高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
山东省乐陵市第一中学2015高中物理 2.1电源和电流复习探究案新人教版选修1-1
探究1、如何形成持续电流
①有AB两个导体，分别带等量异种电荷，它们的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线R，导线中的自由电荷将如何移动？
②AB周围的电场如何变化？③AB间的电势差如何变化？
④导线中的电流吗？如果有是瞬时的还是持续的？电流方向如何？
⑤你有办法让导线中有持续的电流吗？如果想要有持续的电流，我们需要有一个怎样的装置？
⑥什么叫电源？电源的作用是什么？⑦请类比下面水流装置体会电源作用。
探究
2．恒
定电场①你知道导线R中电场的方向吗？导线中的电场仅由电源产生吗？
1．如何定义恒定电场？恒定电场是不是匀强电场？
2．如何形成恒定电场？
3．恒定电场的特点：
探究3．恒定电流：
1．什么是电流？
2．形成电流的条件是什么？
3．电流的定义？定义式？物理意义？单位？
4．方向的规定？实际方向？标矢量性？
探究4．电流的微观表达式：
n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率
在时间t内通过导体某截面的电量为：
所形成的电流为：
思考题：如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？
怎样解释？电子定向移动的速率约10-5m/s 电子热运动的平均速率105m/s
电场的传播速率3×108m/s.
达标练习：
1．关于电流的概念，下列说法正确的是()
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子定向移动的速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．电流的传导速率越大，电流越大
２．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是()
A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同
３.某电解池中，若在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，那么通过这个截面的电流是()A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
４.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有() A．自由电子定向移
动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝I
neS
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c D．自由电子定向移动的速率为v＝I
ne
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全 第一章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体 1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-?=的电荷，叫元电荷。说明：任意带电体的电荷量都是 元电荷电荷量的整数倍。 2.使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空、点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 ⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 ⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式： q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 ⑶ 单位：N/C 或V/m 。 ⑷ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q ：场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d ：两点沿电场线方向的距离 （5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 （6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。 ⑶ 任意两条电场线不相交。 ⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。 ⑸ 沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。 3. 匀强电场 ⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。 ⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
选修3-1 第二章 第一节《电源和电流》教学设计 一教材分析 学生在学习了第一单元的静电场，对电场力做功，电势能的变化已经有了已经有了较深刻的认识，此刻不失时机的引导学生认识恒定电场，是符合学生心里特点。教材首先利用学生已经学过的等势体上电荷的分布和转移情况，然后引导学生分析恒定电场形成的过程，并引出了电源和恒定电流的定义，和物理意义。教师引导学生分析思考，这样更能激发学生的求知欲和学习物理的兴趣。 二教学目标 1、知识与技能：①了解电源的形成过程。②掌握恒定电场和恒定电流的形成过程 2、过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。 3、情感与价值观：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问题。 三、教学重点、难点 1、理解电源的形成过程及电流的产生。 2、会灵活运用公式计算电流的大小。 四学情分析 恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电场的基础和保证，学生参与了静电场的学习中，对电场研究有了重要性的一定认识，既充满期待， 但是静电场的电势能，电场力做功，让学生觉得知识有些凌乱，因此，课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结（最好是教师先听学生的总结，再加以点评，这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感。 五、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 六、课前准备
