一、
电源和电流（学案）
[知识与技能]
1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立。 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流。 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 [过程与方法]
通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。 [情感态度与价值观]
通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
【重点难点】
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的原理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不
同的概念。
导
体中的电场和电流
恒
定
电
流
定义：把____、____都不随时间变化的电流 公式：_______ 电流的单位是_____，简称___，符号是____。 导线中的
电场
形成：_____、_____等电路元件
所积累的电荷共同形成的。 特点
导线内的电场线保持和导线_____ 恒定电场：由________的电荷所产生
的____的电场，基本性质 与静电场________。
电源
定义：是能把电子从电源的_____极搬运到
电源的___极的装置（填“正、负”）
电源的作用：使电路中保持_____的电流
水池A
水池B
图
2-1-2
抽水机
图2-1-4
1、电源
【探究问题】如何使电路中有持续电流？
A 、
B 两个导体，分别带有正、负电荷。如果在它们之间连接一条导线R ，如图2-1-1,导线R 中的自由电子会在静电力的作用下定向运动，B 失去电子，A 得到电子，周围电场迅速减弱，A 、B 之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，在这种情况下，导线R 中只可能存在一个瞬时电流。
怎样才能使导线R 中有持续的电流？
类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2-1-2，水池A 、B 的水面有一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A 运动到水池B 。A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
问题：怎样才能使水管中有源源不断的水流呢?
答：可在A 、B 之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A 中，这样可保持A 、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。 （类比：同理）在A 、B 之间连接一个装置P （图2-1-3），源源不断地把经过导线流到A 的电子取走，补充给B ，使A 、B 始终保持一定数量的正、负电荷，A 、B 之间便维持着一定的电势差。
归纳：1、电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
2、导体中产生持续电流的条件：导体两端有恒定的电势差。
2、导线中的电场（恒定电场）
如图2-1-4所示，在A 、B 之间连接任意一条导线，由上面的分析可知：导线中就会产生持续的电流。导线中有持续的电流就必有电场的存在，那么，导线中的电场是怎么形成的，有什么特点呢？ 取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电
场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电
流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，
从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持
图2-1-3
图2-1-1
图2-1-5
与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
【注意】（1）、研究方法：运用微元法和矢量叠加的方法，探究导线中电场的变化情况，分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态，垂直于导线方向上电场的分量将减为零，导线内的电场线保持和导线平行。这里一定要强调，这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。
（2）、电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程，不是静止不变的。由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
（3）、在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。
3、电流（标量）
（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：t
Q I （4）恒定电流：恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流。
微观解释：由于在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷定向运动的速率增加，而运动过程中会与导体中的粒子碰撞从而减速，因此自由电荷定向运动的速率不随时间变化，电流大小不随时间变化。
（5）单位：安培（A ），1 A =103
mA = 106
μA （6）电流的种类
① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
电流的微观表示：
取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。设想在导体中取两个横截面B 和C ，横截面积为S ，导体中每单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为q ，则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少？电流I 为多少？
【推导】
归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。 【课本例题】
由上述例题思考以下问题：
（1）如何表示一段铜导线中的电子数？
设自由电子在导线内定向移动的速率是v ，取一段导线，自由电子从它的左端定向移动到右端所用时间为t ，这段导线的长度为v t 、体积为v tS 、质量为ρv tS 。这段导线中的原子数为：A N M
vtS
n ρ=
。
由于铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子，则这段导线中的自由电子数目与铜原子的数目相等，也等于n 。
故一段通导线中的电子数n 为：A N M
vtS
n ρ=。
（2）如何表示通过导线中的电流？
在t 时间内通过右端横截面的电量q 为：e N M
vtS
ne q A ρ=
=
根据公式t q
I =
可得：M
e vSN I A ρ= （3）题后反思:这样慢的速度通过一米长的导线,需要3个小时,为何平时合上电键后电
灯马上就亮了呢?
闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c 建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成电流。
（4）设时间为t , 自由电子在导线内定向移动的速率是v ，单位体积自由电荷数为n ,矿体的横截面面积为S ，自由电子的电量为e ，怎样求解该时间内通过导体截面的电量? 电流的微观表达式如何表示？
取一横截面，在时间t 内导线vt 长度内的电子通过该横截面，该长度导体的总体积为vt S, 该时间内通过导体截面的电量q=ne vt S 。
则电流的微观表达式为：I =nqsv 4、【重点、难点剖析】
1．如何理解导线中形成的电场是恒定电场？
在导线中的恒定电场是合电场，它由两部分组成：一是电源的电场；二是导线两侧的堆积电荷的电场。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷得分布是稳定的，产生的电场是恒定电场。
在导线中的恒定电场，任何位置的电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同。在静电场中所学的电势、电势差与电场强度关系式在此同样适用。
2．静电场和恒定电场有什么区别和联系？
静电场是静止电荷在其周围空间所激发的电场；位于静电场中的导体，导体内部的自由电子就会定向移动形成恒定电流，在导体内外所存在的电场称为恒定电场。
两种电场的共性：（1）他们都是物质的一种客观存在形式，都储存着能量；（2）对处于其中的电荷都有电场力的作用；（3）在这两种电场中移动电荷时电场力一般都要做功。
两种电场的区别：（1）导体中要建立稳恒电流就必须将导体与电源相连接，形成一闭合的回路，静电场的建立只需要有电荷存在；（2）静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，稳恒电流条件下导体内部的场强不为零；（3）静电场的电场线一般情况下不是电荷运动的轨迹，但是导体中稳恒电场的电场线就是电荷流动的轨迹。
3．三种速率的区别
（1）自由电荷定向移动速率：自由电荷在电场力的作用下定向移动形成电流，其种电荷定向移动的速率一般为10-5m/s 的数量级。
（2）无规则热运动的速率：构成导体的电子在不停地做无规则运动，由于热运动向各个方向运动的机会相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率的数量级为105m/s 。
（3）电场传播速率（或电流传导速率）：等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c 建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。
类型一 基本概念的理解与应用
例1．关于导线中的电场，下列说法正确的是（ ） A ．导线内的电场线可以与导线相交
B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积电荷形成的电场E '叠加的结果
C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态
D．导线中的电场是静电场的一种
变式题1.下列关于电流的说法中，正确的是（）
A．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率
B．导体两端没有电压就没有电流
C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器
D．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
类型二q=It的应用
例2．若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则其角速度为多少？电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流为多少？（已知电子的质量为m，电荷量为e，静电力常量用k表示）
变式题2.电路中某电阻30s内通过的电荷量为48C,则通过该电阻的电流为多大？30秒内有多少个电子通过它的横截面？（e=1.6×10-19C）
变式题3.一硫酸铜电解槽的横截面积为2m2,在0.04s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.735×1018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？
类型三电流的微观表达式的理解与应用
例3．如图2-1-6所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加以一定的电压，若导体中自由电荷沿导体移动的速率为v，导体横截面积为S，导体中每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q，求导体中的电流为多少？
A D
图2-1-6
变式题4.有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速度为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
A ．nvS Δt B.nv Δt C.
q
t
I ? D.I ΔtSq 【课后巩固题】
1．关于电流，下列说法正确的是（ ） A ．只要将导体置于电场中，导体中就有持续电流 B ．电源的作用可以使电路中有持续电流 C ．导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动 D ．恒定电流是由恒定电场产生的
2．铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子定向移动的平均速率为( )
A ．光速c
B ．
neSM I C ．neSM
I
ρ D ．ρneS MI
3．关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ ）
A ．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B ．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定
C ．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D ．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 4.如图2-1-5所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，
每米电荷量为q ，当此棒 沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（ A ） A ．vq B ．
v q C ．vqS D ．S
qv
5、北京正负电子对撞机的储存环是长为240m 的近似圆形轨道，当环中的电流为10mA 时，
若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为（ ）
A ．5.0×1019
B ．5.0×1011
C ．1.0×1013
D ．1.0×103 6.某次闪电，持续的时间为0.005s,所形成的平均电流约为6×104A,若闪电过程中流动的电荷量以0.5A 的电流通过电灯，可供灯照明的时间为___________
7、如图2-1-6所示，在NaCl 溶液中正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s 内有1.0×1018个Na +和1.0×1018个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？
- - - - - - - -
v
图2-1-5
电源
S 图2-1-6 A B M + + - -
【自我总结】（成功者善于总结）
请你把这节课的内容自己总结一下，特别是自己不理解的地方记录下来，多问，多讨论，力争把
不理解的地方消化掉！
实笃一个人只有以他全部的力量和精神致力于某一事业时，才能成为一个真正的大师。因此，只有全力以赴才能精通。--- 爱因斯坦
二、电动势
（一）知识与技能
理解电动势的概念，掌握电动势的定义式。 （二）过程与方法
通过本节课教学，使学生了解电池内部能量的转化过程，加强对学生科学素质的培养，。 （三）情感、态度与价值观
了解生活中的电池，感受现代科技的不断进步。 【教学重点】
1、电动势的概念，对电动势的定义式的应用。
2、电池内部能量的转化；电动势概念的理解。 【教学难点】
理解电动势是表征电源特性的物理量。
【探究问题】
问题一：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭。）为什么会出现这种现象呢？
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图2-2-1所示，两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电
电
动
势
电源
是能把电子从电源的_____极搬运到
电源的___极的装置（填“正、负”）
是通过 做功把其它形式能
转化为 的装置
