第3节欧姆定律
1．理解电阻的定义式及电阻意义。
2．理解欧姆定律。
3．理解导体的伏安特性曲线。
一、欧姆定律
1．电阻
(1)定义：导体两端的□01电压与□02通过导体电流的比值叫做电阻，即R＝□03 U
I。
(2)意义：反映导体对电流的□04阻碍作用。
(3)单位：欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
1 kΩ＝103Ω；1 MΩ＝□0510Ω。
2．欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成□06正比，跟导体的电阻R成□07反比。
(2)公式：I＝U R。
(3)适用条件：适用于□08金属导体和□09电解质溶液。对气态导体和半导体元件不适用。
二、导体的伏安特性曲线
1．概念：用纵坐标表示□01电流I，横坐标表示□02电压U的I-U图象。
2．形状：过原点的直线，对应元件叫□03线性元件；过原点的曲线，对应元件叫□04非线性元件。
3．意义：能形象直观地反映出导体□05电阻的变化规律。
(1)导体两端的电压越大，导体电阻越大。()
(2)导体的电阻与流过导体的电流成反比。()
(3)欧姆定律适用于金属导体，不适用于日光灯管。()
(4)凡导电的物体，伏安特性曲线一定是直线。()
(5)若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压变化而变化。()
提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√
课堂任务欧姆定律
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
U/V
0 2.0 4.0 6.08.0
I/A
导体A 00.200.420.600.78
导体B 00.130.280.400.54
活动1：在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将导体A 和导体B的数据在下图坐标系中描点，并作出U-I图线。
提示：U-I图线如图所示
活动2：导体A或导体B中电流与它两端的电压的关系如何？试写出其关系式。
提示：对导体A或导体B，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B
的电压与电流的比值是个定值，即R＝U
I，但两者的比值不相等。
活动3：由上述活动结论知，存在一个只跟导体本身有关，与外加电压、电流无关的物理量，它有什么物理意义？
提示：由R＝U
I知，电压U相同时，R越大，电流越小，说明R反映导体对
电流的阻碍作用。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)电阻：由上述活动知，可定义一个表示导体对电流阻碍作用的物理量——
电阻R。公式R＝U
I是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出了量度
电阻大小的一种方法。而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关。
(2)欧姆定律：根据R＝U
I，可以把电压、电流、电阻的关系写成I＝
U
R，称为
欧姆定律。它给出了导体中的电流大小由哪些量决定，以及如何决定。
(3)欧姆定律的两性
①同体性：表达式I＝U
R中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体。
②同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻。
(4)三个电流表达式的比较
续表
例
1若加在某导体两端的电压变为原来的
3
5时，导体中的电流减小了0.4 A。
如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？
(1)I＝U
R表明电流与电压有什么关系？
提示：成正比。
(2)公式R＝U
I说明导体的电阻随导体两端电压的变化而变化吗？
提示：可以用公式R＝U
I计算电阻，但导体的电阻不随导体两端电压的变化
而变化。
[规范解答]由欧姆定律得：R＝U0
I0，电压变化后有：R＝
3U0
5
I0－0.4 A
，解得
I0＝1.0 A。电压加倍后同理可得R＝U0
I0＝
2U0
I2，所以I2＝2I0＝2.0 A。
[完美答案] 2.0 A
公式I＝U
R和R＝
U
I的比较
比较项目I＝U
R R＝
U
I
意义欧姆定律的表达形式电阻的定义式
前后物理量的关系I与U成正比，与R成反比
R是导体本身的性质，不随U、I的改变而改
变
适用条件适用于金属导体、电解液等适用于纯电阻元件
[变式训练1](多选)根据欧姆定律，下列说法中正确的是()
A．由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B．由关系式R＝U
I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中
的电流成反比
C．由关系式I＝U
R可知，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
D．由关系式R＝U
I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体
的电流的比值是一定值答案CD
解析U＝IR和I＝U
R的意义不同，可以说I由U和R共同决定，但不能说
U由I和R共同决定，因为(导体中)电流产生的条件是导体两端存在电势差，A
错误，C正确；可以利用R＝U
I计算导体的电阻，但R与U和I无关，B错误，
D正确。
课堂任务导体的伏安特性曲线
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：如图甲所示，Ⅰ、Ⅱ直线为两个金属导体的伏安特性曲线(I-U图象)，哪个导体的电阻大？乙图所示中，哪个导体的电阻大？
提示：甲图中斜率表示导体电阻的倒数，所以R
Ⅰ
体的电阻，所以R Ⅰ>R Ⅱ 。 活动2：图丙和图甲、图乙中的I-U图象有什么不同？ 提示：图丙中的为曲线，电流与电压不成正比；图甲、乙中的为直线，电流与电压成正比。 活动3：根据图丙中的I-U图象如何计算电阻？ 提示：根据R＝U I，可以用图线上某点的横坐标值和纵坐标值来计算该点对 应的电阻。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 (1)伏安特性曲线 ①伏安特性曲线的概念：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。 ②线性元件：伏安特性曲线是一条直线；欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解液导体。 ③非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线；欧姆定律不适用的元件，如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 ④注意：像电动机一样，不能用R＝U I计算电阻的元件，称为非纯电阻元件。 电流通过这类元件时，除将电能转化为内能外，还转化为机械能、光能、化学能等。日光灯、霓虹灯既是非纯电阻元件，也是非线性元件。非线性元件也可能是纯电阻元件。比如白炽灯是非线性元件，但是是纯电阻元件。线性、非线性元件与纯电阻、非纯电阻元件分类方式不同，没有必然关联。 (2)U-I图象与I-U图象 ①坐标轴意义不同：I-U图线为导体的伏安特性曲线，表示电流I随电压U 的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量；U-I图线的横轴表示电流I，纵轴表示电压U。 ②图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的意义不同：如图甲中，R1＞R2；而在图乙中R2＞R1。 (3)非线性元件电阻的确定 如图所示，非线性元件的I -U 图线是曲线，导体电阻R n ＝U n I n ，即电阻等于 图线上点(U n ，I n )与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数。 例2 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I 。