：反映电源非静电力做功的本领的大小。 (2)大小：在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。即E ＝W 非q 。 (3)单位：伏特(V)。 (4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关。 (5)常用电池的电动势 干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池 1.5 V 2 V 3 V或3.6 V 1.2 V 2．内阻：电源内部导体的电阻。 3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。 1．自主思考——判一判 (1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。(√) (2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷电势能减少。(×) (3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。(×) (4)电动势在数值上等于一秒内非静电力所做的功。(×) (5)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×) (6)容量越大的电池，储存的化学能越多。(×) 2．合作探究——议一议 (1)电源中，非静电力的作用是什么？ 提示：在电源中，非静电力做功，把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，使电荷的电势能增加，从而把其他形式的能转化为电势能。 (2)对于不同型号的干电池，其电动势一般都为1.5 V，这说明了什么？ 提示：电动势是描述电源属性的物理量，其大小决定于非静电力做功的性质，与电池体积无关，不同型号干电池只是容量不同。 对静电力和非静电力的理解 1．静电力即电场力，是静止带电体之间的作用力，如每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。 2．非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。 (1)如图2-2-1所示，在电源外部的电路里，自由电荷在电场力作用下移动，电场力做正功，电势能转化为其他形式的能；在电源内部自由电荷移动的方向与受到的电场力方向相 《电热器、电流的热效应》教学案 主备人：黄健 学习目标： 1．知道电热器在工作过程中的能量转化情况，知道电热器一般都是由电阻构成。 2．通过探究知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的表述.适用范围和计算公式。 3．知道用转换法表示电热大小的方法.途径，进一步加深对控制变量法的认识，进一步熟悉电表和滑动变阻器的使用方法。 学习重点： 1．会应用控制变量法设计探究影响电热大小的实验； 2．影响电热大小的因素；知道焦耳定律的公式并会计算电热。 学习难点： 用转换法设计反映电热大小的实验装置；有依据地猜想影响电热大小的因素。根据实验现象归纳结论。 学时安排：1学时 课前准备： 1．观察你家中的用电器，完成下列填空。 ⑴通电后能够发光的用电器有哪些？______________________________ ⑵通电后能够发出声音的用电器有哪些？_____________________________ ⑶通电后能够转动（或运动）的用电器有哪些？________________________ ⑷通电后能够发热的用电器有哪些？_______________________________ 进一步思考： ⑴什么叫电流的热效应？电流热效应产生的原因是什么？ 电流通过导体时，导体会_______，这种现象叫做电流的热效应，或电流通过导体时，将电能___________转化为内能的现象叫做电流的热效应。 ⑵什么叫电热器？ ____________利用电流______效应工作的装置称为电热器。 ⑶通电后不发热的用电器有哪些？_________________________________ 2．仔细观察电热水壶的工作过程，回答下列问题。 ⑴电热水壶在工作时将______能转化为内能，从_____________可以粗略的反映电流产生热量的多少。 ⑵同一个电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑶不同的电热水壶，通电相同的时间，什么情况下电流能产生更多的热量？ ___________________________________ ⑷你猜想，电流产生热量的多少可能与哪些因素有关？ ___________________________________ 课堂学习： 1.学习“电热器”的相关知识 ⑴小组内部交流“课前准备”第1题的完成情况，相互补充完善答案。 ⑵推举小组全班展示本组答案。 ⑶师生总结电流热效应.电热器的定义。 ⑷引申：热效应的定义中“电能直接转化为内能”能否说出“全部转化为内能”？为什么？ 高三恒定电流导学案（1） 1.一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是 ( ) A ．0.4 A B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 2.如图4所示，在相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为 800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数 为10 V ，电流表示数为40 mA ，求发生短路处距A 处有多远． 答案 12.5 km 3．酒精测试仪的工作原理如图11所示，其中P 是半导体型酒精气体 传感器，该传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，R 0 为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数(1U )与酒精气体浓度的倒数(1c )之间关系的图象，正确的是 ( ) 4.．