投影片，多媒体辅助教学设备 七课时：一课时 八、教学过程 （一）、电源 （投影）教材图2.1－1，（如图所示）
的电流？ （投影）教材图2.1－2，（如图所示） 特点呢？ （二）、导线中的电场 （投影）教材图2.1－3，（如图所示） 【说明】图中各部分的意义，取出图中方框中的一小段导线及电场线放大后进行研究，如图2.1－4所示。
高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么就是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学得神奇,实验得乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂得运动——简谐运动 1、机械振动 振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动？ 微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征？ [演示实验] (1)一端固定得钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)] 提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体
各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征？ 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。 2、简谐运动 简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子得振动 讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点 b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。 (2)弹簧振子为什么会振动？ 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。 回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。 (3)简谐运动得特征 弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。 3、简谐运动得位移图象——振动图象 简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢？简谐运动得位移指得就是什么位移？(相对平衡位置得位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动 一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代
第一章 电场 电流 Ⅰ 学习目标 知识与技能 1．知道点电荷模型，认识电荷守恒定律和库仑定律。 2．了解电场强度的概念，会用电场线、电场强度等来描述电场。 3．举例说明形式多样的静电现象。 4．了解电容器的结构和作用，知道电容的单位。 5．认识描述电流强弱的物理量，知道电源的电动势。 6．了解电阻型用电器的热功率，认识焦耳定律、电流的热效应。 过程与方法，情感、态度和价值观 1．通过查阅资料，拆解、观察、动手操作等形式，初步了解并正确使用常见家用电器。 2．通过万有引力定律与库仑定律的对比，进一步认识自然规律的多样性和统一性。 Ⅱ 学习指导 一、本章知识结构 ????? ???????????????????热效应电阻电流电动势电源电路电容器静电现象电场强度库仑定律静电场电荷—— 二、本章重难点分析 第一节 电 场 1．库仑定律 (1)内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (2)公式：2 21r q q k F = (3)静电力常量：k ＝9.0×109N ·m 2／C 2 (4)适用条件：真空中的两个点电荷。 例题：真空中两个点电荷之间库仑力为F ，当两个电荷所带的电荷量都增加到原来的n 倍，距离变为原来的n 1时，它们间的库仑力是多少？ 解答：直接利用库仑定律得：221 r q q k F = 两个电荷所带的电荷量都增加到原来的n 倍，距离变为原来的n 1后， F n r q q k n n r nq nq k r q q k F 422142 221221==?='''='。 2．电场强度
第二章 静电场和恒定电流电场 §2.1 静电场的基本方程 1 静电场的定义：场的源－电荷，相对于观察者（坐标系）静止。 2 静电场的基本方程： 0=?? t ，因此有 ????? ??=??==??==??=??0 00 B H B D E D E H μρε 可以发现电场量（ε,,D E ）与磁场量（μ,,B H ）无耦合，故可以单独研究静电场和静磁 场。于是静电场的基本方程是 ?????=??==??ρ εD E D E 3 静电场的物理特性；1）场源：电荷，散度源，旋度为零，是保守场，可以定义势能。2）电力线：非环，始于正电荷或带正电荷的导体或无穷远，终于负电荷或带负电荷的导体或无穷远。3）与磁场关系：无关。 §2.2 电位 1 为什么需要电位：1）电位作辅助量，简化求解过程，矢量变标量。2）静电场电位有物理意义：电位是单位正电荷的势能。3）电位比电场易测量。 2 电位定义：前提是旋度为零。 任何标量梯度的旋度恒等于零：0=???? （梯度的物理解释：最陡） 因此只要让?-?=E 静电场的旋度方程自然满足。 3 电位的物理意义： 任意一点A 的电位等于把单位正电荷从该点移到电位参考点P （零电位点）电场力所做的功，也就是外力克服电场力把单位正电荷从电位参考点（零电位点）移到该点所做的功。数值上也就是单位正电荷所具有的势能。 ???? ??=-==??=??-=?→?=?=P A A P A P A P A P A P A P A AP d l d l d l d E l d E q l d F W ?????? 上式结果与A 点到P 点的具体路径无关，这是因为