图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于( ) A.I 1U 1 B.U 1 I 1 C.U 1I 2 D.U 1I 1－I 2 I -U 伏安特性曲线上某点的电阻是该点斜率的倒数吗？ 提示：不一定，对于线性元件是，对于非线性元件就不是。 [规范解答] 伏安特性曲线是非线性元件，图象中某点的电阻等于图线上点 (U n，I n)与坐标原点连线的斜率的倒数，故小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于U1 I1，B正确，A、C、D错误。 [完美答案]B (1)小灯泡是纯电阻元件，电阻的定义式R＝U I是可以用的。但是注意它是非 线性元件，R≠ΔU ΔI。 (2)若伏安特性曲线为曲线，则I-U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，曲线上各点切线的斜率无意义。 [变式训练2](多选)某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图象，如图所示。下列判断正确的是() A．只有乙图象是正确的 B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大 C．甲、丙为非线性元件，乙为线性元件 D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差 答案CD 解析由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其I-U图象可能是直线，也可能是曲线，故C、D正确。 A组：合格性水平训练 1．(欧姆定律)(多选)欧姆定律适用于() A．金属导电B．气体导电 C．电解质溶液导电D．所有导电物质 答案AC 解析欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电，对气体导电、半导体导电不适用，故A、C正确，B、D错误，故选A、C。 2．(欧姆定律)根据欧姆定律，下列判断正确的是() A ．导体两端的电压为零，电阻即为零 B ．导体中的电流越大，电阻就越小 C ．当电压增大2倍时，电阻增大2倍 D ．由I ＝U R 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 答案 D 解析 导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R ＝U I 只提供了测定电阻的方法，R 与U I 只是在数值上相等，当不给导体两端加电压时，导体的电阻仍存在，因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比，与导体中的电流成反比，A 、B 、C 错误。 3．(欧姆定律)(多选)对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是( ) A ．由I ＝U R ，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B ．由U ＝IR ，对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 C ．由R ＝U I ，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 D ．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 答案 ABD 解析 根据欧姆定律可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，A 正确；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变，即电阻不变，电流与电压成正比，通过它的电流越大，它两端的电压也越大，B 、D 正确；导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，C 错误。故选A 、B 、D 。 4．(欧姆定律)取阻值分别为R 1和R 2的电阻，现在两电阻两端分别施加电压U 1、U 2，已知U 1＝32U 2，此时流过R 1的电流为流过R 2的电流的3倍，则R 1R 2 为( ) A.12 B.92 C.21 D.29 答案 A 解析 设R 2两端的电压为U ，通过R 2的电流为I ，则R 1两端的电压为3 2U ，通过R 1的电流为3I ，由欧姆定律知R ＝U I ，所以R 1R 2 ＝3U 2×3I U I ＝1 2，A 正确。 5.(伏安特性曲线)(多选)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系 时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法正确的是() A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B．在导体乙的两端加1 V的电压时，通过导体乙的电流为0.1 A C．当通过导体甲的电流为0.9 A时，导体甲两端的电压为4 V D．将导体乙连接到电压为5 V的电源上时，通过导体乙的电流为0.5 A 答案BD 解析I-U图象的斜率表示电阻的倒数，则R 甲＝ U I＝ 2 0.4Ω＝5 Ω，R乙＝ 2 0.2Ω ＝10 Ω，A错误；由I＝U R得，当导体乙两端的电压为1 V时，I1＝ U1 R乙 ＝ 1 10A＝ 0.1 A，B正确；乙连接到电压为5 V的电源上时，I2＝U2 R乙 ＝ 5 10A＝0.5 A，D正 确；由U＝IR得，当通过导体甲的电流为0.9 A时，导体甲两端的电压U＝I′R 甲 ＝0.9×5 V＝4.5 V，C错误。 6.(伏安特性曲线)(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是() A．该元件是非线性元件，不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B．加5 V电压时，导体的电阻约是0.2 Ω C．加12 V电压时，导体的电阻约是8 Ω D．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大 答案CD 解析该元件是非线性元件，但仍能用欧姆定律计算导体在某状态下的电 阻，故A错误；由题图可知，当加5 V电压时，通过导体的电流为1.0 A，根据 欧姆定律可得导体此时电阻R＝U I＝5 Ω，故B错误；同理，当加12 V电压时， 电流为1.5 A，电阻等于8 Ω，故C正确；由题图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增大，故D正确。 7．(欧姆定律的应用)某电压表的量程是0～15 V，一导体两端电压为1.6 V 时，通过的电流为2 mA。若给此导体通以20 mA的电流，能否用这个电压表测量导体两端的电压？ 答案不能 解析由题意知：U1＝1.6 V，I1＝2 mA， 所以R＝U1 I1＝ 1.6 2×10－3 Ω＝800 Ω。 当导体通以电流I2＝20 mA时，加在导体两端的电压 U2＝I2R＝20×10－3×800 V＝16 V。 由计算可知，此时导体两端的电压超出电压表量程，所以不能用这个电压表测量导体两端的电压。 B组：等级性水平训练 8．(欧姆定律)有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲导体中的两倍，则以下说法中正确的是() A．甲、乙两导体中的电流相同 B．乙导体中的电流是甲导体中的2倍 C．甲、乙两导体两端的电压相同 D．乙导体两端的电压是甲的2倍 答案B 解析由电流的定义式I＝q t可知乙导体中的电流是甲的两倍，A错误，B正 确。由I＝U R得，U＝IR，因R乙＝2R甲，可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍， C、D错误。 9．(伏安特性曲线的应用)某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮，若灯最亮时的电压为220 V，工作电流为0.18 A，则当电压为110 V时，灯丝的电阻() A．等于1222 Ω B．等于611 Ω C．大于1222 Ω D．小于1222 Ω 答案D 解析灯泡正常工作时的电阻R＝U I＝ 220 0.18Ω≈1222 Ω，电压减小时，灯丝 的温度降低，灯丝的电阻减小，故D正确。 10．