在如图4所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标， 则U 随x 变化的图线应为 ( ) 5．某导体中的电流随其两端电压的变化如图3所示，则下列说法中正 确的是 ( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 Ω C ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D ．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 6．如图8所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I －R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( ) A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳 热少D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少 7某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于 导体的电阻，以下说法正确的是 ( ) A ． B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 Ω C ．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω D ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 8.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线 如图7所示，P 为图线 上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线， 本资源的初衷，是希望通过网络分享，能够为广大读者提供更好的服务，为您水平的提高提供坚强的动力和保证。内容由一线名师原创，立意新，图片精，是非常强的一手资料。 电流和电路 课型:新授 一【教学目标】: 【知识与技能】:知道电流的形成及其条件,知道电流方向的规定.通过动手实验,认识断路,通路,短路;知道电流的组成,认识电源和用器的作用;从电流的组成认识开关的作用;能画常见的电路元件符号.结合小灯泡的实际连接,学会按实物连接画出对应的电路图. 【过程与方法】:在动手实验的过程中,学习观察实验现象,学习从现象中分析归纳规律的方法,知道用电器符号, 电路图可以把具体的电路连接情况简洁明了地概括性表达出来. 【情感、态度与价值观】:激发学生对认识电路组成,研究各元件的作用有强烈的兴趣,在学习连接电路,画电路图等基本技能的实践活动中,培养竞争意识,合作精神,安全操作意识. 二【教学重点、难点】:认识电路的形成, 电路的组成,正确连接电路和画电路图. 三【实验器材】:多媒体课件,干电池,开关,导线,灯泡 四【课堂导学】: 一电流 将小灯泡、电铃、小电动机、电源、开关导线,分先后三次连接电路,使小灯泡亮、电铃响、小电动机转,看谁最快最好！ 注意:任何情况下都不能把电源的两极直接连在一起！（为什么?） 刚才的灯泡会亮、电机会转,是因为有电流流过它们.电流是怎样形成的呢?. 金属里面有大量可以自由移动的电子,这些电子平时运动方向_______________,接上电源之后,它们就受到了推动力,出现了_________移动,形成了电流. 1 电流的形成:电荷的 .（形成电流的电荷可能是正电荷也可能是_______________） 2 电流方向的规定: . 电路闭合时在电源外部,电流的方向是:沿着_________→_________→_________的方向流动的. 3 电流只能从它的一端流向另一端,不能反方向流动的电子原件叫做__________,电流流过电视机,收录机等许多家用电器上的指示灯时,指示灯会发光, 这种指示灯是 . 二电路的构成 1 电路的构成:电源、____________、__________、导线按照一定的顺序连接起来,就组成了电路.只有电路闭合时,电路中才有电流. 2 在电路中形成持续电流的条件是_____________和_________________. 3 电路中个元件的作用: 电源的作用是______________________________. 工作时能量的转化情况是___________________________________________. 用电器的作用是_____________________________________, 工作时能量的转化情况是______________________________________________. 开关的作用是______________________. 导线的作用是____________________________. 4 同学们阅读课本P103小资料,回答下列问题: 1)为什么电池报废后不能随意丢弃 ? (2)学生电源与干电池相比有哪些优点? 三电路图 画图时,画实物麻烦又不清楚…… 1 电路图:利用规定的符号代替实物,把电路表示出来的就是电路图. 预习课本P104页“几种常用的元件及其符号” 电路图是指用____________________________________来表示电路连接的图. 常用的元件符号, 如代表__________,代表__________,代表__________, 代表__________,滑动变阻器___________；电压表_________； 开关______________,相连的导线_______________. 2 画电路图应注意的问题: 元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处.