1．电池中，非静电力是 作用， 它使 转化为电势能； 2．在发电机中，非静电力的作用
是 作用，它使 转化为电势能 受力移动角度： 能量转化角度： 具体电源情况 非静电力把正电荷从电源 送到 所做的功跟被移送的 的比值 电动势
定义：
物理意义： 表征电源把其他形式的能转化为 的本领 表达式：
图2-2-1
图
2-2-2
图2-2-3
流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。
问题二：怎样使小灯泡持续的亮下去？
分析：随着电荷的移动，两板上的带电量迅速减少，两板间的电压就越来越小，电荷的定向移动也就渐渐停止。如果要想维持电流，就必须设法把从上板移下来的电荷送回上板，但是在电场力作用下正电荷只能从电势高的上极板移向电势低的下极板。所以要形成持续的电流，就必须要靠电场力以外的力把电荷移送到电势高的地方，从而保持两板间的电压。能够起这种作用的装置就是电源。
问题三：电源在电路中起到什么作用？
分析：如图2-2-2所示：电源能够不断地将电子从A 搬运到B ，从而使A 、B 之间保持一定的电势差；电源能够使电路中保持持续电流。
问题四：：电源P 在把电子从A 搬运到B 的过程中，电子的电势能如何变化？从另一个角度看，电源又发挥了怎样的作用？ 分析：电子的电势能增加了。电源为电路提供了电能。
问题五：自然界中的能量是守恒的，电源为电路提供了电能，必然会有其他形式的能量减少，从能量转化和守恒的角度，你认为电源是个怎样的装置呢？
分析：电源是把其他形式能转化为电能的装置。
问题六：电源又是如何把其他形式能转化为电能的呢？不同的电源把其他形式的能转化为电能的本领一样吗？这个本领用什么来描述呢？
1、电源：
要求：根据画出的电场线情况判断电源的正极和负极，标出极板上的带电情况，并画出电源内的电场线。 【逐步探究】
问题1、用导线将电源连成最简单的电路，电路由哪几部分组成？ 答：（1）电路由两部分组成，电源外部能看得见的部分，称为外电路；电源内部看不见的部分，称为内电路。
问题2、导线中的电场是什么电场？电流是怎样形成的？特点如何？为什么？
答：导线中的电场是恒定电场。导线中的自由电子在电场力的作用下从电源正极向负极定向运动，形成电流。导线中的电流是恒定电流，因为导线中的电场是恒定电场，所以电子定向运动的速率是不变的，电流大小恒定。
问题3、自由电子在导线中定向运动，电场力做什么功？电子的电势能如何变化？ 答：正功；减少。
问题4、自由电子定向运动的速率是不变的，能量还守恒吗？该怎样理解？
答：守恒。自由电子与带正电的离子相互碰撞，在定向运动过程中受到阻力作用，电子要不断克服阻力做功，其动能向热能转化。
图2-2-4 【总结】：概括地说，在电源外部，电场力对自由电子做正功，是电能转化为其他形式能，这个过程中消耗了电能。这些电能又是电源把其他形式能转化为电能。 问题5、电源是如何把其他形式能转化为电能的呢？
分析：在电源内部也存在电场，电场方向也是从正极指向负极。根据电荷守恒定律，电源必须把自由电子不断地从正极搬运到负极，自由电子必须克服电场力做功，这就需要有“非静电力”作用于电子。这个“非静电力”是电源提供的。也就是说，电源通过非静电力做功，使电荷的电势能增加了。
【类比】利用右图来类比，以理解电路中的能量问题。当水由A 池流入B 池时，由于重力做功，水的重力势能减少，转化为其他式的能。而又由于A 、B 之间存在高度差，故欲使水能流回到A 池，应克服重力做功，即需要提供一个外力来实现该过程。抽水机就是提供该外力的装置，使水克服重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能。重力做功、克服重力做功以及重力势能与其他形式的能之间的相互转化，学生易于理解和接受，在类比后，电源中的非静电力的存在及其作用也就易于理解了。两
者相比，重力相当于电场力，重力做功相当于电场力做功，重力势能相当于电势能，抽水机相当于电源。
【形成结论】 电源（更深层的含义）
（1）电源是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）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。
【问题深化】干电池、手摇发电机都可以做电源，这些电源中的非静电力相同吗？所起的作用相同吗？谈谈你的看法。
分析：干电池中的非静电力是化学作用，手摇发电机的非静电力是电磁作用，前者把化学能转化为电能，后者把机械能转化为电能。非静电力虽然不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是相同的，都是把其他形式能转化为电能。
2、电动势
（1）静电力做功的描述：
问题1：是不是静电力对电荷做的功越多，静电力做功的本领越大？该如何描述静电力做功的本领？
分析：静电力对电荷做功的多少与电荷的数量有关，不能用做功多少来反映做功的本领。 静电力把相同数量的电荷从电源的一个极搬运到另一极，做功越多，电荷获得的电势能就越多，可以用静电力做功与电荷量的比值来反映静电力做功的本领。 （2）电动势的引入：
问题2：电源有好多种，他们在把其他形式能转化为电能的本领相同吗？举例说明。在物理学上，该如何描述电源的这种本领呢？
问题3：生活中常见的干电池有1号、5号、7号等，它们都标有1.5伏，1.5伏指的是什么？
【电动势的概念】
（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W 与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。 （2）定义式：E=W/q （3）单位：伏（V ）
（4）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外
电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 ③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所
做的功。
（5）电源（池）的几个重要参数
①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。 ②内阻（r ）:电源内部的电阻。
③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h. 【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。 （6）电动势E 的单位与电势、电势差的单位相同，电动势和电势差的物理意义有何不同呢？
电动势：q
W
E =
。W 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E 表示移动单位正电荷消耗化学能（或其它形式能），反映电源把其它形式能转化为电能的本领。
电压：q
W
U =
。W 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能，电压表示移动单位正电荷消耗的电势能。反映把电势能转化为其它形式能的本领。
电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。
【重点、难点剖析】
1．正确理解非静电力做功是电源产生电动势的本质
所谓非静电力，主要是指化学力和电磁力，在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能，从而实现向外电路供电的目的，发电机中，非静电力的作用是电磁作用，它使机械能转化为电势能，进而具备向外供电的本领。
在一定的电路中，要维持电路中电流恒定不变，必须设法维持电路两端有恒定的电势差，这就必须在电源内部由非静电力将正电荷送到正极上，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程就是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其它形式的能量有多少变成了电能。因此在电源的内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程，电源就是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。而电动势则是反映电源把其他形式的能转化成电能的本领。电动势的定义式q
W
E =
可以理解为①电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷（或单位正电荷）在电源内从负极移送到正极所做的功。②非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷量的比值。
2．正确区分“移送单位正电荷所做的功”与“移送电荷所做的功”
“移送单位正电荷所做的功”即意味着表征的是电源的转化“本领”，“移送电荷所做的功”意味着电源的“贡献”。从这里可以看出“本领’与“贡献”的区别。我们说电动势表征的是电源把其他形式的能转化为电能的“本领”，而并未说电动势表征电源对外提供电能的“贡献”。对于相同电动势的不同电源，移送单位正电荷所做的功一样即电源把其他形式的能转化为电势能本领一样，当移送的电量不一样时，电源对外提供电能的“贡献”是不一样的。
3．电动势和电势差的比较
（1）电动势：q
W
E =
，W 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式的能），E 表示移动单位正电荷消耗的化学能（或其他形式的能），反应电源把其他形式的能转化为电能的本领。