(伏安特性曲线)小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了() A．5 Ω B．10 Ω C．1 Ω D．6 Ω 答案B 解析由电阻的定义式R＝U I知，A点电阻R A＝ 3 0.1Ω＝30 Ω；B点的电阻 R B＝ 6 0.15Ω＝40 Ω，从而使AB段电阻改变了10 Ω，故B正确。 11. (伏安特性曲线)(多选)如图所示是某导体的I-U图象，图中α＝45°，由此得出() A．通过此导体的电流与此导体两端电压成正比 B．此导体的电阻R＝0.5 Ω C．因I-U图象的斜率表示电阻的倒数，故此导体的R＝ 1 tanα＝1.0 Ω D．在此导体的两端加上6.0 V的电压时，每秒通过此导体的横截面的电荷量是3.0 C 答案AD 解析由图象可知，I-U图象是一条过原点的直线，所以通过此导体的电流 与此导体两端电压成正比，A正确；由图象数据得此导体的电阻R＝U I＝ 10 V 5 A＝ 2.0 Ω ，B错误；I-U图象的斜率表示电阻的倒数，即R＝1 k＝2.0 Ω≠ 1 tanα，C错误； 在此导体的两端加上6.0 V的电压时，此导体中的电流为3 A，故每秒通过此导体的横截面的电荷量是3 A×1 s＝3.0 C，D正确。 12.(欧姆定律)如图所示，在A、B两端加一恒定不变的电压U，电阻R1为60 Ω，若将R1短路，R2中的电流增大到原来的4倍，则R2为() A．40 Ω B．20 Ω C．120 Ω D．6 Ω 答案B 解析根据欧姆定律有I＝U R1＋R2，代入数据有I＝ U 60 Ω＋R2，又4I＝ U R2，解 得R2＝20 Ω，故选B。 13．(综合应用)加在某导体上的电压变为原来的3倍时，导体中的电流增加 了0.9 A，如果所加电压变为原来的1 2时，导体中的电流变为多少？ 答案0.225 A 解析设导体电阻为R，导体上原来的电压为U0，通过的电流为I0，则当电压变为原来的3倍时， 由欧姆定律得：I0＝U0 R，I0＋0.9 A＝ 3U0 R 由以上两式解得：U0 R＝0.45 A。 当电压为1 2U0时，I＝ U0 2 R＝ 1 2×0.45 A＝0.225 A。 高中物理选修3-1 同步训练 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．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．只要将导体置于电场中，导体内就有持续的电流 B ．电源的作用是可以使电路中有持续的电流 C ．导体内没有电流，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 解析：选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流．故选项B 、D 正确． 3．电路中，每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10－ 6 m 2的导线，那么电路中的电流是( ) A ．0.016 mA B ．1.6 mA C ．0.16 μA D ．16 μA 解析：选C.I ＝q t ＝en t ＝1.6×10－19 ×60×101260 A ＝0.16×10－ 6 A ＝0.16 μA. 4．(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.Im neSρ 解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ ，D 正确． 5．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 解析：通过的电荷量为： q ＝It ＝4×10－ 6×24×3600 C ≈0.35 C. 通过的电子个数为： N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C ＝2.16×1018个． 答案：0.35 C 2.16×1018个 一、选择题 1．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B ．导体内自由电子的运动速率越大，电流越大 C ．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向 D ．在国际单位制中，电流的单位是安，属于基本单位 解析：选D.此题要特别注意B 选项，导体内自由电子定向移动的速率越大，电流才越大． 最新高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1．恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的，任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少，此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的，电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变，电流恒定. （1）a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2，3的电量0q ?、1q ?、2q ?、3q ?满足的关系，并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系； b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ?、2W ?、3W ?的关系并说明理由；由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系； c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系. （2）定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值，设导体的电阻率为ρ，导体内的电场强度为E ，请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式. 【答案】(1)a.0123q q q q ?=?+?+?,0123 I I I I =++ b. 123W W W ?=?=?,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ = 【解析】 【详解】 （l ）a. 0123q q q q ?=?+?+? 03120123q q q q I I I I t t t t ????= ===???? ∴0123 I I I I =++ 即并联电路总电流等于各支路电流之和。 b. 123W W W ?=?=? 理由：在静电场和恒定电场中，电场力做功和路径无关，只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差（电压）的概念. 11W U q ?= ?，2 2W U q ?=?，33W U q ?=? ∴123U U U == 即并联电路各支路两端电压相等。 一、 磁场 知识要点 1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场（奥斯特）。 安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。） ⑶变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。 2.磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁感应强度 IL F B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/(A ?m)=1kg/(A ?s 2 ) 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线： ⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁通量 如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。单位为韦伯，符号为W b。1W b=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。 