北京市高三物理二轮复习 恒定电流专题教学案(一)

专题七 恒定电流【重点知识整合】 一、直流电路 1．电功和电热电功W ＝qU ＝UIt ；电热Q ＝I 2Rt.(1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U2Rt.(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等)，所以电功必然大于电热，即W>Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，两式不能通用． 2．闭合电路欧姆定律表达形式：①E ＝U 外＋U 内；②I ＝ER ＋r (I 、R 间关系)；③U ＝E －Ir(U 、I 间关系)；④U＝RR ＋rE(U 、R 间关系)． 注意：①当外电路断开时(I ＝0)，路端电压U 等于电动势E.若用理想电压表测量，则读数等于电动势，在进行断路故障分析时，常用此结论进行判断，即何处断路，何处两端电压等于电动势．但用电压表直接测量时，读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而产生内压降)．②当外电路短路时(R ＝0，因而U 外＝0)，电流最大，为I m ＝Er (不允许出现这种情况，因为这会把电源烧坏)． 3．电源的功率与效率(1)电源的功率P ：也称电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：P ＝IE(普遍适用)；P ＝E 2R ＋r ＝I 2(R ＋r)(只适用于外电路为纯电阻的电路)．(2)电源内阻消耗功率P 内：是电源内阻的热功率，也称电源的损耗功率，计算式为：P 内＝I 2r.(3)电源的输出功率P 外：是外电路上消耗的功率，计算式为：P 外＝IU 外(普遍适用)；P 外＝I 2R ＝E 2RR ＋r2(只适用于外电路为纯电阻的电路)．(4)电源的效率：η＝P 外P ＝UI EI ＝U E ＝RR ＋r.(5)电源的输出功率(P外)与外电阻R的关系：P外＝RE2R＋r2＝E2R－r2R＋4r.P外与R的关系图象如图4－11－1所示．由图可以看出：图4－11－1当R＝r时，电源的输出功率最大，P m＝E24r，此时电源效率η＝50%.当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大．当R由小于r增大到大于r时，随着R的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)．4．含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)．【高频考点突破】考点1 、欧姆定律电阻定律【例1】AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：⑴令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻R A；⑵令 A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻R B；⑶在 A端的双线间加一已知电压U A，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压U B.试由以上测量结果确定损坏处的位置，图A-10-43-3考点2 、 电功 电功率 电热【例2】不考虑温度对电阻的影响，对一个"220 v ，40 w”的灯泡，下列说法正确的是 A ．接在110 V 的电路上时的功率为20 w B ．接在110 V 的电路上时的功率为10 w C ．接在440 v 的电路上时的功率为160 w D. 接在220 v 的电路上时的功率为40 w【解析】 解法l ：由RU P 2额额＝得灯泡的电阻ΩΩ12102202＝＝P R∴电压为ll0 V 时，W W R U P 10121011022==＝.电压为440 V 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P= 0．解法2：由R U P 2＝可知R 一定时，2U P ∝， ∴当2110额U V U ==时，WP P 104＝额=考点3 、 闭合电路欧姆定律【例3】 在如图A-10-45-4所示电路中，电池电动势 E=5 V ，内阻r=10 Ω，固定电阻R=90 Ω，R 0是可变电阳．在R 0由零增加到400Ω的过程中．求：图A-10-45-4⑴可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率．⑵电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．【难点探究】难点一直流电路动态分析1．引起电路特征发生变化的主要原因有：①滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；②开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化；③电路发生短路和断路(电路故障)．2．电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化，再由闭合电路的欧姆定律I总＝ER外＋r和U端＝E－I总r讨论干路电流I总的变化和路端电压U端的变化，最后分析对其他部分电路产生的影响，从而分别确定各元件上其他量的变化情况(使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等)．注意：①电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小；②从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大，短路可认为是电路某处电阻减小到零，因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题；③对电路进行简化时，电压表和电容器视为断路，电流表视为短路；④电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，其所在电路中有充、放电电流，电路达到稳定状态时，电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻，则电容器所在电路处可视为断路．分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压．电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器充(放)电．