测定电源电动势和内阻 1. 实验原理 本实验的原理是闭合电路欧姆定律． 1) 具体方法 a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读 出几组U 、I 值，由U ＝E －Ir ，可得：r I E U 11-=，r I E U 22-=，解之得： ?????? ?--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R 的阻 值，多测几组U 、I 的值(至少测出6组)，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U －I 图象中描点作图，由图象纵截距找出E ，由图象斜率 r I E I U tan m ==??= θ找出内电阻，如实验图10-2 所示． ? 由于电源内阻r 很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话， g R r r +=测，内阻测量的误差太大． ? 由于偶数误差的存在，方法(1)的结果可能存在较大的误差，因此在实验 中采取方法(2)处理数据． 2. 实验器材 电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池． 3. 实验步骤 1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动 触头滑到使接入电阻值最大的一端． 2) 闭合开关S ，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表 的示数．
4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和 电流表的示数． 5) 断开开关S ，拆除电路． 6) 在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴，作出U —I 图象，利用图象求出E 、r ． 4. 数据处理的方法 1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U 、 I 值，做U －I 图象，所得图线延长线与U 轴的交点即为电动势E ，图线斜率的值即 为电源的内阻r ，即m I E I U r = ??= ．如实验图10-2所示． 2) 应注意当电池内阻较小时，U 的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3(甲) 所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大． 为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3(乙)所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r ． 5. 实验误差分析 1) 偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U —I 图象时描点不很准确． 2) 系统误差 a) 电流表相对电源外接 如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir 中的I 是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。设通过电源电流为I 真，电流表读数为I 测，电压表内阻为R v ，电压表读数为U ，电压表分流为I v ，由电路结构， I I I I U R v v v 真测，而=+= ，U 越大，I v 越大，U 趋于零时，I v 也趋于零。
第四章电磁感应 划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学
生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景 （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的 （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释 （4）电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点 （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的 （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么 （4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他 发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实 验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么 （5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么谈谈 自己的体会。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C）
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 1．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，电流必定不为零 解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安． 2．关于电源以下说法正确的是() A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差 B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能 C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流 D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 解析：选B.电源的作用是维持正、负极之间恒定的电势差，这需要电源不断地将负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故A错．从能量角度来看，电源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，B对．电