可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。 在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，B=Φ/S，所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，有Φ=BS sinα。 地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场 高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1．自然界中存在两种电荷，即 电荷和 电荷． 2．物体的带电方式有三种： （1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带 电，获得电子的带 电． （2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷，而另 一端带上与带电体相 的电荷． （3）接触起电：不带电物体接触另一个带电物体，使带电体上的 转移到不带电的物体上．完全 相同的两只带电金属小球接触时，电荷量分配规律：两球带异种电荷的先中和后平均分配；原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上． 3．电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能 ，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 ． 4．元电荷（基本电荷）：电子和质子所带等量的异种电荷，电荷量e =1.60×10-19C.实验指出，所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ，或者是电荷量e 的整数倍．因此，电荷量e 称为元电荷．电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的． 5．比荷：带电粒子的电荷量和质量的比值 m q ．电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=． [同步导学] 1．物体带电的过程叫做起电，任何起电方式都是电荷的转移，而不是创造电荷． 2．在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变． 例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A ．物体所带的电荷量可以为任意实数 B ．物体所带的电荷量只能是某些特定值 C ．物体带电＋1.60×10-9C ，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D ．物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e 的整数倍，故A 错，B 、C 、D 正 确． 如图1—1—1所示，将带电棒移近两个不带电的导体球， 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球 都带电的是 （ ） A ．先把两球分开，再移走棒 B ．先移走棒，再把两球分开 C ．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开 D ．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电 解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷， 乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A 正确；如果先 移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B 错；如果先将棒接触一下 其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C 正确．可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1 高中物理选修3-1第二章电路测试题 一、不定项选择题 1、下列关于电阻率的叙述，错误的是 （ ） A ．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B ．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C ．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D ．材料的电阻率随温度变化而变化 2、 把电阻是1Ω的一根金属丝，拉长为原来的2倍，则导体的电阻是（ ） A ．1Ω B ．2Ω C ．3Ω D ．4Ω 3、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t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A.nvSt B.nvt C.It /q D.It /Sq 4、对于与门电路(如右图)，下列哪种情况它的输出为“真” （ ） A ．11 B ．10 C ．00 D ．01 5、在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是 （ ） A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大 B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小 C ．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小 D ．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量 6、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV ，短路电流为40mA ，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 （ ） A ．0.10V B ．0.20V C ．0.40V D ．0.60V 7、铅蓄电池的电动势为2V ，这表示 （ ） A ．电路中每通过1C 电量，电源把2J 的化学能转变为电能 B ．蓄电池两极间的电压为2V C ．蓄电池能在1s 内将2J 的化学能转变成电能 D ．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1．5V ）的大 8、一个直流电动机所加电压为U ，电流为 I ，线圈内阻为 R ，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ） A ．电动机的输出功率为U 2／R B ．电动机的发热功率为I 2R C ．电动机的输出功率为IU-I 2R D ．电动机的功率可写作IU=I 2R=U 2/R 9、如右图所示，当滑动变阻器的滑动片P 向左移动时，两电表的示数变化情况为 （ ） & 高中物理《欧姆定律》教学设计新人教版选修3 【课题】：欧姆定律（一课时） 【教材分析】：本节教材内容涉及两个问题。一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。关于欧姆定律，教科书先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U-I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。这样安排，在实验电路、数据处理、研究思路等方面都较初中有很大提高，也更家科学。对导体伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。 【学生分析】：在初中学生已经学习了欧姆定律，对欧姆定律已有一定的认识，本节课要让学生对欧姆定律有一个更多、更深层次的认识。学生的动手能力不强，在演示实验部分和理论讲解部分要加强师生的互动性，调动学生的积极性。 【教学目标】： （一）、知识与技能 1、进一步体会用比值定义物理量的方法，知道什么是电阻以及电阻的单位. 