例1、如图4－11－2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【答案】A【解析】变阻器R0的滑动端向下滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，由I＝ER＋r可得，电路中总电流变大，内阻上分到的电压变大，路瑞电压变小，电压表的示数变小．总电流变大，电阻R1分到的电压变大，由于U端＝U R1＋U R2，路端电压变小，R1分到的电压变大，所以R2分到的电压变小，电流表的示数变小．综上所述，A项正确，B、C、D 项错误．【点评】本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小，导致电路总电阻变小，再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大，最后再根据各部分的串并联情况，利用串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况．本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化，下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化．【变式探究】如图4－11－3所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A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 ．V 的读数变大，A 的读数变小B ．V 的读数变大，A 的读数变大C ．V 的读数变小，A 的读数变小D ．V 的读数变小，A 的读数变大【答案】B【解析】 当 S 断开时，电路的总电阻R 总变大，总电流I ＝ER 总变小，内电压U 内＝Ir 变小，路端电压U ＝E －Ir 变大，电压表测量路端电压，读数变大；R 1两端电压U 1＝IR 1变小，R 3两端电压U 3＝U －U 1变大，通过R 3的电流I 3＝U 3R 3变大，电流表读数变大，B 选项正确．难点二 与电功、电功率、电热相关问题的综合分析 明晰电功、电功率、电热的概念与相互关系． 电功W电热Q电功率P物理意义 电流通过电路做的功，即使电荷定向移动时电场力做的功电流通过导体所做的功，电阻上所产生的热量表征电流做功快慢的物理量，用电流所做的功与所用时间的比值来表示能量转化消耗的电能转化为其他形式的能量(内能、机械能、化学能等)消耗的电能转化为内能说明：纯电阻电路中，电功率等于热功率；非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率．纯电阻电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉、白炽灯等；非纯电阻电路中常含有电动机、电解槽等．例2、如图所示，已知电源电动势E ＝20 V ，内阻r ＝1 Ω，当接入固定电阻R ＝4 Ω时，电路中标有“3 V,6 W”的灯泡L 和内阻R D ＝0.5 Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求：(1)电路中的电流大小； (2)电动机的额定电压； (3)电动机的输出功率．解析：(1)灯泡L 正常发光,所以电路中的电流为I=2 A. (2)根据闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为 U D =E-I(r+R)-U L =[20-2×(1+4)-3] V=7 V. (3)电动机的总功率为P 总=U D I=7×2 W=14 W . 电动机的热功率为P 热=I 2R D =22×0.5 W=2 W.所以电动机的输出功率为P 出=P 总-P 热=(14-2) W=12 W.点评：处理该类题目首先应当注意接入电动机的电路是非纯电阻电路.电动机的输入功率(即消耗的总功率UI)=转化为机械能的功率+转化为内能的功率.其中电动机的输出功率就是转化为机械能的功率,电解槽的输出功率就是转化为化学能的功率.【变式训练】 有一个直流电动机,把它接入0.2 V 电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?22.U 2.0 V ,I 1.0 A,P U I 2.0 1.0 W 2.0 W P I R 1.00.5 W 00.20.50.4.5 WU VRI AΩ'='==''=⨯=='=⨯====电热当接电压时电流则电功率热功率难点三含容电路问题的综合分析电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流.一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,电容器所处电路看做是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.在具体方法上要注意以下几点:(1)根据Q=CU､ΔQ=CΔU可知,要求电容器所带电荷量以及充放电时所带电荷量的变化,关键是求电容器两端的电压.(2)在电路分析时要注意电容器所在支路的连接情况.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以此支路中的电阻上无电压降,可以把与电容器串联的电阻看成导线,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.(3)对于较复杂的电路,经常需要将电容器两端的电势与基准点的电势进行比较后才能确定电容器两端的电压.例3、如图所示的电路中,已知R1=30 Ω,R2=15 Ω,R3=20 Ω,C=2 μF,AB间电压U=6 V,且A端为正.为使电容器所带电荷量达到Q=2×10-6 C且电容器上极板带负电,应将电阻箱R4的阻值调节到多大?若电容器上极板带正电,R4的阻值又应调节到多大?难点四 U-I 图像的意义复习时注意电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质,具有丰富的内涵(如图所示):1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势;2.与横轴的截距表示短路电流;3.斜率的绝对值表示电源内阻;4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值(或者说任意一点与坐标原点O 连线的斜率)表示接在外电路的电阻;5.阴影部分面积表示电流为I 时,外电路电阻两端的输出功率,四边形AEOI 的面积表示电源的总功率。