（2）电势差：
q
W
U =，W 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能，电势差U 表示移动单位正电荷消耗的电能，反应把电能转化为其它形式的能的本领。
说明：①q W E =
中的W 表示非静电力做功，而q
W U =中的W 表示静电力做功。 ②电动势和电势差（电压）尽管单位相同，但它们是两个截然不同的物理量，注意从定
义和能量转化的角度来理解。
类型一 电源产生电动势的理解
例1．以下说法正确的是（ ）
A ．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流
B ．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C ．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D ．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加 变式题1.有关电压与电动势的说法中正确的是（ ）
A ．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B ．电动势就是电源两极间的电压
C ．电动势公式q W E =
中W 与电压q
W U =中的W 是一样的，都是电场力做的功 D ．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 类型二 电动势的有关计算
例2．铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A。试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为多少？哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大？
变式题2.将电动势为3.0V的电源接入电路中测得电源两极间的电压为2.4V,当电路中有6C的电荷流过时，求：
（1）有多少其他形式的能转化为电能？
（2）外电路中有多少电能转化为其他形式的能？
变式题3.一台发电机用0.5A电流向外输电，在1min内将180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为（）
A．6V B．360V C．120V D．12V
【课后巩固题】
1．关于电源与电路，下列说法正确的是（）
A．外电路中电流由电源的正极流向负极，内电路中电流也由电源的正极流向负极B．外电路中电流由电源的正极流向负极，内电路中电流由电源的负极流向正极
C．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功
D．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷也做正功
2．关于电动势，下列说法正确的是（）
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加
B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多3．对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是（）
A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势
B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大
C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大
D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同。
4．下列有关电动势的说法正确的是（）
A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电量成反比
B．电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压
C ．非静电力做功越多，电动势就越大
D ．q
W
E 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
5．铅蓄电池的电动势为2V ,以下说法正确的是（ ） A ．电路通过1C 电荷量，电源把2J 的化学能转变为电能 B ．铅蓄电池的电动势为2V 就是铅蓄电池两极间的电压为2V C ．蓄电池能在1s 内能将2J 化学能转化为电能 D ．蓄电池将化学能转化为电能本领比一节干电池的大
6．电动势为1.2V 的计算器电池，若在电路中用1.2s 时间移送2C 的电荷量，则 （1）电源把多少焦耳的其他形式的能转化为电能？
（2）非静电力做功的功率多大？ 【自我总结】（成功者善于总结）
三、欧姆定律
把本节的内容自己总结一下，特别是对“电动势”概念的深入理解。 追求科学，需要有特殊的勇敢，思考是人类最大的快乐 —— 伽利略
图
2-3-1
[知识与技能]
1．知道什么是电阻及电阻的单位。
2．理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。
3．知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。 [过程与方法]
1．通过演示实验探究电流大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。 2．运用数学图象法处理物理问题，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力。 [情感态度与价值观]
本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力 【重点难点】
重点：欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题。 难点：伏安特性曲线的物理意义。
一、欧姆定律
探究问题：既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？
探究原理：利用如图所示的实验电路来研究导体A 中的电流跟导体两端的电压的关系。
实验过程：1、合上电键S ，改变滑动变阻器上滑片P 的位置，使导体两端的电压分别为0、2.0 V 、4.0 V 、6.0 V 、8.0 V ，记下不同电压下电流表的
欧姆定律
伏安
特性
曲线
定义：
常用_____表示电流I 、____表示电压U,这样画出的I-U 图象叫做导体的伏
安特性曲线
分类
线性元件： 非线性元件：
伏安特性曲线是_____ 伏安特性曲线不是_____ 电阻 定义式： ______________ 单位： _____，符号____
常用电阻单位：千欧（k Ω）和兆欧（M Ω） 1 k Ω=___Ω，1 M Ω=___ Ω 欧姆定律
内容：
导体中的电流跟导体两端的电压U 成___，跟导体的电阻R 成_______。
表达式： _______________
使用条件： 纯电阻电路中的_____________________
读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。
2、将得到的实验数据填写在表格中。换用另一导体B ，重复实验。 实验数据如下
U /V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I /A 导体A I /A
导体B
3、数据处理：描点作图的方法，是处理实验数据的一种基本方法。
用图象法。在直角坐标系中，用纵轴表示电压U ，用横轴表示电流I ，根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。根据这些点是否在一条直线上，来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。
图像如图2-3-2所示：
4、数据分析，得出结论
对于同一导体，U-I 图象是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。这个比值可以写成：R =
I
U
。对于不同的导体，这个比值不同，说明这个比值只与导体自身的性质有关。这个比值反映了导体的属性。
得出电阻的概念：电压和电流的比值R =I
U
，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。
5、欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
I =
R
U 注意：（1）电阻是导体本身的一种特性，所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。、对于给定导体，R 一定，不存在R 与U 成正比，与I 成反比的关系，R 只跟导体本身的性质有关。
（2）欧姆定律的适用条件：纯电阻电路，如金属导体和电解液。对于含有电动机等的非纯电阻电路和气体导电不适用。
二、导体的伏安特性
（1）伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，横坐标表示电压U ，这样画出的I-U 图象叫做导体的伏安特性曲线。如图2-3-3所示。