2、理解并掌握欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。 3、通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，掌握和用分压电路改变电压的基本技能；知道伏安特性曲线，知道线性原件和非线性原件，学会一般原件伏安特性曲线的测绘方法。 （二）、过程与方法 1、通过演示实验知道电流的大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。 2、运用数字图像法处理，培养学生用数字进行逻辑推理能力。 （三）、情感、态度和价值观 1、通过介绍欧姆的生平，以及“欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。 2、培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质，培养学生仔细观察认真分析的科学态度。 【教学重点难点】： 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第二章恒定电流 【知识要点提示】 1．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，导线内的电场线与平行，电场的分布不随时间变化，这样的场叫；当导线的位置发生变化时，电源、导线等电路元件所积累的电荷分布情况将发生变化，最终结果仍然是导体内的电场线与平行，这一变化过程几乎不需要时间。 2．电流的定义：我们把通过导体截面的电量q与通过这些电量所用时间的比值叫做电流。 公式为，电流I与q (填：有关、无关）,与时间t （填：有关、无关）3．电流用I 表示单位：；电流的方向规定为，恒定电流：。电流是（填：标量、矢量），因为电流的合成不遵守平行四边形定则 4．导体中自由电子定向移动的速率（数量极为10-5m/s）,导体中恒定电场的形成速率（数量极为108m/s），一定要把这两个速率区别开。 5．金属导体导电依靠它内部的自由电子，电解质溶液导电依靠它内部的，气体导电依靠的载流子是。 6．电源外部电路中的自由电荷受力的作用而发生定向移动，在电源内部电路中的自由电荷受力作用发生定向移动；从能量转化角度看，电源是通过非静电力做功把形式的能转化为的装置。 7．电动势是描述电源把其它形式的能转化为电能的本领的物理量，在数值上等于非静电力把1库的正电荷在电源内部从所做的功，电源内部也是由导体组成的，其电阻叫电源的内阻，和同为电源的重要参数。 8．导体电阻的定义：导体两端的电压与通过该导体的电流的比值叫电阻，用R表示，单位：欧姆、符号为Ω。公式为，导体的电阻由导体本身的特性决定，与导体 是否被接入电路无关即电阻与电压 ，与通过导体的电流 。 9．欧姆定律的研究对象：金属导体、电解质溶液导体（注意：不能以气体导体、半导体 元件为对象）；其内容为：导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成方比。 10．通过测量同一个小灯泡在发光时的电阻与不发光时的电阻可知，金属导体的电阻随 温度的升高而 ，有些合金导体的电阻几乎不随温度而变化，我们就常用这些导体制做定值电阻；半导体、绝缘体的电阻随温度的升高而 。 11．串联电路中各处的电流 ，并联电路的总电流等于各支路的电流之和（或者 对电路中某一个节点来说流入该节点的电流等于流出该节点的电流）；串联电路的总电压等于 ，并联电路的总电压与各支路电压 ；；串联 电路的总电阻等于 ，并联电路总电阻的倒数等于 。 12．电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，表头本身就是一个电阻， 它的优点是能够读出通过自身的电流值和它两端的电压。 ①电流表G （表头）的三个重要参数为：内阻g R 、满偏电流g I 、满偏电压g U ②电压表V 是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电压。 ③电流表A 是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电流。 13．在恒定电路中，我们研究的对象为：一段电路或者闭合电路。如果我们选择了一段 电路为研究对象，那么电流在这段电路上的电功公式为UIt W =，用文字可表述为：电流在这段电路上的电功等于 。电流在这段电路上的电功率公式为UI p =。用文字可表述为：电流在这段电路上的电功率等于 。上述两个公式适用于任何一段电路。如果对应的一段电路为纯电阻（只有发热元件，没有其它的元件）电路，欧姆定律也适用之，那么电功、电功率才有其它的变形公式 14．焦耳定律得内容为： 。公式为 。该公 式适用于任何一段过电路 ，由于电流只在电阻上产生热，所以不管电路中有多少元件，计算焦耳热时我们只提取其中的电阻部分。热功率公式为 ，用文字可表述为： 。 15．关于非纯电阻电路问题的解决方法：能量守恒法。例如：电动机电路是由产生焦耳 热的线圈电阻r 与产生机械能的转子部分串联组成，设电动机两端的电压为U,线圈 电阻r 分压为r U ，产生机械能部分的分压为/U ，则/ U U U r +=，由于等时性及 高中物理 第二章 第3节 欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1 1．对给定的导体，U I 保持不变，对不同的导体，U I 一般不同，比值U I 反映了导体对电流的阻碍作用，叫做电阻，用R 表示． 导体的电阻取决于导体本身的性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关． 2．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，用公式表示为I ＝U R ，这个规律叫欧姆定律，其适用于金属导体导电和电解液导电． 3．在直角坐标系中，纵坐标表示电流，横坐标表示电压，这样画出的I —U 图象叫导体的伏安特性曲线． 在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是恒定的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的倾斜直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件． 欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用，在这种情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫非线性元件，它们的伏安特性曲线不是直线． 对电阻一定的导体，U —I 图和I —U 图两种图线都是过原点的倾斜直线，但U —I 图象的斜率表示电阻． 对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线． 4．根据欧姆定律，下列说法中正确的是( ) A ．从关系式U ＝IR 可知，导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定 B ．从关系式R ＝U /I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C ．从关系式I ＝U /R 可知，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 D ．从关系式R ＝U /I 可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值 答案 CD 解析U ＝IR 和I ＝U R 的意义不同，可以说I 由U 和R 共同决定，但不能说U 由I 和R 共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故A 错，C 对；可以利用R ＝U I 计算导体的电阻，但R 与U 和I 无关．故B 错，D 对．