恒定电流重难点巩固复习教案一、教学目标1. 理解恒定电流的基本概念，掌握电流、电压、电阻之间的关系。

2. 熟练运用欧姆定律、串联并联电路的特点和计算方法。

3. 能够分析电路中的电流、电压、电阻问题，解决实际问题。

二、教学内容1. 恒定电流的基本概念：电流、电压、电阻。

2. 欧姆定律：I = V/R，电流、电压、电阻的关系。

3. 串联电路：电流、电压、电阻的分配规律。

4. 并联电路：电流、电压、电阻的分配规律。

5. 实际问题分析：解决电路中的电流、电压、电阻问题。

三、教学重点与难点1. 重点：恒定电流的基本概念，欧姆定律，串联并联电路的特点和计算方法。

2. 难点：电流、电压、电阻在复杂电路中的分布规律，实际问题的分析解决。

四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究电流、电压、电阻之间的关系。

2. 通过实例分析和练习，巩固欧姆定律、串联并联电路的计算方法。

3. 组织小组讨论，培养学生的合作能力和解决问题的能力。

五、教学评价1. 课堂练习：及时检查学生对恒定电流知识的掌握情况。

2. 课后作业：布置相关的实际问题，要求学生在课后解决。

3. 课程结束后的考试：全面检查学生对恒定电流知识的掌握程度。

教学计划：第一周：恒定电流的基本概念，电流、电压、电阻的关系。

第二周：欧姆定律，串联电路的特点和计算方法。

第三周：并联电路的特点和计算方法。

第四周：实际问题分析，解决电路中的电流、电压、电阻问题。

第五周：复习总结，课程考试。

六、教学活动设计1. 案例分析：通过分析实际生活中的电路案例，让学生理解电流、电压、电阻的概念及它们之间的关系。

2. 小组讨论：让学生分组讨论欧姆定律的应用，如何根据公式计算电流、电压和电阻。

3. 练习题：设计一些有关串联并联电路的练习题，让学生课后巩固所学知识。

七、教学资源1. 教学PPT：制作包含图文并茂的PPT，帮助学生更好地理解恒定电流的相关知识。

2. 电路图：提供一些典型的电路图，方便学生分析和练习。

高三物理教案恒定电流教案高三物理教案恒定电流教案一、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=106A2.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=L/S(3)电阻率:电阻率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,横截面积为些半导体器件.R2﹥R1R23、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.三、电功、电功率1.电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W=UIt,电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.2.电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI3.焦耳定律;电流通过一段只有电阻元件的电路时,在 t时间内的热量Q=I2Rt.纯电阻电路中W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R非纯电阻电路W=UIt,P=UI4.电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率.纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等. 非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能.。

一直流电路动态分析例1、如图4－11－2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【变式探究】如图4－11－3所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A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．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大二与电功、电功率、电热相关问题的综合分析例2、如图所示，已知电源电动势E＝20 V，内阻r＝1 Ω，当接入固定电阻R＝4 Ω时，电路中标有“3 V,6 W”的灯泡L和内阻R D＝0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：(1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率．【变式训练】有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?三含容电路问题的综合分析例3、如图所示的电路中,已知R1=30 Ω,R2=15 Ω,R3=20 Ω,C=2 μF,AB间电压U=6 V,且A端为正.为使电容器所带电荷量达到Q=2×10-6 C且电容器上极板带负电,应将电阻箱R4的阻值调节到多大?若电容器上极板带正电,R4的阻值又应调节到多大?四 U-I图像的意义例4、为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图像应是( )（2012·上海）13．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C ，消耗的电能为0.9J 。

届高考物理恒定电流专题目复习教案一、教学目标：1. 掌握恒定电流的基本概念和公式。

2. 理解欧姆定律、串联电路和并联电路的特点。

3. 学会运用公式计算电流、电压和电阻。

4. 提高学生解决实际问题的能力。

二、教学内容：1. 恒定电流的基本概念2. 欧姆定律：I = V/R3. 串联电路：总电压、总电流、各电阻电流4. 并联电路：总电压、总电流、各电阻电流5. 实际问题分析与计算三、教学重点与难点：1. 重点：恒定电流的基本概念、欧姆定律、串联电路和并联电路的特点。