路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错． 3．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相同 D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 解析：选CD.同一根导线上的电流相等，故C 对．由I ＝nqS v 知，D 对． 4．一个电解槽中，单位体积的正、负离子数都是n ，每个离子带电荷量为q ，正、负离子的平均定向运动速度都为v ，电解槽的横截面积为 S ，试求通过电解槽的电流． 解析：在电解槽中，在垂直于v 的方向上我们取一横截面，在单位时间内通过这个横截面的正、负离子数均为N ＝v Sn ，由于正负离子形成的电流同向，所以，电解槽中的电流为： I ＝2Nq t ＝2nqS v 1 ＝2nqS v . 答案：2nqS v 一、选择题 1．(2011年临沂高二检测)关于电源的作用，下列说法正确的是( ) A ．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 B ．电源的作用是能直接释放出电能 C ．电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流 D ．电源的作用就是使自由电荷运动起来 解析：选C.电源并不是产生电荷的装置，它的作用是保持导体两端有一定的电势差，从而使电路中有持续的电流产生，故只有C 正确． 2．金属导体中有电流时，自由电子定向移动的速率为v 1，电子热运动速率为v 2，电流的传导速率为v 3，则( ) A ．v 1最大 B ．v 2最大 C ．v 3最大 D ．无法确定 解析：选C.电场传播的速率(或电流的传导速率)等于光速，而电子无规则热运动的速率，常 温下数量级为105 m/s ，自由电子定向移动的速率数量级一般为10－5 m/s ，所以C 选项正确． 3．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13 A C ．9.6×10－6 A D ．3×10－6 A 解析：选A.I ＝q t ＝ne t ＝6×1013×1.6×10－192 A ＝4.8×10－6 A.
高中物理：电场、电流练习（含答案） 1、在光滑绝缘水平面上,有两个相距较近的带同种电荷的小球,将它们由静止释放,则两球间() A．距离变大,库仑力变大 B．距离变大,库仑力变小 C．距离变小,库仑力变大 D．距离变小,库仑力变小 2、法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场．图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,以下几种说法正确的是() A．a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电荷量 B．a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电荷量 C．a、b为异种电荷,a带电荷量等于b带电荷量 D．a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电荷量 3、处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子,利用此原理可以进行静电除尘．如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被电极吸附,停止转动手摇起电机,蚊香的烟雾又会袅袅上升．关于这个现象,下列说法中正确的是() A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上 B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小 C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大 D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变,离铝板越近则加速度越大
4、如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当用外电路中的电流变化来说明电容增大时,导电液体的深度h变化为() A．h增大B．h减小 C．h不变D．无法确定 5、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示该电池() A．能将1.5 J的化学能转变成电能 B．接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5 V C．它存储的电能比电动势为1.2 V可充电电池存储的电能多 D．将1 C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功 6、从白炽灯上标有“220 V100 W”的数据中,我们可以确定() A．该电灯的额定电压为220 V,额定电流为11 5 A B．给电灯加上110 V电压,通过它的电流一定为5 11A C．该电灯正常发光时的电阻为484 Ω D．该电灯在电路中发光时,它实际消耗的功率一定等于100 W 7、下列关于点电荷的场强公式E＝kQ r2的说法中,正确的是() A．在点电荷Q的电场中,某点的场强大小与Q成反比,与r2成正比B．Q是产生电场的电荷,r是场强为E的点到Q的距离 C．点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都指向点电荷Q D．点电荷Q产生的电场中,各点的场强方向一定都背向点电荷Q 8、下列哪些措施是利用了静电() A．精密仪器外包有一层金属外壳 B．家用电器如洗衣机接有地线 C．手机一般装有一根天线 D．以上都不是
实验十测定电源电动势和内阻 【实验目的】 1、学会用电流表和电压表测量电源电动势和内阻。 2、熟练掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。 3、练习利用平均值法和图象法处理数据，提高实验的准确 度。 【教学重点】 用电流表和电压表测量电源电动势和内阻。 【教学难点】 练习利用平均值法和图象法处理数据，提高实验的准确度。【提问导入】 什么叫做电源的电动势？电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。那么是怎么测量出来的呢？ 【实验原理】 如图所示电路中，根据闭合电路的欧姆定律可得 E＝U+Ir （1） 当改变R的阻值时，测出两组I、U值代入方程（1）中得 E＝U1+I1r （2）
E＝U2+I2r （3） 由（2）、（3）可以求出E、r，但误差可能很大，在实验中，为了减小误差，可以用图像法测电动势和内阻。 【注意事项】 1、为了使路端电压变化明显，电池的内阻应大一些。 2、干电池在大电流放电时，极化现象较严重，电动势E会 明显下降，内阻r会明显增大，因此，实验中电流不宜过 大，并应迅速读数，每次读完立即切断电源。 3、要测出不少于6组I、U数据，且电压U变化范围宜大 些，画U－I图象时，要使尽可能多的点在直线上，不在直 线上的点均匀分布在直线两侧。 【实验器材】 1、电池盒2个， 2、5号电池2节， 3、小开关， 4、伏特表， 5、安培表， 6、滑动变阻器， 7、导线6根。 【实验步骤】 1、用电压表直接接在电池两极，粗测电池的电动势。 2、确定电流表、电压表的量程，按照图1所示把器材连接 好。 3、检查无误后，将滑动变阻器的滑片置于阻值R最大，闭 合电键，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中，然 后逐渐减小R的阻值，再测出5组电压和电流值，也记录 在表格中。