正确选项为C 、D. 5. 甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图1所示，则( ) 物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19 C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F K Q Q r =12 2 （真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109 N ?m 2 /C 2 ；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E F q =（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E KQ r =2 ｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强AB U E d = ｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB /q ＝q P E Δ 减 8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝ 9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd ＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或2 2 mVt qU ＝ 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：d U E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qU a m m m ＝＝＝ 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分； 高中物理选修3-1 同步训练 1.下列说法正确的是() A．静电感应不是创造了电荷，而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的 B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷 C．摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷 D．摩擦起电是质子从一物体转移到另一物体 解析：选A.三种起电方式都是电子发生了转移，接触起电时，两物体带同性电荷，故B、C、D错误，A正确． 2.对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是() A．物体上一定有多余的电子 B．物体上一定缺少电子 C．物体的带电量一定是e＝1.6×10－19C的整数倍 D．物体的带电量可以是任意的一个值 解析：选C.带电物体若带正电则物体上缺少电子，若带负电则物体上有多余的电子，A、B 项错误；物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍，C项正确，D项错误．3. 图1－1－4 (2012·江苏启东中学高二月考)如图1－1－4所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时，验电器的金箔张角减小，则() A．金属球可能不带电 B．金属球可能带负电 C．金属球可能带正电 D．金属球一定带负电 解析：选AB.验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少．如果A球带负电，靠近验电器的B球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项B正确，同时否定选项C.如果A球不带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷，而背向B球的端面出现正的感应电荷．A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用，从而使金箔张角减小，选项A正确，同时否定选项D. 4. 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 第二章 知识点归纳及专题练习 第一节 电源和电流 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5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通 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（ ） A Q B π 2Q C π?2Q D π?Q 2 第二节 电动势 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 第三节欧姆定律 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 （3）连电路时，开关应；连完电路后，闭 合开关前，应将滑动片置于端。 （4）若电流表示数如图所示，电压表读数为4.5伏， 则灯泡电阻是，在图中画出电压表的指针 位置，并画出接线以表明测量时所用量程。 七、欧姆定律的计算问题 8、如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。当输入电 压U AB=110V时，输出电压U CD= 11 V。 9、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、 A2和A3的内阻均可忽略，它们的读数分别为I1、I2和I3，则I1∶I2∶ I3= ∶∶。 90 欧姆定律高二物理教案 欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。 知识与技能 ①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。 ②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。 ③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。 过程与方法 ①根据已有的知识猜测的知识。 ②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。 ③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。 情感、态度与价值观 ①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验证实自己的猜测。 ②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。 重点：掌握实验方法;理解欧姆定律。 难点：设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。 在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析，归纳总结得出结论。学生对探索性实验有浓厚的兴趣，这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和 实验能力，但由于学生的探究能力尚不够成熟，引导培养学生探究能力是本节课的难点 启发式综合教学法。 教具：投影仪、投影片。 学具：电源、开关、导线、定值电阻(5、10)、滑动变阻器、电压表和电流表。 教师活动学生活动说明 ①我们学过的电学部分的物理量有哪些? ②他们之间有联系吗? ③一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化?当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化? 学生以举手的形式回答问题，并将自己的想法写在学案上。 这部分问题学生以前已经有了感性的认识，大部分学生回答得很正确，即使有少数同学回答错误也没有关系，学生之间会进行纠正。 《磁场》单元练习 一．选择题：每小题给出的四个选项中，每小题有一个选项、或多个选项正确。 1、如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是 A.沿纸面逆时针转动 B.沿纸面顺时针转动 C.a端转向纸外，b端转向纸里 D.a端转向纸里，b端转向纸外 2、一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心，在圆形轨道上运动，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e，质量为m，磁感强度为B，那么电子运动的可能角速度应当是 3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B 点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则 A.