2. 难点：实际问题分析与计算。

四、教学方法：1. 讲授法：讲解恒定电流的基本概念、公式和电路特点。

2. 案例分析法：分析实际问题，引导学生运用公式解决问题的关键。

3. 练习法：布置课后习题，巩固所学知识。

五、教学过程：1. 导入：回顾恒定电流的基本概念，引导学生关注本节课的学习内容。

2. 讲解：详细讲解欧姆定律、串联电路和并联电路的特点，结合实际例子进行分析。

3. 练习：布置一些实际问题，让学生运用所学知识进行计算和分析。

4. 总结：对本节课的内容进行归纳总结，强调重点和难点。

5. 布置作业：布置课后习题，巩固所学知识。

六、教学评价：1. 课后习题完成情况：检查学生对恒定电流基本概念和公式的掌握程度，以及运用公式解决实际问题的能力。

2. 课堂互动表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况，了解学生的学习兴趣和理解程度。

3. 小组讨论：评估学生在小组讨论中的合作精神和问题解决能力。

七、教学资源：1. 教案、PPT课件：提供清晰的教学内容和演示。

2. 实际问题案例：选取具有代表性的实际问题，便于学生理解和练习。

3. 课后习题：设计不同难度的习题，巩固所学知识。

八、教学进度安排：1. 第1-2课时：讲解恒定电流的基本概念和公式。

2. 第3-4课时：讲解欧姆定律、串联电路和并联电路的特点。

3. 第5-6课时：分析实际问题，引导学生运用公式解决问题的关键。

届高考物理恒定电流专题复习教案一、教学目标1. 理解恒定电流的基本概念和公式。

2. 掌握欧姆定律、串联并联电路的特点和计算方法。

3. 能够分析实际电路问题，并运用所学知识解决。

4. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

二、教学内容1. 恒定电流的基本概念：电流、电压、电阻等。

2. 欧姆定律：电流与电压、电阻的关系。

3. 串联电路：电流、电压、电阻的计算方法。

4. 并联电路：电流、电压、电阻的计算方法。

5. 实际电路分析：含有多组电阻的串联并联电路。

三、教学方法1. 采用问题导入法，引导学生思考和探索。

2. 利用实验和演示，增强学生的直观感受。

3. 通过例题讲解，让学生掌握计算方法和技巧。

4. 设计练习题，巩固所学知识，提高解题能力。

四、教学步骤1. 引入恒定电流的概念，讲解电流、电压、电阻的基本定义。

2. 讲解欧姆定律的内容，引导学生理解电流、电压、电阻之间的关系。

3. 进行串联电路的实验，让学生观察和记录电流、电压、电阻的变化。

4. 讲解串联电路的计算方法，引导学生运用欧姆定律解决问题。

5. 进行并联电路的实验，让学生观察和记录电流、电压、电阻的变化。

6. 讲解并联电路的计算方法，引导学生运用欧姆定律解决问题。

7. 分析实际电路问题，引导学生运用所学知识解决。

8. 设计练习题，让学生进行实际操作和计算。

10. 布置作业，巩固所学知识。

五、教学评价1. 课堂讲解：观察学生的听课情况，了解学生对恒定电流知识的理解程度。

2. 实验操作：评估学生在实验中的操作技能和观察能力。

3. 练习题解答：检查学生对串联并联电路计算方法的掌握情况。

4. 作业完成情况：了解学生对课堂知识的巩固程度。

5. 学生反馈：听取学生的意见和建议，不断改进教学方法。

六、教学资源1. 实验器材：电流表、电压表、电阻、导线、电源等。

2. 教学课件：恒定电流的基本概念、欧姆定律、串联并联电路的图示和计算方法。

3. 练习题库：包括不同难度的题目，用于巩固和提高学生的解题能力。

恒定电流考点纲领 要求 考纲解读 1.欧姆定律 Ⅱ 1.电路中的电流、电压、电功和电功率的计算常与沟通电、电磁感觉等部分知识联合观察．2.部分电路的欧姆定律与闭合电路的欧姆定律是电学中的基本规律，以这两个定律为中心睁开的串并联电路、闭合电路的动向剖析、含电容电路剖析等也经常出此刻选择题中.2.电阻定律 Ⅰ3.电阻的串连、并联 Ⅰ4.电源的电动势和内阻 Ⅱ5.闭合电路的欧姆定律 Ⅱ6.电功率、焦耳定律Ⅰ纵观近几年高考试题，展望2019年物理高考试题还会考：1、非纯电阻电路的剖析与计算，将联合本质问题观察电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热门，多以计算题或选择题的形式出现．2、应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动向剖析，稳态、动向含电容电路的剖析，以及电路故障的判断剖析，多以选择题形式出现．3、经过对电路的动向分 析、电路故障的检测，来观察学生对基本观点、规律的理解和掌握．考向01 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率 1.讲高考 （1）考纲领求理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行有关的计算与判断；会用导体的伏安特征曲线I －U 图象及U －I 图象解决有关问题；能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．（2）命题规律非纯电阻电路的剖析与计算，将联合本质问题观察电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热门，多以计算题或选择题的形式出现．事例1．【2016·上海卷】电源电动势反应了电源把其余形式的能量转变为电能的能力，所以：（）A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表示电源储藏的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反应D．电动势就是闭合电路中电源两头的电压【答案】C【考点定位】电动势【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分派。

事例2．【2015·安徽·17】一根长为L，横截面积为S的金属棒，其资料的电阻率为ρ。

q《恒定电流》复习学案姓名：一、基本概念1、电流：（1）电荷的 移动形成电流，电流的方向规定为。

负电荷的定向移动方向与电流方向 。

（2） 定义： 通过导体横截面积的电量 q 跟通过这些电荷量所用的时间 t 的比值称为电流。

（3） 公式：单位有： A ，mA ，μA ，换算关系是： 1A=103mA= μA例 1． 在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为 2 C ，向左迁移的负 离子所带的电量为 3 C ．求电解槽中电流强度的大小。