图2-3-2
图2-3-4
y I/A 1 1
注意：在I —U 图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即k =
R
U I 1
=。图线的斜率越大，电阻越小。
（2）线性元件和非线性元件
1、伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。
2、用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路，改变电压和电流，画出晶体二极管的伏安特性曲线，右图2-3-4所示，可以看出图线不是直线。
伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。
【重点、难点剖析】 1．关于R U I =
和I
U R =的理解 在物理公式中有的是定义式，有的是决定式，例如t Q I =是电流定义式，R
U
I =是电流的决定式，电流定义式t
Q
I =
中，电流I 并不会随Q 、t 的变化而变化，故不能说成I 和Q 成正比和t 成反比；而在电流的决定式R
U
I =中，电流的大小由导体两端的电压U 和导体
的电阻阻值决定，故可以说成电流I 和导体两端的电压成正比，跟导体的电阻R 成反比。
I
U
R =
是电阻的定义式，电阻阻值的大小与电阻两端的电压和通过电阻的电流大小无关，故不能说电阻阻值R 与电阻两端的电压U 成正比，与通过电阻的电流成反比。
2．数学图象中的斜率与物理图象中的斜率的比较
在数学图象中，由于纵横坐标的标度是一样的，其图像的斜率k 与图象与横轴的夹角的正切值相等，如图A 所示，θ=450,k=tan θ；而在物理图象中，由于横纵坐标的标度不一样，如图B ，同样的长度在纵坐标中表示1A ，而在横坐标中表示2V ,虽然角度θ仍为450,显然tan450的值与图象斜率表示的电阻的倒数不等。若k 值用
U
I
??计算，仍和电阻的倒数值相等。故在物理图像中不能采用测量图象和横轴夹角的办法计算k 值从而求解电阻的阻值。
3、（1）．公式R ＝U I 和I ＝U
R
的对比
R ＝U I
I ＝U R
电阻的定义式，适用于所有导体
欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电
不能说R ∝U ，R ∝1I ，R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定，与U
、I 大小无关 可以说I ∝U 、I ∝1
R
，I 的大小由U 、R 共同决
定
测量了U ，测量了I ，便可确定R ，为我们提
供了测量电阻的一种方法 知道了U 、R ，便可确定I ，为我们提供了除I
＝q
t
之外的一种计算电流的方法
（2）.“同体性”和“同时性”
在应用公式I ＝U
R
解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．
4、 （1）.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？ 内接法和外接法的电路图分别如图2－3－6所示．
图2－3－6
两种电路对比分析如下：
电路图
甲
乙
对比
电流表 接法
电流表内接法 电流表外接法 误差分析
电压表示数U V ＝U R ＋U A >U R 电流表示数I A ＝I R
R 测＝U V I A >U R
I R ＝R 真
误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V ＝U R 电流表示数I A ＝I R ＋I V >I R
R 测＝U V I A
I R
＝R 真
误差来源于电压表的分流作用
两种电
路的选 择条件
R 越大，U
R 越接近U V ，
R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U R
I R
可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R ?R A
R 越小，I R 越接近I A ， R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U R
I R
可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即R ?R V
（2）．如何从两种接法中选择电路？ 伏安法测电阻时两种接法的选择方法
为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是： (1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若R x ?R V ，宜采用电流表外接法；若R x ?R A ，宜采用电流表内接法．
(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R x
R V
，所以R x ＝R A R V 为临界值．当
R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x 内、外接法均可． (3)实验试触法：按图2－3－7接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法． 图2－3－7 类型一 欧姆定律的理解 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？ 恒定电流提高篇 1.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是 A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大 C ．电源内阻消耗的功率变小 D ．电路的总电阻变大 2.电源的效率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电阻的实验中得到的实验图线如图所示，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、.由图可知、的值分别为 A 、 、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中，当滑片向右移动时，两电表读数的变化是 （A ）○A 变大， ○V 变大 （B ）○A 变小，○V 变大（C ）○A 变大， ○V 变小 （D ）○A 变小，○V 变小 4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是 （ ） A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大 ηa ηb ηa ηb η3414132312122313 P 5.如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是 A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小 6.如图所示，电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S 2，则下列表述正确的是 A ．电源输出功率减小 B ．L 1上消耗的功率增大 C ．通过R 1上的电流增大 D ．通过R 3上的电流增大 7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R 1＝20 ，R 2＝30 ，C 为电容器。已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R 2的电功率约为6.67 W D.通过R 3的电流始终为零 8.如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，下面判断正确的是（ ） A ．L 1和L 3变暗，L 2变亮 B ．L I 变暗，L 2变亮，L 3亮度不变 C ．L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值 D ．L l 上电压变化值小于L 2上的电压变化值 m ΩΩ2E S R 0 R 1 R 2 M N 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. 高二物理：恒定电流知识点归纳 一、电流 1. 电流的形成：电荷的定向移动形成电流 只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．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，导线内的电场线保持和导线平行。 2. 电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 3. 电流的微观表达式：I=nqvS（n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）。 二、电动势 1. 物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。 2. 定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E 表示。 定义式为：E = W/q。 