该离子带负电 B.A、B两点位于同一高度 C.C点时离子速度最大 D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点 4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受磁场影响的物理量是： A、速度 B、加速度 C、动量 D、动能 5、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，方 向如图，带电粒子（不计重力）从a位置以垂直B 方向的速度V开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab = bc = cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的荷质比为：M N a b c d V B B A 、 tB π B 、 tB 34π C 、π2tB D 、tB π3 6、带电粒子（不计重力）以初速度V 0从a 点进入匀强磁场，如图。运动中经过b 点，oa=ob 。若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场，仍以V 0从a 点进入电场，粒子仍能通过b 点，那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为： A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、 2 V 7、如图，MN 是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知： A 、粒子带负电 B 、粒子运动方向是abcde C 、粒子运动方向是edcba D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长 8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A 时： A 、摆球受到的磁场力相同 B 、摆球的动能相同 C 、摆球的动量相同 D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力 9、如图，磁感强度为B 的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I 象限。一质量为m ，带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A 点时的速度方向平行于x 轴，那么： A 、粒子带正电 B 、粒子带负电 C 、粒子由O 到A 经历时间qB m t 3π= D 、粒子的速度没有变化 10、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在它的左上方固定一直导线，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则……………………（ ） A 、磁铁对桌面压力增大 B 、磁场对桌面压力减小 C 、桌面对磁铁没有摩擦力 D 、桌面对磁铁摩擦力向右 O x y V 0 a b M N a b c d e O a x y O A V 0 高中物理:让闭合电路欧姆定律：含电容器电路问题书忆教育3天前作为高二、高三的学生，自学习到闭合电路的欧姆定律这一节的时候我们就开始接触到含电容器电路的问题。根据以往的教学经验知道，对于含电容器电路问题，学生学习的困惑主要包括两方面：第一，不懂如何简化含电容器的电路；第二，不理解电容器两极电压的计算。今天我们就针对这两方面内容，对含电容器电路问题进行分析、总结；希望对你有帮助。 一、含电容器电路的简化：直接把电容器所在支路的所有电器元件去掉（用手盖住，可以把含电容器的整个支路想象成是一个电压表。） 在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。一旦电流达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻值无穷大的元件，在电路分析时可看作是断路，简化电路时可去掉它。若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置上，用理想电压表代替，此电压表的读数即为电容器两端的电压。 二、含电容器电路问题的一些解题结论： （1）只有当电容器充电、放电时，含电容器的支路才会有电流通过；当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路，此时含电容器的整个支路相当于一个电压表（简化电路时把整个含电容器的支路直接去掉）。 （2）电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体（即电容器的电压和该电阻（或串联的其他电器元件）电压相等），改变与电容器串联的电阻对电容器两极间的电压没有影响，此时电容器两极间的电压等于和电容器并联的电阻两端的电压。 （3）电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。 电容器电荷量的变化问题要点诠释：对电容器电荷量的变化问题，要注意电容器两个极板的电性变化。①若极板电性不变，则电荷量变化等于始、末状态电容器电荷量之差；②若极板电性互换，则电荷量变化等于始末状态电容器电荷量之和。 三、含电容器电路问题：解 高中物理选修3-2知识点总结 第一章 电磁感应 1．两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥期特：电生磁 2．产生条件：a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备 b ②产生感应电动势的那部分导体 相当于电源。 ③电源内部的电流从负极流向正 极。 3．感应电流方向的叛定： (1).方法一：右手定则 (2).方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4. 感应电动势大小的计算： (1).法拉第电磁感应定律： a.内容： b.表达式：t n E ??? =φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??? =φ_ ②求瞬时值：E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机：ω2 2 1BL E = ④闭合电路殴姆定律：)r （R I E +=感 5．感应电流的计算： 平均电流：t r R r R E I ?+?=+= )(_ φ 瞬时电流：r R BLV r R E I +=+= 6．安培力计算： (1)平均值： t BLq t r ）（R BL L I B F ?=?+?= =φ_ _ (2). 瞬时值：r R V L B BIL F +==22 7．通过的电荷量：r R q t I +?= - = ??φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不 能用瞬时值。 8．互感： 由于线圈A 中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。这种现象叫互感。 9．自感现象： （1）定义：是指由于导体本身的电流发 生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素： 线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。 （3）类型： 通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH ），微 亨（μH ）。 10.涡流及其应用 （1）定义：变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 （2）应用： a.新型炉灶——电磁炉。 b.金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。 第二章 交变电流 一．正弦交变电流 1．两个特殊的位置 a.中性面位置： 磁通量ф最大，磁通量的变化率为零，即感应电动势零。 