2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为 的本领物理量。

（2） 定义：将电荷量为 q 的电荷从电源的一极移动到另一极，非静电力所做的功 W 与电荷量 q 的比值，叫做电源的电动势。

它只与电源本身有关，与外电路的组成无关。

（3） 公式： E =W ，单位：（4） 电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的例 2： 关于电动势，下列说法正确的是（ ）A ．电源两极间的电压等于电源电动势B ．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C ．电源电动势的数值等于内、外电压之和D ．电源电动势与外电路的组成无关3、电阻： （1）定义： 导体对电流的阻碍作用（2） 公式：R= U/I （3）单位： 欧姆 符号表示： Ω（3）其数值只与导体本身有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关例 3： 根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（ ）A. 导体两端的电压越大，电阻就越大B. 导体中的电流越大，电阻就越小C. 比较几只电阻的 I －U 图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D. 由 I =U可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比R 4、电阻率 ρ 是反映的物理量，国际单位：符号：5、电功： （1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

第八章 恒定电流知识网络一、闭合电路欧姆定律研究闭合电路，主要物理量有E 、r 、R 、I 、U ，前两个是常量，后三个是变量。

闭合电路欧姆定律的表达形式有： ①E =U 外+U 内②r R E I += （I 、R 间关系）③U=E-Ir （U 、I 间关系）④E rR RU +=（U 、R 间关系） 从③式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。

而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。

当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为I m =E /r （一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。

图像的应用 1、图像的应用 （1）U-I 图像的应用注意区别电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的不同及应用。

例1.如图所示，直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线，直线B 为电阻R两电压与通过该电阻电流关系的伏安图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是：A．2瓦，66．7％B．2瓦，33．3％C．4瓦，33．3％D．4瓦，66．7％A例2.如图所示，不计电表内阻的影响，改变滑线变阻器的滑片的位置，测得电压表V l和V2随电流表A的示数变化的两条实验图象如图，关于这两条图象，有A. 图线b的延长线不一定过坐标原点OB．图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势C．图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值乘积等于电源的瞬时输出功率D．图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值乘积等于电阻R0的瞬时消耗功率BCD例 3.利用如图甲所示电路图可以测定定值电阻R0的阻值、电源电动势E及内电阻r的值，利用实验测出的数据作出U—I图线如右图乙所示。

（1）测得a图线的电压表应该是（填“V1”或“V2”）（2）要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小，对电流表A的内电阻大小的要求是；（选填字母代号）A．尽可能选小一点B．尽可能选大一点C．无要求（3）要使实验中测量电源电动势E和内阻r的误差尽可能小对电压表V1的内电阻大小的要求是；（选填字母代号）A．尽可能选小一点B．尽可能选大一点C．无要求答案：（1）V2（2）C （3）B（2）11U R图像的应用由 U E U r R =+得 111r U E E R=+∙ 例4.已知电阻R l ＝4.8 Ω，测电源电动势E （不计内阻）和电阻R 2的阻值。

2012高考复习 电学部分 精讲精练恒定电流1 电源和电流 电动势【课标要求】1．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──电流强度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4．知道电源电动势的作用及电动势大小的定义【知识精要】1．电源电源就是把自由电子从正极搬向负极的装置。

（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）2．导线中的电场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。

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：tQ I4．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 ，每个自由电子的电量为q ，则I=Q/t=nvqS ．5．单位：安培（A ），1A =103mA=106µA四. 非静电力作功与电动势（1）对于稳恒电流,外电路中（静电力作用）正电荷由高电势向低电势运动；内电路（非静电力作用）正电荷由低电势向高电势运动。

（2）电源的电动势电动势反映电源中非静电力作功的本领，是表征电源本身特性的物理量．与外电路的性质和是否接通无关；电动势是标量，在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源从负极移送到正极所做的功。