【关键一点】 ①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。 ②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。 ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 3. 电源（池）的几个重要参数 ①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。 ②内阻（r）:电源内部的电阻。 ③容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h，mA·h。 【关键一点】 对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。 三、部分电路欧姆定律 1. 内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比． 2. 公式： 3. 适用条件：金属导电或电解液导电、不适用气体导电． 4. 图像 【关键一点】 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， 十一、恒定电流1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W ＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反) R串＝R1+R2+R3+ 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3+电压关系U总＝U1+U2+U3+ U 总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1+P2+P3+ P总＝P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off挡。(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。11.伏安法测电阻电流表内接法：电流表外接法：电压表示数：U＝UR+UA 电流表示数：I＝IR+IVRx的测量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真Rx的测量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R) 1．下列说法正确的是 ( ) A ．电源被短路时，放电电流无穷大 B ．外电路断路时，路端电压最高 C ．外电路电阻减小时，路端电压升高 D ．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 2．直流电池组的电动势为E ，内电阻为r ，用它给电阻为R 的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U ，通过电动机的电流是I ，下列说法中正确的是 （ ） A ．电动机输出的机械功率是UI B ．电动机电枢上发热功率为I 2R C ．电源消耗的化学能功率为EI D ．电源的输出功率为EI-I 2r 3．A 、B 、C 是三个不同规格的灯泡，按图2-34所示方式连接恰好能正常发光，已知电源的电动势为 E ，内电阻为r ，将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则三个灯亮度变化是（ ） A ．都比原来亮 B ．都比原来暗 C ．A 、B 灯比原来亮，C 灯变暗 D ．A 、B 灯比原来暗，C 灯变亮 4．如图2-35所示电路中，电源电动势为 E ，内阻为r ，电路中O 点接地，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，M 、N 两点电势变化情况是（ ） A ．都升高 B ．都降低 C ．M 点电势升高，N 点电势降低 D ．M 点电势降低，N 点电势升高 E ．M 点电势的改变量大于N 点电势的改变量 5．如图2-36所示的电路中，电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合，C 是极板 水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P ，欲使P 向下运动，应 断开电键( ) A ．S 1 B ．S 2 C ．S 3 D ．S 4 6．如图2-37所示电路中，电源的总功率是40W ，R 1=4Ω，R 2=6Ω，a 、b 两点间的电压是4.8V ，电源的输出功率是37.6W 。求电源的内电阻和电动 势。 课后巩固 1.电源电动势为ε，内阻为r ，向可变电阻R 供电.关于路端电压，下列说法中正确的是 ( ) A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B ．因为U =IR ，所以当R 增大时，路端电压也增大 C ．因为U =IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大 D ．因为U =ε-Ir ，所以当I 增大时，路端电压下降 2．一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为 （ ） A ．1Ω B ．2Ω C ．4Ω D ．8Ω A B C P 图2-34 R 1 R 3 M O P N E R 2 图2-35 图2-36 R E a b 图2-37 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】 高二物理《恒定电流》练习题 一．选择题（共12小题） 4．A点的电势比C点电势低5V，D点的电势比A点电势高4V，则电流计G（） 5．如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成A1（0﹣3A）和A2（0﹣0.6A）的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是（） 一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（） 12 不是远大于R1或R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数将（） 123 13．要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）、电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）、电压表（量程为0～3V，内限约3kΩ）、滑动变阻器一个、电键一个、导线若干． ①实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）． ②根据实验原理，闭合开关前，滑片应处于滑动变阻器（“最左端”“最右端”） ③根据实验原理图，将实物图甲中的实物图连线补充完整 ④实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．小灯泡伏安特性曲线变化的原因 是． 三．解答题（共3小题） 14．一只电流表的满偏电流为I g=3mA，内阻为R g=100Ω， （1）若改装成量程为I=30mA的电流表，如何改装？电阻阻值为多大？ （2）若将改装改装成量程为U=15V的电压表，如何改装？电阻阻值为多大？ 15．（2006?江苏模拟）一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N 的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．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30s内，电动机线圈所产生的热量； 《恒定电流》复习学案 ●知识点一：电流 1、电流的形成条件： 2、电流的定义式： 3、电流的微观表达式 4、等效电流 练习1：已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？ 练习2：关于电流，以下说法中正确的是（）。 A. 在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 B. 电流的方向就是电荷定向移动的方向 C. 电流总是从电势高的一端流向电势低的一端 D. 导体两端没有电压就不能形成电流 练习3：在示波管中，2s内有6.0×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流强度大小为（）。 A. 4.8×10－6A B. 3×10－3A C. 9.6×10－6A D. 无法确定 ●知识点二：电动势 电动势定义： 练习4：：下列关于电动势的说法，正确的是（） A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。 B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大 D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大 ●知识点三：欧姆定律 1、欧姆定律内容： 2、欧姆定律的使用条件： 练习5：在截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为（） A. 0 B. Iρe/S C. IS/ρe D. Ie/ρS 练习6：根据欧姆定律公式I U R =，变形得到R U I =。