整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直. 3 电路的三种状态:（重点） 1 通路:接通的电路叫通路.这时,电路是闭合的,且处处有持续的电流. 2. 断路:断开的电路叫断路,这时电路某处断开了,电路中就没有了电流. 3. 短路:直接用导线把电源的两极（或用电器的两端）连接起来的电路叫短路. 难点:（1）短路的分类:短路有两种形式: 一是整体短路,也称电源短路,它是指用导线直接连接在电源的正负极上,此时电流不通过任何用电器而直接构成回路,电流会很大,可能把电源烧坏. 二是局部短路,它是指用导线直接连接在用电器的两端.此时电流不通过电器而直接通过这根导线.发生局部短路时会有很大的电流.因此,短路状态是绝对不允许出现的. （2）短路的实质:无论是整体短路还是局部短路,都是电流直接通过导线而没有通过用电器,使电路中的电阻减小从而导致电流增大.这就是短路的实质. 五【拔高训练】 1 在如图所示电路中,正确的是:【】 高中物理同步学案人教版第二章恒定电流 一．电源和电流 [要点导学] 1.能把电子从正级搬运到负级的装置是__________。 2.恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积存的电荷共同形成的。尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，因此电荷的分布是稳固的，电场的分布也可不能随时刻变化。这种由稳固分布的电荷所产生的稳固电场称为恒定电场。 3．形成电流的必要条件：(1)要有能自由移动的______。在导体中存在着大量的能自由移动的电荷，如金属导体中的_______，电解液中的________等。(2)导体两端有______，即能产生促使电荷作定向移动的作用力——电场力。电源的作用确实是保持导体两端的电压，从而使电路中有连续的电流。 4．电流的定义：通过导体横截面的电量跟所用时刻的比值叫电流，表达式I=q/t。电流的单位：安〔A〕，1A＝1C/s，常用单位还有毫安〔mA〕、微安(μA)，1A=103mA=106μA。在国际单位制中，电流是一个差不多物理量，其单位安培是差不多单位之一。 5．电流的方向：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_______。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。 6．恒定电流：大小和方向都不随时刻变化的电流。 7．电流的微观表达式：I=nqvS。其中，n是导体每单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电量，v是导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率，S 是导体的横截面积。 推导过程如下：如图12－1－1所示，在加有电压的一段粗细平均的导体AD 上选取截面B和C，设导体的截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个电荷的电量为q，电荷的定向移动速率为v，那么在时刻t内处于相距为vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。由于I=q/t可得：I=qnSvt/t=nqvS [范例精析] 例1某电解池中，假设在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过那个截面的电流是( )． A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 解析：电荷的定向移动形成电流，但〝+〞〝一〞电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，那么在2 s内通过截面的总电量应为： 3 6 【学习目标】 第一节 电流同步导学案 （1 课时） 1. 理解电源、恒定电流的形成过程，会计算电流的大小并灵活运用公式。 2. 通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。 【学习重点】 理解电源的形成过程及电流的产生。 【学习难点】 电源作用的道理 【同步导学】 1. 电源：能把电子从 A 搬运到 B 的装置 P 就是 。 2. （1）导线中的电场 ： (2) 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为 。 3. 恒定电流 （1） 定义： 、 都不随时间变化的电流。 （2） 电流：表示电流强弱程度的物理量。 （3） 单位： 安培，符号（ A ），其他单位：毫安（ mA ）、微安 ( μA)，且 1A=10 (4) 公式： q= It ， I 表示 ， q 表示 。 mA=10μA 变形公式： I=q/t 。求出的是电流在时间 t 内的平均值， 对恒定电流来说， 其瞬时值与平均值相等。 【巩固练习】 1. 关于电流，以下说法正确的是（ ） Ａ．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小 Ｂ．电流的方向就是电荷的定向移动方向 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 [ 答案] Ｄ 2、在国际单位制中，电流的符号是（ ） A ． C/s B ． V/ C ． I/A D ． W/V 3、下列叙述中正确的是（ ） A ．导体中电荷运动就形成电流 B ．国际单位制中电流的单位是安 C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的 D．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流强度必定不为零 4、满足下面哪一个条件，就产生电流（） A．有自由电子 B．导体两端有电势差 C．任何物体两端有电压 D．