恒定电流重难点巩固复习教案一、教学目标1. 理解恒定电流的基本概念，掌握电流、电压、电阻的基本关系。

2. 掌握欧姆定律及其变形公式，能够运用欧姆定律解决实际问题。

3. 熟悉并掌握恒定电流的功率公式，能够计算电路中的功率。

4. 能够分析并解决电路中的串并联问题，理解串并联电路的特点。

5. 掌握恒定电流的实验方法和技巧，能够进行实验操作和数据处理。

二、教学内容1. 恒定电流的基本概念：电流、电压、电阻的概念及它们之间的关系。

2. 欧姆定律：欧姆定律的内容及其变形公式，应用欧姆定律解决实际问题。

3. 恒定电流的功率：功率的概念，功率公式，计算电路中的功率。

4. 串并联电路：串并联电路的特点，分析并解决电路中的串并联问题。

5. 恒定电流的实验：实验方法、技巧，实验操作和数据处理。

三、教学重点与难点1. 教学重点：欧姆定律的应用，功率的计算，串并联电路的分析。

2. 教学难点：欧姆定律在不同情况下的应用，功率公式的灵活运用，串并联电路的复杂分析。

四、教学方法1. 采用问题导入法，引导学生思考和探索恒定电流的基本概念和原理。

2. 通过实例分析和练习，让学生掌握欧姆定律的应用和功率的计算。

3. 利用图示和实物演示，帮助学生理解和分析串并联电路的特点。

4. 进行实验操作和数据处理，培养学生的实践能力和数据分析能力。

五、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对恒定电流基本概念的理解程度。

2. 练习题：布置相关的练习题，检查学生对欧姆定律和功率公式的掌握情况。

3. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和数据处理能力。

4. 期末考试：设置有关恒定电流的综合题，评估学生对教学内容的总体掌握程度。

教学计划：第一课时：恒定电流的基本概念1. 电流、电压、电阻的概念介绍。

2. 电流、电压、电阻之间的关系。

第二课时：欧姆定律1. 欧姆定律的内容及其变形公式。

2. 应用欧姆定律解决实际问题。

第三课时：恒定电流的功率1. 功率的概念。

第二章恒定电流第10节实验：测定电池的电动势和内阻【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.（二）过程与方法尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.（三）情感态度与价值观1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神.2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣.【教学重点难点】重点：利用图线处理数据难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析【教学过程】【复习引入】【问题】闭合电路的欧姆定律内容？表达式？【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，这就是闭合电路的欧姆定律，表达式：E=U+Ir【问题】现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？新课教学10 实验：测定电池的电动势和内阻一、实验原理【展示】方法一、伏安法测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得，用电压表路端电压U、电流表测电路中电流I , 改变滑动变阻器滑片的位置，测出两组U 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir 得，用电流表测出电路中的电流，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出几组R 和I 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.方法二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r由闭合电路的欧姆定律r RU U E +=得，用电压表测出电阻箱两端的电压，调节电阻箱的旋钮，改变电路中的电阻，测出两组R 和U 相应的数值便可得到，电源电动势E , 内电阻r.【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势E , 内电阻r ，以伏安法为例，具体测量二、实验方法实验目的：伏安法测电源电动势E , 内电阻r实验原理：E=U+Ir实验器材：被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.电路图实验步骤：（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好.（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值.（4）断开电键，整理好器材.（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r.注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池)；2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E 和r 明显变化．3．测出不少于6组I 、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I 、U 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均．4．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图 (甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，如图 (乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝IU ∆∆ ，计算出电池的内阻r .三、数据处理实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题.图线的纵坐标是路端电压U ，横坐标是电流I ，实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电源电动势E .横轴截距点（路端电压U =0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流rE . 说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.②由于r 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流，电源内阻r 由IU ∆∆求得，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得.【拓展】作U —I 图象的几个原则：（1）适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点，图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间，不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度，坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.(2)描绘图线时，应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点，误差很大，应舍弃.误差分析【问题】选用电路图时，有甲乙两种电路图，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？（甲图）1、误差来源：电压表的分流2、测量值与真实值比较：设电动势为E ′，内电阻为r ′；E ′＝r R U I U V)(111++′ E ′＝r R U I U V )(222++′ 解得：）＋（）＝＋）（－－＝（VV 211221R r 1R r 1I I U I U I '''E E ）＋（）＝＋（－－＝VV 2112R r 1r R r 1I I U U r ''' 由此可知测量值E 、r 均比真实值偏小，但r ′＜＜R V ，故误差很小。