则下列说法中正确的是（） A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B. 欧姆定律只适用于纯电阻电路 C. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关练习7：有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如右图所示， 电阻最大的导体是（） A．a B．b C．c D．d ●知识点四：串并联电路、误差分析及电表改装与校对 1、串并联电路的特点 2、内外接的原则及误差分析 3、电表改装的原理及校对电路图 练习8：如图所示，电源电压不变，R 1 ∶R 2 =4∶1。当K 1 断开，K 2闭合时，电流表示数I 1 。当K 1 、K 2 都闭合时，电流表示数为I 2 。 则I 1 与I 2 之比为〔〕 (A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5 练习9：电路如图所示，已知电流表的示数为0.8A，R=5Ω，流 过L 2 的电流为0.3A,求灯L 2 的电阻有多大？ 练习10：如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（右电流表改装而成）指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少，则 A．油量增加，R增大，油量表指针偏转变小 B．油量增加，R减少，油量表指针偏转变大 C．油量减少，R增大，油量表指针偏转变大 D．油量减少，R减少，油量表指针偏转变小 ●知识点五：焦耳定律 1、焦耳定律内容： 2、电功和电热的区别与联系 （1）区别 电功是指输入某段电路的全部电能，或这段电路上消耗的全部电能：W＝UIt。 电热是指在这段电路上因发热而消耗的电能：Q＝I2Rt。 （2）联系 从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：W≥Q，即UIt≥I2Rt。 在纯电阻电路中，如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等构成的电路，电流做功全部转化为内能，电功等于电热，即W＝Q或UIt＝I2Rt，在计算电功和电热时，可采用公式W＝Q＝UIt＝I2Rt＝ R U2 ·t＝Pt中任一形式进行计算。 在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽，给蓄电池充电、日光灯等，电流做功除了一部分转化为内能外，还有一部分转化为机械能或化学能等，此时有W＞Q ，或 一、对电流概念的理解 1、下列有关电流的说法中正确的是（） A在电解液中阳离子定向移动形成电流，阴离子定向移动也形成电流 B 粗细不均匀的一根导线中通以电流，在时间t 内，粗的地方流过的电荷多，细的地方 流过的电荷少 C通过导线横截面的电荷越多，则导线中电流越大 D物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 二、电流的微观表达式 2、有一横截面为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为 e，电子的定向移动速度为v，在 t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目 N 可表示为（） A ． nvSt B． nvt C． It/e D． It/Se 三、电流的计算 3.某电解质溶液，如果在 1 s 内共有 18 1.0 × 10 19 个一价负离子通5.0 × 10 个二价正离子和 过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是（） A 0 B 0.8A C 1.6A D 3.2A 4.一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上Q 库伦的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流为多大（） Q A Q B 2 Q2Q C 2 D 四、对电动势概念的理解 5.下列关于电动势的说法中正确的是 A电动势的大小与非静电力的功成正比，与移送电荷量的大小成反比 B电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 C电动势公式 E=W/q 中 W 与电压 U=W/Q 中的 W 是一样的，都是电场力的功 D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 五、电路中的能量转化 6.将电动势为 3.0V 的电源接入电路中，测得电源两节间的电压为 2.4V ，当电路中有 6C 的电荷流过时，则 A有 18J 其它形式的能转化为的电能 B外电路有 14.4J 的电能转化其他形式的能 - C内电路有 3J 的电能转化其他形式的能 D内电路有 3.6J 的电能转化其他形式的能 六、伏安特性曲线 7.用伏安法测小灯泡的电阻 （ 1）画出电路图 （ 2）将图中实物按电路图连接好 学习必备欢迎下载 第十一章恒定电流 第一单元基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1．电流：电荷的定向移动形成电流． （1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． （2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev． ②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA 2．电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3．半导体与超导体 (1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. （3）超导体 ①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件 伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小． ②I、U、R必须是对应关系．即I 是过电阻的电流，U是电阻两端的电压． 高中物理恒定电流中电阻定律课堂导学案新 人教版选修 一、实验探究：导体的电阻与长度、横截面积、材料之间的定量关系。实验一：探究电阻R与长度L之间的关系： 1、应选择哪几根电阻丝进行实验？ A、L=0、5m铁线 B、 L=0、5m铁铬线 C、L=0、5m镍铬线 D、L=1m镍铬线 E、S=0、16mm2 锰铜线 F、S=0、08mm2 锰铜线– 0、6A3A–3V15V 2、应如何连接电路？3应记录哪些数据？请设计自己的数据记录表。 4、分析数据可得：电阻R与长度L间的关系是： 。实验二：探究电阻R与横截面积S间的关系： 1、应选择哪几根电阻丝进行实验？ A、L=0、5m铁线 B、 L=0、5m铁铬线 C、L=0、5m镍铬线 D、L=1m镍铬线 E、S=0、16mm2 锰铜线 F、S=0、08mm2 锰铜线– 0、6A3A–3V15V 2、应如何连接电路？ 3、应记录哪些数据？请设计自己的数据记录表。 4、分析数据可得：电阻R与横截面积S的关系是： 。实验三：探究电阻R与材料的关系： 1、应选择哪几根电阻丝进行实验？ A、L=0、5m铁线 B、 L=0、5m铁铬线 C、L=0、5m镍铬线 D、L=1m镍铬线 E、S=0、16mm2 锰铜线 F、S=0、08mm2 锰铜线– 0、6A3A–3V15V 2、应如何连接电路？ 3、应记录哪些数据？请设计自己的数据记录表。 4、分析数据可得：电阻R与材料的关系是： 。 二、理论探究：根据所学知识，试从理论上对上述实验一和实验二的结果进行说明？ 三、电阻定律： 1、电阻定律的内容；表达式为： 。 2、表达式中的比例系数ρ叫做，是表征的物理量。数值上等于，反映了对导体电阻值的影响。 四、课堂小结： 恒定电流 1.电流： 1)定义：电荷的定向运动。 2)形成条件： a)导体中有能自由移动的电荷 导体提供大量的自由电荷。金属导体中的自由电荷是自由电子，电解液中的自由电 荷是正、负离子。 b)导体两端有电压。 3)电流的大小——电流强度——简称电流 I q a)宏观定义： t b)微观定义： I nqsv c)国际单位：安培 A d)电流的方向：规定为正电荷定向运动的方向相同（电流是标量） e)电流的分类：方向不随时间变化的电流叫直流，方向随时间变化的电流叫交流， 大小方向都不随时间变化的电流叫做稳恒电流。 2.电阻 1)物理意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用。 U R 2)定义式：I 国际单位Ω（R既不与U成正比，也不与I 成反比） L R 3)决定式（电阻定律）：S 3.电阻率： 1)意义：反映了材料的导电性能。 RS 2)定义： L 3)与温度的关系 金属：ρ随 T ↑而↑ 半导体：ρ随 T ↑而↓有 些合金：几乎不受温度影响 4. 