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——全册教案，，试卷，教学课件，教学设计等一站式服务—— 全力满足教学需求，真实规划教学环节 最新全面教学资源，打造完美教学模式 第四章电磁感应 4.1 划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点
知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？ （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？
第十章 电流和电场 一、基本要求 1、要求从电场的观点阐明稳恒电流的原理，掌握电流的稳恒条件，确切理解电流密度矢量，电动势概念； 2、掌握直流电路的基本规律：欧姆定律、基尔霍夫定律、焦耳定律，并能熟练地运用它们解决有关直流电路问题。 二、基本概念和规律 1、电流的稳恒条件 1）电流产生的条件 一是物体内有可以移动的自由电荷，因我们只讨论导体内的电流，所以这里的物体必须是导体。 二是导体内要有电场，或导体两端存在电势差。 2）电流密度矢量 为了细致描述导体中各点的电流分布，引入电流密度矢量，它的大小为垂直于电流方向的单位截面上通过的电流强度，方向为该点电流的方向，即 dS dI 0 = 电流密度描述了一个矢量场——电流场，电流场可用电流线（线）形象地描述。 通过导体中任意截面S 的电流强度为 ????==S S jds d I θcos · 式中θ为面元ds 的单位法线矢量与电流方向（即与方向）之间的夹角。上式说明：电流强度是电流密度的通量。 3）电流的连续性方程 在电流场中，电荷守恒定律体现为电流的连续性方程： dt dq d S - =??· 它说明：单位时间内从闭合曲面S 净流出的电量（即电流强度），应等于闭合曲面S 内单位时间电量的减少。它亦说明：电流线起始于正电荷减少的地方，终止于正电荷累积的地方。 4）电流的稳恒条件 稳恒电流是指不随时间变化的电流，电流的稳恒条件是
0·=??S d 上式说明：在稳恒电流（即直流电）的情况下，在单位时间内流入任一闭合曲面S 的电量必等于从该闭合曲面S 流出的电量，或者说：稳恒电流线连续地穿过闭合曲面。因此，稳恒电流线是闭合曲线，也就是说，稳恒电流的电路必定是闭合的。 维持稳恒电流场的电场称为稳恒电场。它具有与静电场相同的基本规律和性质。满足静电场的高斯定理和环路定理（因而可以引进电势概念）。产生稳恒电场的电荷分布不随时间改变。两者的区别在于：激发静电场的电荷是静止的，在静电平衡时，导体内的场强处处为零；而激发稳恒电场的电荷是运动的，导体内的场强不为零。 2、稳恒电路的基本规律 1）欧姆定律 欧姆定律的理论基础是稳恒电场的环路定理 ∮L 0· =d a 、部分电路欧姆定律 a) 一段均匀电路的欧姆定律 积分形式：IR l d E U U b a b a ==-?· 微分形式：γ= 式中γ为导体的电导率，等于电阻率ρ的倒数，由导体性质决定。上式说明，稳恒电流场中任一点的电流密度与该点的场强成正比。 当导体的截面S 或电阻率不均匀时，其电阻可由下式计算 ?=L S dl R ρ b ） 一段含源电路的欧姆定律 IR U U b a ±∑+±∑=-ε 即一段含源电路两端的电势差等于该段电路上各分段电势差之代数和。 式中ε±∑、IR ±∑取代数和，理应根据电势差（即电压）的概念来确定ε、IR 的正负。由?=-b a d U U b a ·可知，电势差U a －U b 是将单位正电荷由a 点沿该段含源电路积 分到b 端时稳恒电场力所作的功。这积分路径的方向称为进行方向。当该段电路上的进行方与电流方向相同时，电阻（包括电源内阻）上的电势差IR 取正，当该段电路上的进行方向与电流方向相反时，电阻（包括电源内阻）上的电势差IR 取负；当进行方向由电源的正极到负极时，ε取正，当进行方向由电源的负极到正极时，ε取负。 b 、闭合电路欧姆定律 0=±∑+±∑IR ε 即沿闭合电路绕一周，电势差的代数和为零。 这里的ε、IR 的正负规定与一段含源电路的欧姆定律中ε、IR 的正负规定相同，只 是将进行方向改为绕行方向。由稳恒电场的环路定理∮L 0· =d 可知，稳恒电场场强沿闭合电路的积分为零，沿闭合电路积分的方向称为绕行方向。在选定绕行方向后，若绕行方向与电流方向相同时，电阻（包括电源内阻）上的电势差IR 取正，反之，取负；当绕行方向由电源的正极时，ε取正，反之，ε取负。 因此在运用闭合电路欧姆定律时，一是应在电路中首先标出电流方向，二是应标出回路绕行方向，然后根据沿闭合电路一周，电势差的代数和为零列方程，最后求解。若计算
人教版 高中化学教材目录 必修1 走进物理课堂之前物理学与人类文明 第一章运动的描述 1 质点参考系和坐标系 2 时间和位移 3 运动快慢的描述──速度 4 实验：用打点计时器测速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与速度的关系 4 自由落体运动 5 伽利略对自由落体运动的研究 第三章相互作用 1 重力基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力 4 力的合成 5 力的分解 第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 3 牛顿第二定律 4 力学单位制 5 牛顿第三定律 6 用牛顿运动定律解决问题（一） 7 用牛顿定运动律解决问题（二） 必修2 第五章曲线运动 1 曲线运动 2 平抛运动 3实验：研究平抛运动 4 圆周运动 5 向心加速度 6 向心力 7 生活中的圆周运动 第六章万有引力与航天 1 行星的运动 2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律 4 万有引力理论的成就 5 宇宙航行 6 经典力学的局限性 第七章机械能及其守恒定律 1 追寻守恒量—能量 2 功 3 功率 4 重力势能 5 探究弹性势能的表达式 6 实验：探究功与速度变化的关系 7 动能和动能定理 8 机械能守恒定律 9 实验：验证机械能守恒定律 10 能量守恒定律与能源 选修1-1 第一章电场电流 一、电荷库仑定律 二、电场 三、生活中的静电现象 四、电容器 五、电流和电源 六、电流的热效应 第二章磁场 一、指南针与远洋航海 二、电流的磁场 三、磁场对通电导线的作用 四、磁场对运动电荷的作用 五、磁性材料 第三章电磁感应 一、电磁感应现象 二、法拉第电磁感应定律 三、交变电流 四、变压器 五、高压输电 六、自感现象涡流 七、课题研究：电在我家中