学案1 电源和电流[学习目标定位] 1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q ＝It 分析相关问题．一、电源1．定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． 2．作用： (1)维持电路两端有一定的电势差． (2)使闭合电路中保持持续的电流． 二、恒定电流 1．恒定电场(1)恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场． (2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化． 2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．(2)公式：I ＝qt 或q ＝It ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(3)单位：安培，符号A ；常用的电流单位还有：毫安(mA)、微安(μA)． 1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.一、电源有A 、B 两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R ，如图1所示，导线R 中的自由电子便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．怎样使A 、B 导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？图1答案 在A 、B 间接一电源． [要点提炼]1．产生电流的条件：导体两端存在电压． 2．形成持续电流条件：导体两端存在持续电压． 3．电源的作用：维持电路两端始终有一定的电势差，使电路中保持持续的电流．[延伸思考] 电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？答案 电容器放电过程中正、负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在电路中形成持续的电流，而干电池内部能够通过非静电力的作用维持电池两极电势差不变，使电路中保持持续的电流，这正是干电池内部非静电力作用的结果． 二、电流表达式I ＝qt 及其方向[问题设计]对电流表达式I ＝qt ，有人认为“I 与q 成正比，与t 成反比”，对吗？I 与q 、t 有关吗？答案 不对；I 与q 、t 无关 [要点提炼]1．电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量，即I ＝qt ，其中q 是时间t 内通过某截面的电荷量．2．电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝qt 时，q 为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．3．在应用I ＝qt计算时注意：(1)各个物理量的单位都用国际制单位．电流的国际单位安培(A)是国际单位制中七个基本单位之一．(2)电量q 与时间t 要对应．4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流方向相反．[延伸思考] 有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”对吗？答案 不对，电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量是标量． 三、电流的微观表达式 [问题设计]如图2所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .试证明：导体内的电流可表示为I ＝nqS v .图2答案 AD 导体中的自由电荷总数：N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间：t ＝lv 根据公式Q ＝It 可得：导体AD 中的电流I ＝Q t ＝nlSql /v ＝nqS v .[要点提炼]1．从微观上看，电流I ＝nqS v ，即I 决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量q 、自由电荷定向移动速率v ，导体的横截面积S . 2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式I ＝neS v 的v ，大小约为10－5 m/s(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为3×108 m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流．一、对电流的理解及电流定义式I ＝qt的应用例1 如果导线中的电流为1 mA ，那么1 s 内通过导线横截面的自由电子数是多少？若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ，则20 s 内通过灯丝的横截面的自由电子数目是多少个？解析 q ＝It ＝1×10－3×1 C ＝1×10－3 C 设自由电子数目为n ，则 n ＝qe ＝1×10－31.6×10－19＝6.25×1015个当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时，电压U ＝220 V ，I ′≈273 mA. q ′＝I ′t ′＝273×10－3×20 C ＝5.46 C 设自由电子数目为N ，则N ＝q ′e ＝ 5.461.6×10－19≈3.4×1019个． 答案 6.25×1015个 3.4×1019个 二、电流的微观表达式I ＝nqS v例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，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动速率为( )A ．光速c B.I neS C.I ρneSmD.mI neS ρ解析 假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积v t ·S 中的自由电子数，而体积为v tS 的铜的质量为v tSρ，摩尔数为v tSρm，所以电量q ＝v tSρn e m ，I ＝q t ＝v Sρne m ，于是得：v ＝Im neSρ.答案 D 三、三个速率的区别例3 在横截面积为1.0 mm 2铜导线中通过1.0 A 的电流．铜在单位体积中的自由电子数为8.5×1028个，电子的电荷量为 1.6×10－19C.试计算这时自由电子的定向移动速率为多少？而常温下金属中自由电子热运动的平均速率约为105 m/s ，通过有关资料，我们还可知道：形成电流的速率不是自由电子的定向移动速率，而是电场的传播速率，且电场的传播速率是光速，为3.0×108 m/s ，就这些知识，你能否描述一下电路接通后金属导体中自由电子运动的情景．解析 由I ＝q t ，且q ＝nS v te ，则I ＝neS v ，所以v ＝IneS ，可算出自由电子的定向移动速率v 约为7.4×10－5 m/s.金属导体中各处都是自由电子，电路一旦接通，导线中便以电场的传播速率3.0×108m/s在各处迅速地建立起电场，在这个电场的作用下，导线各处的自由电子几乎同时开始以很小的定向移动速率7.4×10－5m/s做定向移动，整个电路几乎同时形成了电流，但同时由于金属中自由电子热运动的平均速率约为105m/s，显然这个速率远大于自由电子的定向移动速率，所以金属导体通电后，导体各处的自由电子几乎同时开始在原本速率巨大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动．答案见解析1．(公式I ＝qt 的应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为( )A ．1 500个B ．9.375×1019个C ．9.375×1021个D ．9.375×1020个答案 C解析 q ＝It ，n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．2．(电流的微观表达式)导体中电流I 的表达式为I ＝nqS v ，其中S 为导体的横截面积，n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 为每个自由电荷所带的电荷量，v 是 ( )A ．导体运动的速率B ．电流传导的速率C ．电子热运动的速率D ．自由电荷定向移动的速率 答案 D解析 从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量和定向移动速率，还与导体的横截面积有关，故选D.