串并联电路 1) 欧姆定律： a) 内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 U U I IR 或 R b) 表达式： R 或 U I c) 适用条件：金属或电解液导电（纯电子电路） 。 2) 串联电路 a) 电路中各处电流相同． I=I 1=I 2=I 3=?? b) 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2 +U 3?? c) 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即 R=R ＋R ＋?＋ R 12 n U 1 U 2 L U n I R 1 R 2 R n d) 串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即 P 1 P 2 L P I 2 n e) 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即 R 1 R 2 R n 3) 并联电路 a) 并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3?? b) 并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和 I=I 1＋ I 2＋ I 3=?? 1 1 1 c) 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。 R = R 1 + R 2 +? + 1 R n 4) 伏安特性曲线： a) 定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。 b) 意义：斜率的倒数表示电阻。 c) 对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。 金属 非金属 一些合金 选择题（共20小题） 1、如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（） 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．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C． 溶液内电流方向从A到B，电流I= D． 溶液内电流方向从A到B，电流I= 2、某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（） A．0A B．0.8A C．1.6A D．3.2A 3、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程减小 D．上述说法都不对 4、将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则（） A．两表头指针都不偏转 B．两表头指针偏角相同 C．改装成电流表的表头指针有偏转，改装成电压表的表头指针几乎不偏转 D．改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转 5、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（） A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mV C．流过M、N的电流为2μA D．流过M、N的电流为20mA 6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） A．在R上串联一比R小得多的电阻 B．在R上串联一比R大得多的电阻 C．在R上并联一比R小得多的电阻 D．在R上并联一比R大得多的电阻 7、电流表的内阻是R g=200Ω，满偏电流值是I g=500μA，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（） A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻 C．应串联一个1800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻 8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（） A．A1的读数比A2的读数大 B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大 C．V1的读数比V2的读数大 D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大 9、如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（） A．9500Ω，9.95×104ΩB．9500Ω，9×104Ω C．1.0×103Ω，9×104ΩD．1.0×103Ω，9.95×104Ω 10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（） A．电压表的内电阻越小，测量越精确 B．电流表的内电阻越小，测量越精确 C．电压表的读数大于R X两端真实电压，R X的测量值大于真实值 D．由于电流表的分流作用，使R X的测量值小于真实值 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 高二物理恒定电流知识点总结 知识点 实验 部分电路：I=U/R 闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件：用于金属和电解液导电 规律 电阻定律：R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律： 公式：W=qU=Iut 纯电阻电路：电功等于电热 非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能 电功 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI 电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100?=?=E U P P 总出η， 电功率 伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响 电表的改装：多用电表的应用， 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv 电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量 1、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中，通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图14-5所示，根据图线可知（ ） A.甲的两端电压总比乙两端电压大 B.甲电阻比乙的电阻小 C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小 D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等 2、如图14-6所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是（ ） A.路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等 B.电流都是I 0时，两电源的内电压相等 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 3、在如图14-16所示电路中，当变阻器Ｒ３的滑动头Ｐ向ｂ端移动时，（ ） A ．电压表示数变大，电流表示数变小 B ．电压表示数变小，电流表示数变大 C ．电压表示数变大，电流表示数变大 D ．电压表示数变小，电流表示数变小 4．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将 头发吹干。设电动机线圈电阻为R 1 ，它与电热丝电阻值R 2 串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则有（ ） ①．UI P = ②．)(212R R I P += ③．UI P > ④．)(212R R I P +> A ．①② B ．①④ C ．②③ D ．③④ 图 14-5 图 14-6 图14-16北京市高三物理二轮复习 恒定电流专题教学案(一)
高中物理高考专题练习恒定电流(word含答案)
高中物理第二章恒定电流导体中的电场和电流知识导学案新人教选修
高二物理：恒定电流知识点归纳
1003恒定电流导学案要点
高中物理选修-公式总结
高二物理恒定电流
高中物理选修3-1恒定电流全套导学案学案
高二物理恒定电流练习题
《恒定电流》复习学案
高二物理恒定电流专题复习.doc
高中物理恒定电流知识点及例题详解
高中物理 恒定电流中电阻定律课堂导学案 新人教版选修
高中物理恒定电流知识点总结
(完整版)高中物理恒定电流经典习题20道-带答案
高中物理第二章恒定电流焦耳定律学案新人教选修
高二物理恒定电流知识点总结
相关主题
文本预览