导体两端有恒定电压 5、一段横截面积为0.5cm2 的导体材料中，每秒钟有0.2C 正电荷和0.3C 负电荷相向运动，则电流强度 是（） A．0.2A B ．0.3A C ．05 A D ．10 4 A 6、如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n1, 负离子数是n2, 设基元电荷为e, 以下解释中正确的是（） A B A．正离子定向移动形成电流方向从 A 到B, 负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子向相反方向移动, 电流抵消 C.溶液内电流方向从 A 到B，电流强度I=ne/t D.溶液内电流方向从 B 到A，电流强度I=( n 1+ n 2) e/t 7. 某电解池，如果1s 钟内共有 5 1018 个二价正离子和 1.0 1019 个一价负离子通过面积为0.1m2 的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（） A．0A B ．0.8A C. 1.6A D 3.2A 【梳理总结】 【课后反思】 【学习目标】第二节电动势同步导学案 （1 课时） 1. 掌握电动势的概念及表达式。 2. 了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。【学习重点】 电动势的的概念 【学习难点】 第2节电流和电路 一、课前提问 有如下器材：小灯泡、小电动机、蜂鸣器 各一个，一个开关、一节电池和一些导线，如图1所示。 先后三次连接电路，分别使小灯泡亮、电动机转、蜂鸣 器发声。并分别受开关控制。 二、新课内容 1．电流（electric current） （1）电路的形成：________________________________。 （2）电流的方向：________________________________。 在电源外部其方向就是沿着“______→______→______”的方向， 如图2所示。 利用发光二极管判断电流的方向，如图3所示。 ①特性：____________________。 ②应用：____________________。 2．电路（electric circuit） 所谓电路，就是把_______、_______、_______用_______连接起来组成的电流的_______．（1）电源（power supply） 像干电池这样能够提供_______的装置，叫做电源。电池有 两个极，一个_______极，一个_______极。电源的作用是 _____________________。 干电池和蓄电池是_______能转化为电能。 大量用电时的电源，是发电站里的发电机。发电机把 _______能转化为电能。 （2）用电器的作用：_____________________。 （3）开关的作用：_____________________。 图5 （4）导线的作用：_____________________。 图 3 图 2 图 1 图 4 第Ⅱ课时 电路分析?滑动变阻器（包括串联、并联电路分析及故障分 析；滑动变阻器的限流式、分压式连接） 【高考要求】 【见证考题】如图10-2-1所示的电路中，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，它们允许消耗的最大功率分别为10W 、10W 、4W A ．24W B ．16W C ．12W D ．15W 【解析】设干路上电流为I ，则并联的每条支路上电流为I/2，干路上电阻功率为I 2R ，支路上每个电阻功率为I 2R/4，当R 1达最大功率10W 时，R 2、R 3消耗的功率都为2.5W 。所以，此电路能安全工作的总功率为 15W 。故D 正确 【归纳】此题考查串、并联电路的各种关系特别是功率分配关系。考查学生运用所学知识进行综合判断的能力。 【知识链接】 1．电阻的连接。 （1）串联:如图10-2-2所示 电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…+U n 电阻 R ＝R 1＋R 2＋…+R n 电压分配 =21 U U 2 1R R ，=U U n R R n 图10-2-1 图10-2-2 功率分配 =21 P P 2 1R R ，=P P n R R n （2）并联：如图10-2-3所示 电流 I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻 ++=21R 1 R 1R 1…n R 1+ 电流分配 =21I I 1 2R R ，=I I n n R R 功率分配 =21 P P 12R R ，=P P n n R R 2．滑动变阻器的连接方法 （1）限流式：电路如图10-2-4所示。特点：①用电器R 0与滑动变阻器R 串联，另一部分不起作用。②R 0上电压调节范围为E R R R 00 +～E ，电压调节范围较小。 （2）分压式：电路如图 10-2-5所示。①用电器R 0与滑动变阻器R 后再与另一部分串联。②R 0上电压调节范围为0～E ，电压调节可以从0 【重点、难点、疑点剖析】 1、重点是熟练掌握串、并联电路的性质 【例1】有三个电阻，其阻值分别为10Ω、20 Ω、30 Ω。现把它们分别按不同方式连接后(每只电阻都用上)加上相同的直流电压，问： (1)在总电阻上可获得的最大电流与最小电流之比为多少？ (2)对20 Ω电阻来说，在各种可能连接方式中能够使它获得最大功率的，有哪些连接方式？获得最小功率的，有哪些连接方式(只要求画出电路图)。 【解析】设电源电压为U （1） 根据I ＝ R U ∝R 1，当三个电阻串联时，电阻最大，且最大值为R max ＝R 1＋R 2＋R 3＝60Ω，当 图10-2-3 图10-2-4 图10-2-5【人教版】中考物理《电流和电路》复习导学案(含答案)
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第二节 电流和电路(导学案)
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