电荷的定向移动形成电流，这个定向移动的速率就是电流微观表达式I ＝nqS v 中的v . 3．(三个速率的区别)在导体中有电流通过时，下列说法正确的是 ( )A ．电子定向移动速率很小B ．电子定向移动速率即是电场传导速率C ．电子定向移动速率是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动 答案 AD解析 电子定向移动的速率很小，数量级为10－5 m/s ，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动．故A 、D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s.故B、C错.题组一对电源、电流概念的理解1．下列关于电源的说法正确的是() A．电源就是电压B．电源的作用是使电源的正、负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极答案BD解析在电源内部由非静电力将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差，电源不是电压，故A错，B、D正确．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，故C错．2．关于电流的说法中正确的是() A．根据I＝q/t，可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位答案 D解析依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A错误．虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B、C错误．3．关于电流的方向，下列说法中正确的是() A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C．电子定向移动形成的等效电流方向与电子定向移动方向相同D．电子定向移动形成的等效电流方向与电子定向移动方向相反答案AD解析在电源的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误；电子带负电，电子定向移动形成的电流方向与电子定向移动的方向相反，C错误，D正确．题组二 对公式I ＝qt的理解和应用4． 在示波管中，电子枪2 s 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 ．3×10－13AC ．3×10－6 A D ．9.6×10－6 A 答案 A解析 电子枪2 s 发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．5． 某电解液，如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流大小为 ( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 答案 D解析 在电解液导电中，正、负离子定向移动的方向是相反的，因此各自形成的电流方向是相同的，根据电流的定义式I ＝qt＝2×5×1018＋1×1019×1.6×10－191A ＝3.2 A ，故答案为D.6． 我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道,电子电荷量e ＝1.6×10－19C,在整个环中运行的电子数目为5×1011个,设电子的运行速度是3×107 m/s ，则环中的电流是 ( ) A ．10 mA B ．1 mA C ．0.1 mA D ．0.01 mA 答案 A解析 电子运动一周的时间为T ＝lv ，在T 时间内通过任意横截面的电量为：q ＝ne ， 电流为：I ＝q T ＝ne vl＝5×1011×1.6×10－19×3×107240A ＝10 mA.题组三 电流的微观表达式I ＝nqS v7． 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v 0，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v 0B ．自由电子定向移动的速率为v ＝IneSC ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD ．自由电子定向移动的速率为v ＝Ine答案 D解析 关键是理解v 和n 的物理意义，电流微观表达式中n 为单位体积内的自由电子数，而本题中n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是v t 内的自由电子数，其数量为n v t ，电荷量q ＝n v te ，所以电流I ＝qt ＝ne v ，所以v ＝Ine，故正确选项为D. 8． 如图1所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷，每单位长度上电荷量为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 ( )图1A ．q vB ．qv C ．q v S D ．q v /S 答案 A解析 1 s 内棒通过的长度l ＝v t ，总电荷量Q ＝ql ＝q v t . 由I ＝Q t ＝q v tt＝q v ，故选项A 正确．9． 一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设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 ．n v St B ．n v t C ．It /q D ．It /Sq 答案 AC解析 在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为N ＝It /q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqSv 代入N ＝It /q 可得N ＝nvSt ，故A 正确，B 错误． 题组四 综合应用10．非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物，它放电的电压可达100 V ，电流50 A ，每秒钟放电150次，其放电情况可近似看做以如图2所示放电．则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为 ( )图2A ．25 CB ．50C C ．150 CD ．250 C 答案 A解析 由题图象可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s ，根据电流的定义式I ＝qt ，可得q＝It ＝50×0.5 C ＝25 C ，故A 正确．11．一个电解槽中，单位体积的正、负离子数都为n ，每个离子的带电荷量为q ，正、负离子的定向移动平均速率都为v ，电解槽的横截面积为S ，试求通过电解槽的电流强度． 答案 2nqS v解析 电解槽中正、负离子向相反方向移动，在t 时间内通过的电荷量为Q ＝2qnS v t . 则通过电解槽的电流强度I ＝Q t ＝2qnS v t t＝2qnS v .12．盛夏的入夜，正当大地由喧闹归于沉睡之际，天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火，上演着一场精彩的闪电交响曲．某摄影爱好者拍摄到的闪电如图3所示，闪电产生的电压、电流是不稳定的，假设这次闪电产生的电压可等效为 2.5×107 V 、电流可等效为2×105 A 、历时1×10－3 s ，则：图3(1)若闪电定向移动的是电子，这次闪电产生的电荷量以0.5 A 的电流给小灯泡供电，能维持多长时间？(2)这次闪电释放的电能是多少？ 答案 (1)400 s (2)5×109 J解析 (1)根据电流的定义式I ＝qt ，可得q ＝It ＝2×105×10－3C ＝200 C ， 供电时间t ′＝q I ′＝2000.5 s ＝400 s(2)这次闪电释放的电能为 E ＝qU ＝200×2.5×107 J ＝5×109 J第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页13．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？答案 e 22πr 2mkmr 解析 根据电流大小的定义式去求解，截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量Q ＝e .则有：I ＝Q t ＝e T ， 再由库仑力提供向心力，有：k e 2r 2＝m 4π2T 2r得T ＝2πr e mrk解得I ＝e 22πr 2m kmr。