基础知识一、磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质 二、磁感线 为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1．疏密表示磁场的强弱． 2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向． 3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。 4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场． 5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向· *熟记常用的几种磁场的磁感线： 三、磁感应强度 1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。 2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度． ①表示磁场强弱的物理量．是矢量． ②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）． ③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．（根据实验得出的） ④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T． ⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值． ⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等． ⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则. 高中物理选修3-1同步练习题 第一节 电荷及其守恒定律 [同步检测] 1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的，人在地毯上行走时会带上电，梳头 时会带上电，脱外衣时也会带上电等等，这些几乎都是由 引起的. 2．用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒，都能吸引轻小物体，这是因为 （ ） A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 3．如图1—1—2所示，在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ，均放 在绝缘支座上.若先将+Q 移走，再把A 、B 分开，则A 电，B 电；若先将A 、 B 分开，再移走+Q ，则A 电，B 电. 4．同种电荷相互排斥，在斥力作用下，同种电荷有尽量 的趋势，异种电荷相互吸 引，而且在引力作用下有尽量 的趋势． 5．一个带正电的验电器如图1—1—3所示， 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时，验电 器中金属箔片的张角减小，则（ ） A ．金属球A 可能不带电 B ．金属球A 一定带正电 C ．金属球A 可能带负电 D ．金属球A 一定带负电 6．用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时，发现它的金属箔片的张角减小，由此可 判断（ ） A ．验电器所带电荷量部分被中和 B ．验电器所带电荷量部分跑掉了 C ．验电器一定带正电 D ．验电器一定带负电 7．以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体 D.不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移 8．现有一个带负电的电荷A ，和一个能拆分的导体B ，没有其他的导体可供利用，你如何 能使导体B 带上正电？ 9．带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 10．有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ，其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷，小球B 、 C 不带电．现在让小球C 先与球A 接触后取走，再让小球B 与球A 接触后分开，最后让小 球B 与小球C 接触后分开，最终三球的带电荷量分别为qA= ， qB= ，qC= ． 图1—1—2 图1—1—3 高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1．如图所示，质量m=1 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1 m 的光滑绝缘框架上。匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E=8 V ，内阻r=1 Ω。电动机M 的额定功率为8 W ，额定电压为4 V ，线圈内阻R 为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g 取10 m/s 2）。试求: (1)通过电动机的电流I M 以及电动机的输出的功率P 出； (2)通过电源的电流I 总以及导体棒的电流I ； (3)磁感应强度B 的大小。 【答案】(1)7.2W ；(2)4A ；2A ；(3)3T 。 【解析】 【详解】 (1)电动机的正常工作时，有 M P U I =? 所以 M 2A P I U = = 故电动机的输出功率为 2 M 7.2W P P I R =-=出 (2)对闭合电路有 U E I r =-总 所以 4A E U I r -= =总； 故流过导体棒的电流为 M 2A I I I =-=总 (3)因导体棒受力平衡，则 sin376N F mg ?==安 由 F BIL =安 可得磁感应强度为 3T F B IL = =安 2．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势6E V =，电源内阻 1r =Ω，电阻3R =Ω，重物质量0.10m kg =，当将重物固定时，理想电压表的示数为 5V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为 5.5V ，(不计摩擦，g 取210/).m s 求： ()1串联入电路的电动机内阻为多大？ ()2重物匀速上升时的速度大小． ()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量？ 【答案】（1）2Ω；（2）1.5/m s （3）6J 【解析】 【分析】 根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和，根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小，根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量． 【详解】 ()1由题，电源电动势6E V =，电源内阻1r =Ω，当将重物固定时，电压表的示数为 5V ，则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为65 11E U I A r --= == 电动机的电阻513 21 M U IR R I --?= =Ω=Ω ()2当重物匀速上升时，电压表的示数为 5.5U V =，电路中电流为''0.5E U I A r -== 电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-?+= 故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==?= 根据能量转化和守恒定律得 2''M U I mgv I R =+ 代入解得， 1.5/v m s = ()3匀速提升重物3m 所需要的时间3 21.5 h t s v == =，高中物理选修3-1：第2章第1节时同步训练及解析
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