选修3-5知识梳理 一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ （一）量子论 1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容： ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。 ②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。 ③到1925年左右，量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 （二）黑体和黑体辐射 1．热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐 射来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射 的物体。 3．实验规律： 1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短 方向移动。
导体中的电场和电流 课前了解 1.自由电子定向移动就能形成电流，怎么样才能使自由电子定向移动呢？ 答案：使导体两端有电压. 2.将小灯泡接在充满电的电容器两端，看到小灯泡闪亮一下后就熄灭了，而在手电筒里的小灯泡却能正常发光，这是为什么呢？ 答案：在充满电的电容器两端接上小灯泡，电容器中的电荷通过小灯泡电路放电，正负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在小灯泡电路中形成持续的电流.而手电筒中的电池可以使电路中保持有持续的电流. 学习目标 1.知道什么是电源，电源在电路中的作用. 2.理解有电源的电路中导线的内部电场强度的特点，知道恒定电场与静电场的基本性质相同，在静电场中适用的关系在恒定电场中同样适用. 3.知道什么叫恒定电流；知道电流的单位；理解电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系 概述“恒定电流”是高中物理教学的重点章节之一，欧姆定律是本章的基础.从知识内容上来看，它包括:用部分电路和闭合电路欧姆定律解决串、并联电路中的电流、电压、电功率的问题，含有电容器的直流电路问题，含有非理想电表的问题，分析有故障的电路问题，以及实验中测电阻、测电源电动势和内阻等问题，并介绍了简单的逻辑电路.从能力要求来看，要求学生会简化复杂电路和综合分析电路，会用数学知识解决物理中的实际问题，如分析图象、选取实验器材、连接实验电路图和进行误差分析等. 在本章的学习中要讲究分析、解决问题的方法，比如充分利用定量动态分析、等效法的运用、模型的转化、非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法等，
这些都是学好本章所必须采用的方法.还要注意能量的转化与守恒问题在直流电路中的应用：（1）在纯电阻电路中，电路消耗的电能完全转化为热能；（2）在非纯电阻电路中，例如电路中接有电动机、蓄电池等，电能大部分就要转化为机械能输出对外做功，或转化为化学能储存在蓄电池中.另外，恒定电流中有不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如I= t Q 、R=I U 等，这些式子叫做定义式，而I=nqvS 、R=ρS l 等是这些物理量的决定式，因而学习这一章时，要特别注意定义式与决定式的区别. 知识点剖析 1.理解导线中的电场时要注意 （1）产生稳恒电流的电路中的电场是合电场（E ）.它由两部分组成：一是电源的电场（E 0）；二是导线两侧的堆积电荷的电场（E ′）. （2）稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定.就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷. 2.理解恒定电流时要注意 （1）在产生恒定电流的电路中，自由电子在多个位置的定向运动速率不变. （2）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叫电流.表示电流的强弱.I=q/t. 单位：安培，简称安，国际符号A ，它是国际单位制中的七个基本单位之一. 因为串联电路中电流处处相等，所以横截面较小的导体中自由电子定向移动速率较大. （3）电流是标量，但有方向，一般称双向标量，其大小表示电流的强弱，电流的计算遵循代数加法而不是矢量加法. 电流的方向不变的电流叫做直流电，大小恒定的直流电为稳恒电流.
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第二章第一节 1.下列说法中正确的是() A．导体中电荷运动就形成了电流 B．在国际单位制中，电流的单位是A C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 答案：B 解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A 错误．形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误． 2．以下说法正确的是() A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续电流 B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下定向移动形成的 C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 答案：B 解析：要有持续电流必须有电压，A不对．导体中形成电流其原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子将在电场力作用下定向移动形成电流，B 正确．电流的传导速度等于光速，电子定向移动的速率很小，C不对．在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D不对．3．电流通过生命机体或多或少都能传导，其电流的传导主要是靠() A．自由电子导电 B．离子导电 C．电解质的水溶液导电 D．质子导电 答案：BC 解析：根据生命机体的生物构成成分可判断B、C正确． 点评：本题联系生物、化学知识考查对生命体中电流传导物质的理解． 4．一台半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说 () A．1h电池供给8C的电量 B．1 000s电池供给8C的电量 C．1s电池供给8C的电量 D．1min电池供给8C的电量 答案：B 5．(2009·贵州兴义市清华实验中学高二检测)某金属导体的某横截面上，在5s内通过了1.25×1019个电子，则通过该金属导体的电流为________A.